孫志鵬

（中材裝備集團(tuán)有限公司 天津 300400）

第四代篦冷機(jī)在氧化鋁行業(yè)的應(yīng)用

孫志鵬

（中材裝備集團(tuán)有限公司 天津 300400）

山西某鋁業(yè)公司燒結(jié)廠(chǎng)使用SHL32052高效充氣梁水平推動(dòng)篦冷機(jī)冷卻氧化鋁熟料。自投用至今故障頻發(fā)，設(shè)備磨損嚴(yán)重，備件和維護(hù)成本高，現(xiàn)場(chǎng)粉塵污染嚴(yán)重。基于現(xiàn)場(chǎng)情況中材裝備集團(tuán)對(duì)該廠(chǎng)篦冷機(jī)進(jìn)行針對(duì)性技術(shù)改造，將充氣梁式篦冷機(jī)改為第四代步進(jìn)式篦冷機(jī)，在解決了篦冷機(jī)故障率高、設(shè)備磨損快、維護(hù)成本高、現(xiàn)場(chǎng)污染嚴(yán)重等問(wèn)題的同時(shí)提高了燒成系統(tǒng)工藝性能，節(jié)能降耗，提高了經(jīng)濟(jì)利益。

氧化鋁；篦冷機(jī)；技術(shù)改造；節(jié)能降耗

0 引言

山西某鋁業(yè)公司燒結(jié)廠(chǎng)使用SHL32052高效充氣梁式水平推動(dòng)篦冷機(jī)冷卻氧化鋁熟料，設(shè)備生產(chǎn)能力2300t/d。由于高效充氣梁式篦冷機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)易造成風(fēng)室積料、弧形閥卡閥、集料斗積料等故障頻繁，現(xiàn)場(chǎng)粉塵污染嚴(yán)重，工作環(huán)境非常惡劣，而且冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)使用較多，控制繁瑣，不利于節(jié)能降耗。因此，我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況以及氧化鋁熟料特性對(duì)篦冷機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，在保留原篦冷機(jī)殼體的情況下將內(nèi)部篦床改為第四代步進(jìn)式篦床，熟料破碎機(jī)改為輥式破碎機(jī)，既降低了改造成本，又提高了設(shè)備穩(wěn)定性，提升了系統(tǒng)工藝性能和機(jī)械性能。本次改造是第四代篦冷機(jī)在氧化鋁行業(yè)的首次跨行業(yè)改造與應(yīng)用。為了交流改造經(jīng)驗(yàn)，以本文對(duì)此次改造進(jìn)行總結(jié)。

1 冷卻機(jī)存在的主要問(wèn)題

部分橫梁變形，造成篦板縫隙過(guò)大且不均，冷卻風(fēng)漏風(fēng)嚴(yán)重，不能滿(mǎn)足篦冷機(jī)的運(yùn)行條件，漏料嚴(yán)重，篦板磨損嚴(yán)重使用壽命非常短，熟料冷卻效果差。

與盲板接觸的活動(dòng)篦板設(shè)計(jì)不合理，易磨損出大洞大顆粒物料進(jìn)入風(fēng)室，造成風(fēng)室灰斗積料或弧形閥卡閥漏風(fēng)嚴(yán)重，拉鏈機(jī)機(jī)尾軸承座多次損壞，頻繁造成停窯事故。

機(jī)械設(shè)備運(yùn)行周期短、可靠性極差，故障率高，篦板磨損嚴(yán)重，備件和維護(hù)成本高。因冷卻機(jī)頻繁故障嚴(yán)重影響了窯運(yùn)轉(zhuǎn)率以及正常生產(chǎn)。

整個(gè)系統(tǒng)使用控制繁瑣復(fù)雜，冷卻風(fēng)機(jī)較多，能耗高。

風(fēng)室積料、弧形閥卡閥、集料斗積料，現(xiàn)場(chǎng)粉塵污染嚴(yán)重，工作環(huán)境惡劣，檢修維護(hù)困難。

2 改造目標(biāo)

1）提高設(shè)備穩(wěn)定性，更換后篦床采用液壓驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)原理，設(shè)備易損件少。密封等活動(dòng)部件采用特種耐熱耐磨材質(zhì)，適應(yīng)氧化鋁熟料的特性，使用壽命長(zhǎng)。

2）提高工藝性能，篦冷機(jī)采用分風(fēng)室供風(fēng)，風(fēng)室之間獨(dú)立隔開(kāi)，沒(méi)有三代機(jī)的灰斗裝置，不存在漏風(fēng)串風(fēng)情況，有利于氧化鋁熟料的冷卻，從而提高了篦冷機(jī)冷卻效率和熱回收效率，有利于降低熟料出料溫度。

3）改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，由于第四代步進(jìn)式篦冷機(jī)的設(shè)計(jì)理念采用無(wú)漏料設(shè)計(jì)，不存在漏料情況，因此現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整潔有序。篦床采用集中自動(dòng)潤(rùn)滑方式，維護(hù)工作量少。

3 改造方案

3.1 拆除部分

如圖1所示灰色部分為原三代冷卻機(jī)保留部分，保留上、下殼體，大部分內(nèi)襯把釘和澆注料，空氣炮，原篦床底框架等。需要拆除原三代機(jī)內(nèi)部篦床、斜坡等全部結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，破碎機(jī)等以及灰斗，拉鏈機(jī)、下料溜子等。

圖1

3.2 主機(jī)部分

圖1所示綠色部分為新增部件。包括更換的全新的篦冷機(jī)內(nèi)部固定篦床，活動(dòng)篦床，凹凸密封，液壓傳動(dòng)，輥式破碎機(jī)等。熟料冷卻篦床由若干條平行且相互獨(dú)立的輸送列組成。工作時(shí)，所有列同步往破碎機(jī)方向運(yùn)行，隨后分三組，分列回撤，列與列之間，配有精密鑄造的列間密封，保證篦床不漏料。

3.3 輥破部分

因?yàn)槠溥\(yùn)轉(zhuǎn)方式，相比于錘破，功耗更小，更節(jié)能；大塊熟料或者窯皮完全能逐漸破碎，而錘破卻存在被卡死的可能性； 如果一根輥軸出現(xiàn)故障，可以在線(xiàn)將其屏蔽，其他的破碎副完全能滿(mǎn)足生產(chǎn)?？傊?，輥破大大提高了破碎可靠性和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

3.4 傳動(dòng)部分

原三代機(jī)采用電機(jī)機(jī)械式傳動(dòng)方式，更換后四代機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，因此需要新配置一套液壓系統(tǒng)及控制柜，以控制篦冷機(jī)液壓站以及輥式破碎機(jī)。

3.5 潤(rùn)滑部分

四代機(jī)采用的是雙線(xiàn)式集中潤(rùn)滑，原有三代機(jī)潤(rùn)滑管路和潤(rùn)滑量不能滿(mǎn)足更換后的篦床潤(rùn)滑，因此需要單獨(dú)配一套潤(rùn)滑系統(tǒng)。用以潤(rùn)滑篦冷機(jī)四連桿軸承。

3.6 風(fēng)機(jī)部分

由于四代步進(jìn)式篦冷機(jī)工作原理與三代機(jī)的充氣梁式供風(fēng)原理不同，因此對(duì)于每個(gè)風(fēng)室的劃分以及風(fēng)量風(fēng)壓的配置需要按照四代篦冷機(jī)需要進(jìn)行重新計(jì)算和設(shè)計(jì)選型。在現(xiàn)有風(fēng)機(jī)參數(shù)的基礎(chǔ)上，本著節(jié)約改造成本，充分利用現(xiàn)有風(fēng)機(jī)并保證篦冷機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓的需求原則，配風(fēng)計(jì)算如下：

風(fēng)量m3/h風(fēng)壓Pa電機(jī)功率Kw 備注12701 1200084 原F1(A) F1風(fēng)室12701 1200084 原F2(A)固定斜坡分區(qū)供風(fēng)26128 12000148 原F3(A) F2風(fēng)室47000 8000160 新購(gòu) 新購(gòu)風(fēng)機(jī)F3風(fēng)室25194 474162 原F9(I) 考慮風(fēng)室隔開(kāi)25194 474162 原F8(H) F4風(fēng)室25194 474162 原F11(K) 考慮風(fēng)室隔開(kāi)25194 474162 原F10(J) F5風(fēng)室61586 387862 原F12(L) 工作點(diǎn)：全壓5000，風(fēng)量44000 F6風(fēng)室42000 500090 新購(gòu) 新購(gòu)風(fēng)機(jī)總計(jì)302892 876

3.7 土建部分：

篦床基礎(chǔ)：保留原有篦冷機(jī)篦床基礎(chǔ)，將新篦床底座與原有土建基礎(chǔ)或者底框架連接破碎機(jī)基礎(chǔ)：拆除原有破碎機(jī)，并制作預(yù)埋鋼板，將輥式破碎機(jī)底座與預(yù)埋鋼板焊接。

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)：拆除原F4(D),F5(E), F6(F),F7(G)，F(xiàn)13(M)，F(xiàn)14(N)四臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，并新做新增加的2臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。

新制作液壓站房以及液壓站土建基礎(chǔ)

3.8 電氣部分

由于新增加兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)，因此需要增加一臺(tái)套160KW軟啟柜，與原MCC柜并聯(lián)，以及在原有基礎(chǔ)上改造成一套90KW電機(jī)啟動(dòng)柜。現(xiàn)場(chǎng)新增篦冷機(jī)液壓站控制柜以及輥破控制柜；新增篦下風(fēng)室風(fēng)壓測(cè)壓裝置8套；篦板測(cè)溫裝置共計(jì)6套。

4 改造后經(jīng)濟(jì)效益分析

1）運(yùn)轉(zhuǎn)率提高

由于四代篦冷機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，可靠性大大提高，提高了窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，除了正常的停窯檢修，不會(huì)因?yàn)槔鋮s機(jī)的故障導(dǎo)致停窯。

2）備品各件比較

目前，三代機(jī)的篦床篦板基本一年一換，錘頭半年一換；由于四代機(jī)的設(shè)計(jì)理念，零部件使用壽命長(zhǎng)，備件量非常小。

3）節(jié)能降耗

通過(guò)冷卻機(jī)升級(jí)改造，提高二、三次風(fēng)溫，降低熟料溫度，回收更多的熱量進(jìn)入窯內(nèi)、爐內(nèi)，提高熱回收效率，可降低煤耗。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次篦冷機(jī)改造，目前篦冷機(jī)運(yùn)行正常，各項(xiàng)指標(biāo)均到達(dá)預(yù)期目標(biāo)。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提高了系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)率，熟料冷卻效果較好，破碎粒度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)操作維護(hù)工作量較少。改造效果得到了業(yè)主的認(rèn)可。驗(yàn)證了第四代步進(jìn)式篦冷機(jī)的可靠性與廣泛適用性。

本次改造，積極的響應(yīng)了國(guó)家“十二五”關(guān)于節(jié)能減排的號(hào)召，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)成本也得到了降低，切實(shí)的提高了企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下的生存能力。

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1007-6344（2017）01-0011-01