史密斯十字棒冷卻機的改進和維護

2013-10-23 01:32劉明

水泥技術 2013年1期

劉明

1997年史密斯推出了第一臺全新理念的SF冷卻機，它的核心是將冷卻機的熟料輸送和冷卻功能徹底分開。2004年推出了SF改進型MM冷卻機，將傾斜輸送熟料改成水平輸送。2009年又對該冷卻機進行了進一步標準化和改進升級，命名為十字棒冷卻機，見圖1。

十字棒冷卻機將是今后史密斯工廠設計的標準配置，而SF、MM冷卻機將陸續(xù)退出市場。

十字棒冷卻機充分吸收了SF冷卻機的標準模塊化和MM冷卻機的熟料水平輸送等設計理念，并力求對每一部分最佳化。現(xiàn)介紹如下。

1 主要特點

與SF、MM冷卻機相同，該冷卻機篦床固定不動，熟料由篦床上方的獨立往復運動的十字棒強行輸送。在篦床和十字棒之間有一層靜止冷料層，它避免了熱熟料直接和篦床接觸，這樣，篦床既不會燒毀，磨損也微乎其微。

十字棒在強制輸送、混合和翻滾熟料層的同時使熟料與冷空氣充分接觸，最大限度地冷卻熟料。

局部磨損的十字棒不會影響熟料運動。

推棒的磨損問題是使用者最關心的，考慮到推棒直接與熱熟料接觸，設計中選用了比較好的材質(zhì)。在實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于上升氣流的冷卻，推棒處的溫度并不是很高，SF和MM冷卻機的推棒壽命從1年延長到了2年。升級后的十字棒結構粗大和堅固，由通長改分段，移動行程加長，頻次降低，其壽命保證值為4～5年。

采用篦床不活動和冷料層隔絕的獨特結構，因而不存在漏料問題。篦床下無須設置漏料輸送系統(tǒng)，不但節(jié)省了布置空間，減少了設備，同時也簡化了控制。

2 設計特點

升級后的十字棒冷卻機將下殼體和篦床下的支承巧妙地進行了結合且做了標準化設計；篦床下沒有標準模塊支架；側(cè)面框架左右有標準風機開口，可根據(jù)需要布置風機。

SF冷卻機推棒有固定和移動兩種，它們交替布置，見圖2。升級后的十字棒冷卻機取消了固定推棒，所有推棒都是十字型移動棒，見圖3。

為增加推棒壽命，升級后的十字棒冷卻機其十字棒與U型件結合為一整體。將原寬度方向通長的推棒進行了分段，減少了維護成本。結構更堅固，維護更簡單，壽命更長。

十字棒的移動軌跡為，所有十字棒整體全行程向前推料，而回程是間隔分別向后退來完成一個循環(huán)。這樣最大限度地阻止十字棒回程的帶料，見圖4。

SF冷卻機傾斜布置，入口一般比出口高3～5°，而升級后的十字棒冷卻機為水平布置，這樣最大限度地節(jié)省了建筑空間。

SF、MM冷卻機篦床下的機械流量調(diào)節(jié)閥（簡稱MFR）的結構見圖5。MFR技術是史密斯專利，它設計簡單、巧妙和獨特，可根據(jù)篦床上熟料層阻力的變化自動連續(xù)地調(diào)整節(jié)流板的開度，確保提供給熟料層的冷卻氣流量達到最佳狀態(tài)，并不受熟料層厚度、粒徑組成和溫度變化等因素的影響。分區(qū)獨立的MFR防止了冷卻氣流從阻力最小處短路，這有助于熟料熱量的回收及冷卻氣流在整個篦床上的最佳分布。MFR是純機械的，無須任何電氣控制。升級后的MFR，擴大了閥的單元體，增加了耐磨保護板，減少了閥的數(shù)量，同時阻力降低了，安裝維護也更簡單。改進后的MFR結構見圖6。

SF、MM冷卻機由若干個標準模塊串、并聯(lián)組成（見圖7）。升級后的十字棒冷卻機只保留了模塊上部（篦床）的模塊化標準形式（見圖8）。篦床由標準下殼體及支架支承，這將減少整體重量，安裝更容易。

回轉(zhuǎn)窯和十字棒冷卻機間有一個固定入口裝置。從回轉(zhuǎn)窯落到該處的熟料是處于靜止狀態(tài)，隨著熟料的堆積和加厚，熟料達到休止角后沿靜止斜面發(fā)生剪切并向前滑動。料層厚度的這種周期變化導致料層阻力的周期變化，生產(chǎn)中不得不用調(diào)整篦床下翻板閥來平衡這種阻力變化，如處理不及時極易造成堆“雪人”事故。

為克服入口熟料分布不均和消除形成“雪人”問題，升級后的固定入口（見圖9），其篦床是傾斜階梯型，減小了熟料的堆積和死料區(qū)。固定入口的MFR（見圖10）內(nèi)置了檢查閥，它能實時對料層變化進行調(diào)節(jié)，避免了噴吹時的返料，還可使料層各點獲得均衡風量。通過程序和閥門調(diào)整控制高壓氣體噴吹區(qū)域、噴吹頻率和噴吹強度，最大限度地避免堆積問題，使消耗降到最低。