胡龍

第三代篦冷機(jī)錘式破碎機(jī)的改造

Upgrade of Hammer Crusher for Third Generation Grate Cooler

胡龍

目前我國常見的2 500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線仍普遍采用第三代篦冷機(jī)，同時(shí)配錘式破碎機(jī)，但由于產(chǎn)量提升以及設(shè)備老化等原因均存在不同程度的問題，技術(shù)改造需求迫切，本文主要介紹了中材裝備集團(tuán)有限公司熱工分公司的輥式破碎機(jī)在第三代篦式冷卻機(jī)錘式破碎機(jī)改造中的成功應(yīng)用。

冷卻機(jī)；破碎機(jī)；技術(shù)改造

1 概述

鹿泉金隅水泥有限公司一分廠一線干法生產(chǎn)線為天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)的2 500t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，采用第三代篦冷機(jī)，配套錘式破碎機(jī)，于2000年12月投產(chǎn)運(yùn)行，其主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 冷卻機(jī)技術(shù)參數(shù)表

2 錘式破碎機(jī)出現(xiàn)的問題

（1）錘頭磨損嚴(yán)重，更換頻繁，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率降低，同時(shí)備品備件費(fèi)用高。

（2）在錘頭磨損后，破碎效率降低，破碎粒度不均勻，大塊料偏多。

（3）故障多、維修費(fèi)用高。

（4）破碎機(jī)軸承發(fā)熱嚴(yán)重，經(jīng)常用軸流風(fēng)機(jī)吹風(fēng)冷卻。

3 技術(shù)改造

針對冷卻機(jī)存在的問題，廠方?jīng)Q定采用中材裝備集團(tuán)有限公司熱工分公司的輥式破碎機(jī)（規(guī)格為SCKR4.9-4X31.5-EC）對錘式破碎機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，從而提高破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與穩(wěn)定性，改善出料粒度，以提高產(chǎn)量。改造目標(biāo)及措施如下：

3.1 改造目標(biāo)

（1）破碎粒度均勻，減少大塊料，熟料顆?！?5mm。

（2）運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，檢修方便。

（3）降低備品備件費(fèi)用及電耗。

3.2 改造措施（見圖1、2、3）

（1）徹底拆除原有錘式破碎機(jī)和篦冷機(jī)尾部的端殼體，并對相關(guān)殼體作結(jié)構(gòu)性改造。

（2）重建輥破機(jī)的基礎(chǔ)，確保結(jié)構(gòu)可靠、合理，排除安全隱患。

（3）拆除原有的破碎機(jī)卸料裝置，設(shè)計(jì)、裝配與輥破機(jī)和機(jī)后輸送機(jī)匹配的卸料溜子。

（4）對末端篦床作與輥破機(jī)相銜接的結(jié)構(gòu)性改造。

（5）對篦冷機(jī)的端部殼體作結(jié)構(gòu)改造，同時(shí)考慮特大塊熟料的處理問題，留有足夠空間。

4 輥式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)

4.1 主要結(jié)構(gòu)性能參數(shù)（表2）

表2 輥式破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)性能參數(shù)

新采用的輥式破碎機(jī)為中材裝備集團(tuán)有限公司熱工分公司的產(chǎn)品，包括中置和尾置兩種結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)已成功運(yùn)用于1 000～8 800t/d的熟料生產(chǎn)線中，配套三代與四代冷卻機(jī)，有效地提高了破碎效率，改善了熟料的出料粒度。目前該輥式破碎機(jī)（以下簡稱“輥破”）已在國內(nèi)外應(yīng)用近80臺，效果良好。

4.2 性能特點(diǎn)

（1）轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速

每個破碎輥都能向前（熟料輸送方向）或向后（熟料輸送的反方向）運(yùn)轉(zhuǎn)，圖5所示為四個輥?zhàn)釉谡２僮髂Ｊ较滦纬梢粚ζ扑楦钡钠扑槟Ｊ健Ｈ绻噜弮奢佔(zhàn)酉鄬\(yùn)轉(zhuǎn)，它們就形成了一個破碎副，在圖5中，3和4號輥?zhàn)泳托纬梢粋€破碎副。同時(shí)，輥破的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低，約4r/min，相比于錘式破碎機(jī)，振動小，運(yùn)行平穩(wěn)。

圖1 原錘式破碎機(jī)布置圖

圖2 改造后輥式破碎機(jī)布置示意圖

圖3 改造后輥式破碎機(jī)布置圖

圖4 輥式破碎機(jī)設(shè)備外形圖

圖5 輥?zhàn)有D(zhuǎn)方向

圖6 齒形和輥圈排列

（2）輥圈耐磨性

為了給水泥磨創(chuàng)造一個連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件，輥破必須在系統(tǒng)運(yùn)行期間盡可能地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，除了保證輥?zhàn)拥退俜€(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)外，輥圈也必須低磨損，因此，輥圈采用特殊材質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，檢修周期長。

（3）擠壓式破碎

輥破運(yùn)行遵循壓力破碎的原理。破碎輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度大約只有4r/ min。在一定的輥?zhàn)又睆胶洼佔(zhàn)娱g距，以及固定的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速的情況下，輥破的破碎能力依賴于輥圈的齒形和輥圈的排列，如圖6所示。輥圈采用交錯排列的形式來防止大物料未經(jīng)破碎直接落下，并且能讓物料在輥?zhàn)訉挾确较蜾佌咕鶆颉?/p>

對輥破來說，熟料不是像錘破一樣被擊碎，而是被輥?zhàn)訑D壓和啃咬而破碎，沒有了重復(fù)破碎和過破碎現(xiàn)象，輥破的輥圈磨損減少,破碎熟料的電耗相應(yīng)降低。

（4）過載反轉(zhuǎn)（異物處理）

為了防止不可預(yù)料的大塊或異物影響后續(xù)的操作，當(dāng)異物進(jìn)入破碎區(qū)域時(shí)，要求輥破能夠自動處理，因此必須限制破碎壓力。輥破由電機(jī)馬達(dá)驅(qū)動，可用限制馬達(dá)工作壓力的方式來實(shí)現(xiàn)輥破的自動異物處理。如果異物進(jìn)入兩個輥軸之間的區(qū)域，驅(qū)動輥軸的電機(jī)馬達(dá)工作壓力超過了限制壓力，相應(yīng)輥軸的旋向就會自動短時(shí)間反向轉(zhuǎn)動，把異物反吐出來。隨后，輥?zhàn)幼詣愚D(zhuǎn)換回先前的旋向，這個程序就是反轉(zhuǎn)循環(huán)。因此，輥破對物料的適應(yīng)能力強(qiáng)，可減少因大塊熟料及異物而造成的停窯止料等現(xiàn)象。

（5）輥破檢修及維護(hù)

各個輥軸可單獨(dú)抽出檢修及維護(hù)，可減少維修及維護(hù)需要耗費(fèi)的工時(shí)，降低檢修和維護(hù)成本；同時(shí)，由于輥破運(yùn)行穩(wěn)定及輥圈采用特殊材質(zhì)，輥圈磨損程度降低，可延長停窯檢修的周期。

個別輥?zhàn)优R時(shí)出現(xiàn)問題，可屏蔽（暫停）該輥，其他輥仍可正常運(yùn)行，不致影響正常生產(chǎn)。待故障輥修復(fù)后，可重新投入使用，這樣可減少停窯次數(shù)，從而提高窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

5 改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 減少備件費(fèi)用

錘破錘頭的更換周期一般約為9個月，而輥破輥圈的更換周期約為5年，以5年為準(zhǔn)的話，錘頭相應(yīng)要更換7次，而輥圈只更換1次，這既節(jié)省備件費(fèi)用，同時(shí)又能減少因更換破碎機(jī)備件而產(chǎn)生的人工費(fèi)用。

5.2 降低電耗

錘破改輥破后，單位熟料電耗減少0.11kWh/t熟料，按產(chǎn)量2 500t/d、正常運(yùn)行生產(chǎn)330d計(jì)算，一年節(jié)電為0.11×2 500×330=90 750kWh。

5.3 節(jié)省檢修維護(hù)費(fèi)用

相比于錘式破碎機(jī)，輥式破碎機(jī)檢修維護(hù)較為方便，顯著減少了檢修維護(hù)時(shí)的人工費(fèi)用；同時(shí)，輥式破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度低、運(yùn)行穩(wěn)定、振動小、輥圈耐磨損等特點(diǎn)，可有效減少因?yàn)槠扑闄C(jī)檢修及維護(hù)導(dǎo)致的停窯，從而提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高了熟料產(chǎn)量和質(zhì)量，減少了檢修維護(hù)的費(fèi)用，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語

中材裝備集團(tuán)有限公司熱工分公司的輥式破碎機(jī)在第三代篦式冷卻機(jī)錘式破碎機(jī)改造中的成功應(yīng)用，顯著提高了破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與穩(wěn)定性，有效改善了出料粒度。同時(shí)通過改造，降低了破碎機(jī)的電耗、備品備件及檢修維護(hù)費(fèi)用，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>

TQ172.622.4

A

1001-6171（2015）06-0088-03

中材裝備集團(tuán)有限公司，天津300400；

2015-03-25；編輯：呂光