鹿建柱（廣東省英德市英德海螺水泥有限公司 廣東 英德 513047）

關(guān)于TC型篦冷機(jī)常見故障的分析與處理

鹿建柱
（廣東省英德市英德海螺水泥有限公司 廣東 英德 513047）

文章分析了水泥熟料生產(chǎn)工廠TC型篦式冷卻機(jī)存在的問(wèn)題和原因，提出了處理改進(jìn)意見，希望能夠?yàn)樗嗌a(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益的提高提供參考價(jià)值。

TC型；篦冷機(jī)；故障的分析與處理

引言：篦冷機(jī)是水泥熟料生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一，生產(chǎn)中如出現(xiàn)故障，由于是高溫環(huán)境，處理有風(fēng)險(xiǎn)，有時(shí)需窯減停產(chǎn)。因此篦冷機(jī)的正常運(yùn)行也非常關(guān)鍵。

一、故障情況

公司目前四條日產(chǎn)5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，該線篦冷機(jī)使用是TC12102型篦式冷卻機(jī)。該生產(chǎn)線因篦冷機(jī)故障導(dǎo)致減停產(chǎn)時(shí)有發(fā)生，現(xiàn)將篦冷機(jī)出現(xiàn)的主要故障與處理總結(jié)如下：

1.篦冷機(jī)一段2#、3#風(fēng)室細(xì)料側(cè)邊護(hù)板與活動(dòng)篦板存在燒蝕和磨損頻繁漏紅料現(xiàn)象；

2.篦冷機(jī)一段 1#、2#、3#風(fēng)室和二段 1#風(fēng)室內(nèi)的活動(dòng)梁與活動(dòng)框架聯(lián)結(jié)支座螺栓頻繁出現(xiàn)剪切斷裂或聯(lián)結(jié)支座與活動(dòng)框架焊接固定位置頻繁開裂導(dǎo)致活動(dòng)梁發(fā)生移位變形現(xiàn)象；

3.一、二、三段活動(dòng)框架與傳動(dòng)夾塊軸聯(lián)結(jié)處的活動(dòng)框架由下自上出現(xiàn)縱向裂紋現(xiàn)象；

4.三段細(xì)料側(cè)液壓傳動(dòng)推桿與活動(dòng)框架傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)處在推回程運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)上下抖動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致三段篦床行程調(diào)節(jié)連桿上的限位塊與固定感應(yīng)器時(shí)有時(shí)無(wú)被感應(yīng)導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)跳停現(xiàn)象。

二、故障發(fā)生的主要原因分析如下：

1.一段細(xì)料側(cè)邊護(hù)板與活動(dòng)篦板出現(xiàn)燒蝕和磨損的主要原因是：

① 篦冷機(jī)設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)致一段頻繁出現(xiàn)紅河現(xiàn)象；

出現(xiàn)紅河現(xiàn)象的原因是熟料在窯內(nèi)煅燒時(shí)，受窯回轉(zhuǎn)的離心力的作用下產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使得窯內(nèi)物料的大顆粒一般集中在中間；在窯回轉(zhuǎn)運(yùn)行的過(guò)程中隨著中間大顆粒物料的直徑變小，細(xì)顆粒愈來(lái)愈集中在窯筒體一邊。

當(dāng)熟料從窯頭落至篦床上時(shí)，大顆粒集中在一側(cè)，細(xì)顆粒集中在另一側(cè)，篦床橫截面中部為粗細(xì)顆粒的過(guò)渡部位。當(dāng)窯速較快且窯內(nèi)細(xì)顆粒熟料較多時(shí)，細(xì)顆粒集中在一側(cè)的現(xiàn)象尤為明顯。熟料顆粒在篦床縱向隨篦板向前推動(dòng)逐步覆蓋整個(gè)篦床面，雖然在推動(dòng)過(guò)程中，顆粒層級(jí)配有所變化，但縱向變化不大；此時(shí)從篦冷機(jī)的進(jìn)料口至出料口，細(xì)顆粒在一側(cè)形成帶狀、較大顆粒分別形成條帶而隨顆粒直徑增大向另一側(cè)集中。

由于篦床細(xì)料側(cè)細(xì)顆粒堆積致密，冷風(fēng)透過(guò)時(shí)阻力大，從進(jìn)料口的高溫熟料層開始，冷風(fēng)較少或不透過(guò)細(xì)顆粒熟料層，較多地透過(guò)阻力低的較大顆粒層。此時(shí)細(xì)顆粒層因冷風(fēng)透過(guò)量少而得不到冷卻，其料層表面呈高溫紅色，透過(guò)冷風(fēng)的熟料層因冷卻其表面呈黑色。

隨著篦板的不斷對(duì)物料的推動(dòng)，在同一橫截面上粗、細(xì)熟料顆粒層之間的溫差愈來(lái)愈大，冷風(fēng)愈來(lái)愈集中從較大顆粒的熟料層透過(guò)，而細(xì)顆粒熟料層得不到冷卻, 形成一條從冷卻機(jī)進(jìn)料口至出料口的，紅熟料帶，這就是紅河現(xiàn)象出現(xiàn)。高溫的物料直接對(duì)邊護(hù)板進(jìn)行不斷的灼燒使得邊護(hù)板材質(zhì)變軟，同時(shí)在熟料顆粒的摩擦下邊護(hù)板與活動(dòng)篦板間隙越來(lái)越大，最終導(dǎo)致風(fēng)室活動(dòng)篦板與邊護(hù)板間隙變大漏料產(chǎn)生。

②一段篦板材質(zhì)設(shè)計(jì)上達(dá)不到耐溫性要求，原設(shè)計(jì)邊護(hù)板材質(zhì)ZG40Cr25Ni5，一段篦板材質(zhì)是ZG40Cr25Ni12；也是導(dǎo)致篦板頻繁燒蝕的主要原因；

③邊護(hù)板的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)存在缺陷；

2.活動(dòng)梁與活動(dòng)框架聯(lián)結(jié)支座聯(lián)結(jié)螺栓剪切斷裂的主要原因分析如下：

①篦板安裝時(shí)對(duì)相鄰篦板間上下以及垂直間隙調(diào)整過(guò)??；

②前后水平擋輪與導(dǎo)軌磨損間隙過(guò)大超出原設(shè)計(jì)的3mm以上，篦床在運(yùn)行中出現(xiàn)扭偏導(dǎo)致篦床一側(cè)最邊的活動(dòng)篦板與邊護(hù)板直接抵撞，最終導(dǎo)致活動(dòng)梁聯(lián)結(jié)支座螺栓斷裂或支座脫焊以及活動(dòng)梁彎曲變形現(xiàn)象；

③兩側(cè)液壓缸支座與傳動(dòng)軸的距離不一，運(yùn)行中導(dǎo)致活動(dòng)框架出現(xiàn)便扭現(xiàn)象，導(dǎo)致活動(dòng)篦板與邊護(hù)板直接摩擦，引起活動(dòng)梁與活動(dòng)框架聯(lián)結(jié)支座的螺栓發(fā)生剪切現(xiàn)象；

④一段篦床負(fù)荷大同時(shí)設(shè)計(jì)存在不足；原產(chǎn)量5000t/d冷卻面積在120m2，原5000t/d一段篦床物料厚度控制在500---700mm；當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到5500-5800t/d一段篦床物料厚度在1000---1200mm，篦床的負(fù)荷成倍的增加，也是導(dǎo)致螺栓頻繁剪切的原因；

3.一、二、三段與傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)處的活動(dòng)框架出現(xiàn)裂紋原因分析如下：

①長(zhǎng)期的受力過(guò)大，導(dǎo)致活動(dòng)框架局部材質(zhì)出現(xiàn)疲勞導(dǎo)致的開裂；

由于每段篦床的托輪均固定在一前一后風(fēng)室內(nèi)，中間風(fēng)室是夾塊軸傳動(dòng)裝置；在篦床推程過(guò)程中液壓剛給傳動(dòng)軸一個(gè)斜向上的力；這個(gè)力分解成一個(gè)水平力驅(qū)動(dòng)篦床前行和一個(gè)垂直向上的力與篦床物料重力形成平衡。當(dāng)篦床回程時(shí)，液壓推桿有一個(gè)沿推桿方向回程的力，這個(gè)分解一個(gè)水平力驅(qū)使篦床回程和一個(gè)垂直向下的力和篦床上物料的重力形成合力，這個(gè)合力驅(qū)使活動(dòng)框架在傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)處受力最大當(dāng)超出框架材料的力學(xué)性能時(shí)導(dǎo)致活動(dòng)框架出現(xiàn)縱向裂紋；

②傳動(dòng)軸夾塊軸聯(lián)結(jié)螺栓斷裂；

③夾塊軸兩側(cè)的楔鐵松動(dòng)；

液壓缸推程受力示意圖

液壓缸回程受力示意圖

4.液壓傳動(dòng)推桿與活動(dòng)框架傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)處在推回程運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)上下抖動(dòng)現(xiàn)象的原因分析

由于液壓缸出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象的存在，容易使液壓桿伸出端密封產(chǎn)生不均勻磨損導(dǎo)致液壓缸端面液壓油滲漏現(xiàn)象；同時(shí)長(zhǎng)期顫抖現(xiàn)象也容易使活塞密封與缸內(nèi)壁產(chǎn)生不均勻磨損現(xiàn)象，使得密封損壞以及活塞與缸內(nèi)壁磨損，造成液壓缸內(nèi)泄需停機(jī)處理，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此產(chǎn)生液壓桿顫抖的原因分析如下：

①當(dāng)液壓缸后座絞支座軸中心與活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)軸中心的中心線與支撐活動(dòng)框架楔鐵工作面平行時(shí)，受二力平衡作用液壓缸在運(yùn)行中平穩(wěn)，無(wú)顫抖現(xiàn)象發(fā)生，如下圖所示

②在液壓缸后支座墊高后或內(nèi)托輪磨損后，液壓缸推桿中心線的水平角度低于10°±0.5°；當(dāng)液壓缸后座絞支座軸中心與活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)軸中心的中心線與支撐活動(dòng)框架楔鐵工作面不平行時(shí)，其延長(zhǎng)線成ɑ角度時(shí)，篦冷機(jī)活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)軸在液壓推桿的作用下產(chǎn)生向下分力作用，引起液壓缸運(yùn)行在推程中出現(xiàn)向下顫抖，回程時(shí)由于二力平衡作用向上發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，如下圖所示

③在液壓缸后支座降低或內(nèi)托輪導(dǎo)軌墊高后，液壓缸推桿中心線的水平角度高于10°±0.5°；當(dāng)液壓缸后座絞支座軸中心與活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)軸中心的中心線與支撐活動(dòng)框架楔鐵工作面不平行時(shí)，其延長(zhǎng)線成ɑ角度時(shí)，篦冷機(jī)活動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)軸在液壓推桿的作用下產(chǎn)生向下分力作用，引起液壓缸運(yùn)行在推程中出現(xiàn)向上顫抖，回程時(shí)由于二力平衡作用向下發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，如下圖所示

三、對(duì)故障現(xiàn)象的處理

1.一段漏紅料的處理

①將一段1#、2#、3#風(fēng)室細(xì)料側(cè)最邊的活動(dòng)篦板改為固定篦板，目的是改變物料流動(dòng)的速度，增加物料的冷卻時(shí)間。

②將邊護(hù)板水平擋料板寬度有15mm增加到30mm；③將邊護(hù)板縱向與活動(dòng)篦板側(cè)板想對(duì)應(yīng)的加厚有原12mm增加到16mm厚；

④將原設(shè)計(jì)邊護(hù)板材質(zhì) ZG40Cr25Ni5改用 ZG40Cr25Ni12，一段篦板材質(zhì)是ZG40Cr25Ni12改用ZG40Cr25Ni20；

2.活動(dòng)梁與活動(dòng)框架聯(lián)結(jié)支座聯(lián)結(jié)螺栓剪切斷裂

①重新調(diào)整篦板間隙如下：篦板與篦板之間的側(cè)向間隙2～3mm；篦板與篦板之間的豎向間隙3±1mm；活動(dòng)篦板與護(hù)板之間的豎向間隙5mm；活動(dòng)篦板與護(hù)板之間的側(cè)向間隙6mm。

②前后水平擋輪與導(dǎo)軌磨損間隙過(guò)大，調(diào)整至1～3mm以內(nèi)；

③兩側(cè)液壓缸支座與傳動(dòng)軸的距離不一，調(diào)整液壓缸后支座位置；

④設(shè)計(jì)存在不足，對(duì)活動(dòng)梁與活動(dòng)框架加固處理；如下圖3.一、二、三段與傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)處的活動(dòng)框架出現(xiàn)裂紋處理；

①對(duì)夾塊軸聯(lián)結(jié)螺栓更換強(qiáng)度處理

②對(duì)夾塊軸前后的楔鐵固定裝置的筋板進(jìn)行重新加焊處理；

③對(duì)活動(dòng)框架出現(xiàn)縱向裂紋處在兩側(cè)槽型面上加含σ=20mm筋板進(jìn)行加固處理。

4.傳動(dòng)液壓推桿頻繁出現(xiàn)上下跳動(dòng)處理

①定期對(duì)托輪的潤(rùn)滑系統(tǒng)和對(duì)兩側(cè)托輪與導(dǎo)軌的磨損測(cè)量檢查，根據(jù)磨損量進(jìn)行對(duì)導(dǎo)軌或托輪進(jìn)行更換或調(diào)整處理；

②操作中對(duì)三段風(fēng)室增加用風(fēng)量減少高溫漏料對(duì)托輪油管的烘烤導(dǎo)致潤(rùn)滑油無(wú)法進(jìn)入托輪內(nèi)；導(dǎo)致托輪不轉(zhuǎn)后導(dǎo)軌與托輪磨損后產(chǎn)生下沉。

四、處理后使用效果分析

通過(guò)對(duì)篦冷機(jī)常見故障的原因分析與處理后，大大減少篦冷機(jī)常見故障的發(fā)生的概率，使篦冷機(jī)的維修周期與回轉(zhuǎn)窯耐火材料的維修周期同步，提高充分提高設(shè)備的利用效率。

[1]張宏偉TC-12102型篦冷機(jī)的改造《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》2007, 13(5):49-49

TQ172

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1007-6344（2016）06-0002-02

鹿建柱，1964年，男，漢，皖合肥，大專,廣東省英德市英德海螺水泥有限公司