桂許君
篦冷機(jī)是水泥廠熟料燒成系統(tǒng)中的重要主機(jī)設(shè)備,其主要功能是對(duì)水泥熟料進(jìn)行冷卻、輸送,同時(shí)為回轉(zhuǎn)窯、分解爐及余熱發(fā)電等提供熱空氣,是燒成系統(tǒng)熱回收的主要設(shè)備。
目前新型干法水泥生產(chǎn)線使用較多的篦冷機(jī)為第三代、第四代篦冷機(jī),國(guó)內(nèi)自主研發(fā)、制造及安裝調(diào)試技術(shù)已較為成熟。我公司使用的是冀東水泥集團(tuán)裝備研發(fā)中心自主設(shè)計(jì)、冀東水泥工程公司制造安裝的第四代篦冷機(jī)(JL4×5)。該篦冷機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)和安裝,同時(shí)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量裝置,改善了分風(fēng)不均的現(xiàn)象。2009年7月投入使用至今,整體運(yùn)行效果較好。主要技術(shù)參數(shù)見表1。
該篦冷機(jī)已投入使用近十年,窯的產(chǎn)量穩(wěn)定在6 000t/d,二次風(fēng)溫1 150℃,三次風(fēng)溫1 050℃,正常運(yùn)行時(shí)油壓穩(wěn)定在14MPa左右,最高不得大于16MPa;篦速穩(wěn)定在14次/min左右;出篦冷機(jī)熟料溫度≤100℃。
(1)油缸掉落,造成單列篦床壓力異常增高,支座螺栓斷裂或杠桿斷裂(螺紋處斷裂較多,質(zhì)量問題、疲勞斷裂或異常壓力等)。解決辦法:降低投料量,先提高篦速推料,后降低油缸掉落所在風(fēng)室風(fēng)壓及降低所在列的篦速,直至單列停車。準(zhǔn)備工作到位后,分多次進(jìn)風(fēng)室處理掉落油缸,每次不得大于20min。
表1 主要技術(shù)參數(shù)
(2)料層較厚,篦速?zèng)]有同步提高,造成壓力增高。解決辦法:可以設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整篦速,也可以由操作員根據(jù)料層厚度、油壓手動(dòng)調(diào)整各列篦速。
(3)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不足,造成壓力高。解決辦法:可以設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)量,也可以由操作員根據(jù)風(fēng)壓情況調(diào)整對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)的擋板或調(diào)整電機(jī)頻率(風(fēng)機(jī)電機(jī)已實(shí)施改造)。
(4)由于安裝錯(cuò)誤,造成油缸壓力高。解決辦法:重新安裝,確保安裝正確。
(5)直線滑軌損壞,篦床運(yùn)行阻力增加。解決辦法:更換損壞的滑軌,運(yùn)行過程中確保潤(rùn)滑系統(tǒng)良好,檢修時(shí)檢查處理滑軌的潤(rùn)滑情況、滑軌下沉情況。
(6)篦床錯(cuò)位(連接鋼板與驅(qū)動(dòng)角鋼連接處螺栓松動(dòng)、焊縫開焊),導(dǎo)致發(fā)生油缸拉缸現(xiàn)象(通過前后位移值差距大判斷)。解決辦法:停機(jī)后,調(diào)整單列篦床所有油缸的伸長(zhǎng)量,保證伸長(zhǎng)量一致,然后重新連接錯(cuò)位的連接鋼板,并與驅(qū)動(dòng)角鋼縱向部位接觸處焊牢。
(7)檢修安裝時(shí)驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封、U型蓋板與篦板蓋板等間隙小,造成摩擦阻力增大,空載試車時(shí)壓力值偏大。解決辦法:制定檢修及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),回裝過程中控制間隙,空載試車時(shí)檢驗(yàn),及時(shí)處理異常摩擦。
(8)安裝頭部密封組件時(shí),密封蓋板翹起,與刮板角度不一致。運(yùn)行時(shí)密封組件相互刮蹭,阻力增大,甚至導(dǎo)致篦床跳停。解決辦法:拆下密封蓋板,調(diào)整密封蓋板的角度,保持與刮板角度一致。
(9)耐火材料或大塊窯皮料卡在活動(dòng)棒與固定棒之間,造成油壓高,同時(shí)容易造成推力棒變形甚至斷裂。解決辦法:確保工藝檢修質(zhì)量,同時(shí)檢修后將耐火磚、澆注料、窯皮料徹底清理干凈。
(10)根據(jù)窯的旋轉(zhuǎn)方向及落料情況,中間2列或1列篦子物料多,負(fù)荷大,造成壓力偏高甚至超過16MPa。解決辦法:油壓高所在列的篦速控制在16次/min,同時(shí)提高其他列的篦速,最終將油壓控制在16MPa以內(nèi)。
(1)液壓泵或比例閥等部件損壞。處理辦法:及時(shí)更換。如果液壓泵損壞可轉(zhuǎn)換到備用泵使用,“四用一備”,確保備用泵的完好性。定期濾油,確保液壓油的清潔度。定期清洗比例閥,及時(shí)清除內(nèi)部異物(球閥內(nèi)密封膠塊等),確保油路暢通及換向正常。
(2)油缸油封損壞,造成內(nèi)泄,進(jìn)出液壓油管竄油,呈內(nèi)循環(huán)狀態(tài)。處理辦法:立即更換新的油缸。
(3)油溫低于設(shè)定值時(shí),篦床無法啟動(dòng)。處理辦法:冬季檢修后,提前開啟加熱器,確保油溫在25℃左右。
(4)液壓系統(tǒng)處在卸荷狀態(tài)(液壓系統(tǒng)控制柜上有個(gè)卸荷按鈕)。處理辦法:將按鈕擰到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的位置,便可啟動(dòng)篦床。
(5)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,篦床料層較厚,篦床急停,造成篦床壓死,無法啟動(dòng)。處理辦法:停機(jī)清理,直至篦床啟動(dòng)為止。
(6)熟料破碎機(jī)未啟動(dòng),破碎機(jī)與液壓系統(tǒng)程序之間有運(yùn)行聯(lián)鎖。處理辦法:?jiǎn)?dòng)破碎機(jī)后,啟動(dòng)液壓系統(tǒng)。
(1)篦床壓力值達(dá)到額定值時(shí),篦床就會(huì)跳停。處理辦法:根據(jù)篦床壓力高的原因,逐一排查解決。
(2)液壓油油溫過高,超過跳停溫度值。處理辦法:當(dāng)夏季環(huán)境溫度高時(shí),需解決液壓站降溫通風(fēng)的問題,必要時(shí)加大換熱器。檢查循環(huán)水壓力及閥門是否正常打開。
(3)控制柜上的急停按鈕被摁下。處理辦法:恢復(fù)急停按鈕。
主要漏料部位:活動(dòng)模塊縱向相鄰接口處,驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封間隙部位。
其他漏料部位:固定模塊頭部密封處;驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封其他間隙部位;進(jìn)風(fēng)裝置損壞磨透的部位(極少)。
漏料原因分析及解決辦法如下:
(1)一風(fēng)室(固定模塊)內(nèi),頭部密封組件經(jīng)篦床熟料長(zhǎng)時(shí)間的擠壓和刮蹭,固定密封組件的螺栓松動(dòng),最終導(dǎo)致密封組件掉落。解決辦法:進(jìn)入一風(fēng)室,恢復(fù)安裝頭部密封組件。檢修時(shí),加強(qiáng)頭部密封組件的檢查,將頭部密封處以下幾個(gè)部位滿焊。密封蓋板與前部驅(qū)動(dòng)鋼板端面接觸部位,兩面滿焊(506焊條)。刮板與馬蹄鋼板接觸部位,三面焊(A102焊條)。
(2)長(zhǎng)期停風(fēng)機(jī)后開動(dòng)篦床(嚴(yán)禁此類處理方式),檢修更換風(fēng)室損壞件后出現(xiàn)漏料。解決辦法:杜絕停風(fēng)機(jī)時(shí)進(jìn)風(fēng)室檢修(對(duì)篦床部件損傷較大,造成惡性循壞),但可以降低風(fēng)機(jī)風(fēng)量(風(fēng)壓≮3 000Pa,正常運(yùn)行時(shí),低溫段風(fēng)室風(fēng)壓嚴(yán)禁<4 000Pa)。
(3)活動(dòng)棒壓塊上的楔子未打緊,楔子脫落后,造成活動(dòng)棒壓塊、U型蓋板脫落,隨之驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封開始磨損。當(dāng)磨損的縫隙增大時(shí),熟料便從縫隙漏到風(fēng)室下。解決辦法:安裝或檢修時(shí),更換磨損嚴(yán)重的部件,并按要求調(diào)整間隙。打緊楔子,在楔子的正上方鉆孔,打入?8mm×65mm定位脹銷。
(4)密封間隙未調(diào)好,驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封間隙、U型蓋板與進(jìn)風(fēng)裝置蓋板兩個(gè)部位的裝配未達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求(c=1mm),裝配間隙超差較大,且不均勻。間隙較大容易擠進(jìn)熟料顆粒,造成U型蓋板及進(jìn)風(fēng)裝置處磨損,隨著熟料顆粒繼續(xù)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封之間的縫隙,造成二者磨損,熟料顆粒由此間隙處漏至篦床下風(fēng)室內(nèi)。如發(fā)現(xiàn)處理不及時(shí),則會(huì)使磨損更嚴(yán)重、間隙更大,最終導(dǎo)致大量較大顆粒熟料漏至篦床下的風(fēng)室內(nèi)。解決辦法:安裝或檢修時(shí),保證驅(qū)動(dòng)鋼板的對(duì)中性、驅(qū)動(dòng)鋼板與C型密封間隙、U型蓋板與進(jìn)風(fēng)裝置蓋板間隙的裝配精度。
(5)驅(qū)動(dòng)鋼板伸出節(jié)斷裂,掉落到風(fēng)室內(nèi),從斷裂部位漏料。這是驅(qū)動(dòng)鋼板伸出節(jié)部位應(yīng)力集中原因所致。解決辦法:停機(jī)檢修更換新的驅(qū)動(dòng)鋼板,在加工驅(qū)動(dòng)鋼板時(shí),應(yīng)盡量將驅(qū)動(dòng)鋼板中的應(yīng)力釋放,減少斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。
率值降低時(shí),熟料粘性增加,如果風(fēng)量不足會(huì)造成篦板篦縫堵塞,篦床和熟料的冷卻效果差、出料溫度高、篦床壓力高等。解決辦法:提高篦速,加大風(fēng)量。
當(dāng)燃燒條件變化時(shí),熟料粒度也會(huì)發(fā)生變化,同樣,料層厚度也會(huì)有不同的壓差。因此,如果仍然靠自動(dòng)調(diào)節(jié),則不能達(dá)到原先的熟料料層厚度。解決辦法:冷卻機(jī)驅(qū)動(dòng)速率應(yīng)當(dāng)減慢,以維持一定的熟料料層厚度。
熟料的冷卻效果較差。解決辦法:提高冷卻機(jī)驅(qū)動(dòng)速率,以保證熟料運(yùn)行穩(wěn)定。應(yīng)加大風(fēng)量,特別是固定段的風(fēng)量,才能保證熟料冷卻效果良好,防止熟料結(jié)大團(tuán)。另外,加快空氣炮的放炮頻率及推雪人裝置的工作頻率。
熟料分布由固定段的鼓風(fēng)量和活動(dòng)段的驅(qū)動(dòng)速率決定。適當(dāng)調(diào)節(jié)固定段熟料的鼓風(fēng)量和活動(dòng)段篦床的驅(qū)動(dòng)速率。如果熟料堆積或“雪人”形成,操作員應(yīng)當(dāng)加快空氣炮放炮頻率,或使用推雪人裝置。
活動(dòng)棒、固定棒鑄造有缺陷,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度,大塊的窯皮及堅(jiān)硬的耐火材料直接砸到推動(dòng)棒上或擠在中間,導(dǎo)致推動(dòng)棒斷裂。解決辦法:如果是材質(zhì)問題,應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分及力學(xué)性能的檢驗(yàn)。避免大塊的窯皮及堅(jiān)硬的耐火材料砸斷推動(dòng)棒。
(1)安裝時(shí),固定棒沒有居中放置在固定棒兩端的擋鐵上(一頭多,一頭少),致使生產(chǎn)過程中,固定棒來回竄動(dòng)而脫落。解決辦法:安裝時(shí),居中放置固定棒。
(2)冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)供風(fēng)風(fēng)量不足,冷卻效果較差,造成篦床上熟料溫度較高,固定棒受熱彎曲變形而脫落。解決辦法:生產(chǎn)中應(yīng)隨著篦床料層變化而提高供風(fēng)風(fēng)量,提高熟料的冷卻效果。
(3)固定棒壓塊楔子固定不牢固,致使生產(chǎn)過程中壓塊脫落而導(dǎo)致固定棒脫落。解決辦法:安裝或檢修時(shí),打緊楔子,并在楔子的正上方打入? 8mm×65mm定位脹銷,確保壓塊壓緊固定棒。如有間隙,將楔子卡緊并焊接在一起,避免固定棒因間隙大而脫落。
活動(dòng)棒壓塊楔子固定不牢固,致使生產(chǎn)過程中壓塊脫落,而最終導(dǎo)致活動(dòng)棒脫落。解決辦法:安裝或檢修時(shí),打緊楔子,并在楔子的正上方鉆孔打入?8mm×65mm定位脹銷。
產(chǎn)生問題的原因:(1)轉(zhuǎn)子彎曲或斷裂(日常檢查、定期探傷,特別是使用后期);(2)轉(zhuǎn)子不平衡;(3)兩個(gè)皮帶輪不對(duì)中;(4)軸承軸向定位竄動(dòng);(5)軸承損壞;(6)軸承座未保證水平度;(7)軸承座底座地腳螺絲固定不牢、斜鐵接觸不好等。解決辦法:依次排查處理解決。
軸承鎖緊套未鎖緊。解決辦法:拆開軸承蓋檢查處理。
擋板固定不牢。解決辦法:螺栓擰緊后,點(diǎn)焊擋板和螺栓。
(1)停窯時(shí)間>3d,篦冷機(jī)篦床全部清理干凈,包括篦縫。
(3)篦冷機(jī)內(nèi)部澆注料施工前,必須嚴(yán)格做好篦冷機(jī)篦板上方的防護(hù)工作,鋪好油布和多層板,避免澆注料流入,堵死篦縫。
(4)對(duì)于管道供風(fēng)的篦板,檢查清理管道內(nèi)部,避免管道內(nèi)積料,影響通風(fēng)。
(5)篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)擋板,確保葉片本身的開關(guān)度一致,擋板開度與中控室給定一致。計(jì)劃?rùn)z修時(shí),風(fēng)機(jī)葉輪要徹底清灰。
(6)篦冷機(jī)檢修完畢,要組織空載試機(jī)及驗(yàn)收。點(diǎn)火升溫前,在內(nèi)部固定段和高溫段鋪熟料或者卵石,避免剛投料期間熟料質(zhì)量不穩(wěn)定,糊死篦板。鋪熟料時(shí),如果熟料由窯頭端進(jìn)入,則下方應(yīng)先鋪上多層板和油布,避免因落差過大砸壞篦板,同時(shí)避免細(xì)粉料濺入篦縫內(nèi)。
(1)在安裝推力棒(包括固定棒、固定棒G、活動(dòng)棒、活動(dòng)棒G)及壓塊(包括固定棒壓塊及活動(dòng)棒壓塊)前,確保篦板無穿孔現(xiàn)象,支撐鋼板及驅(qū)動(dòng)鋼板上“耳朵”無破損。
(2)安裝推力棒并打緊壓塊上的楔子后,要保證推力棒不能被晃動(dòng)。同時(shí)U型蓋板與篦板間的間隙保證在1mm,固定棒與U型蓋板間的間隙控制在2mm。
(3)在安裝活動(dòng)棒壓塊及固定棒壓塊前,要在支撐鋼板及驅(qū)動(dòng)鋼板上、“耳朵”四周縫隙處打滿596密封膠密封。
試樣4在兩次疲勞區(qū)中間主要為鈍化區(qū)(箭頭),但是觀察發(fā)現(xiàn),在鈍化區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了少量韌窩(箭頭),韌窩與鈍化區(qū)交雜在了一起;當(dāng)受載為23kN時(shí),試樣裂紋尖端鈍化已經(jīng)飽和,并且在試樣幾乎整個(gè)截面均出現(xiàn)了少量韌窩,因此可判斷該試樣處于臨界斷裂狀態(tài),即試樣4為臨界試樣。
(4)選擇合適的楔子,保證壓塊上楔子打緊后,能把彈性圓柱銷裝到位。
(5)在壓塊上楔子打緊后,若發(fā)現(xiàn)沿直線方向上多個(gè)楔子打緊不到位時(shí),需由專業(yè)工程師確認(rèn),必要時(shí)調(diào)整活動(dòng)導(dǎo)軌的高度。
(6)風(fēng)室液壓缸供油管接頭處理后,試車不得有漏油現(xiàn)象。
(7)每個(gè)干油潤(rùn)滑點(diǎn)接頭解開后,打油,確保有油出來,干油潤(rùn)滑有效。
(8)風(fēng)室液壓缸固定支座及活動(dòng)支座螺栓緊固后,點(diǎn)焊處理,支座銷軸兩端焊擋塊,防止掉落。
(9)固定室風(fēng)箱補(bǔ)焊時(shí),焊縫要滿焊,焊縫不得有氣孔、砂眼。
(10)C型密封更換后,要與篦板框架進(jìn)行點(diǎn)焊,保證不能和驅(qū)動(dòng)鋼板發(fā)生刮擦。
改進(jìn)措施:北京中冶邁克對(duì)我公司篦冷機(jī)液壓缸主供油管路進(jìn)行全部改造更換,液壓管道選用20號(hào)無縫碳鋼鋼管,管道打坡口,全部采用氬弧焊焊接。彎管時(shí),采用液壓彎管機(jī)進(jìn)行冷彎(不使用沖壓彎頭),彎曲部位要達(dá)到無扭轉(zhuǎn)、壓扁、波紋、凸凹不平現(xiàn)象的要求等。改造至今已6年多,未出現(xiàn)過滲漏油現(xiàn)象。
改進(jìn)措施:拆除原有列管式冷卻器,更換成2個(gè)冷卻面積為50m2的板式換熱器(串聯(lián))。目前篦冷機(jī)液壓站油箱溫度在40℃以下。
改進(jìn)措施:將支座螺栓更換成12.9級(jí)的高強(qiáng)度螺栓。同時(shí)對(duì)液壓缸固定支座進(jìn)行改造,在支撐梁前后及固定支座兩側(cè),各增加一塊加強(qiáng)筋板。前后加強(qiáng)筋板用螺栓穿起固定,改造后明顯降低了螺栓斷裂頻次。
改進(jìn)措施:購(gòu)買了一臺(tái)高精度液壓油專用濾油機(jī),定期安排加油工對(duì)液壓油進(jìn)行過濾,確保液壓油的清潔。近3年來未發(fā)生過篦冷機(jī)液壓泵損壞事故(原來的5臺(tái)泵使用一年后全部更換,費(fèi)用在15萬元左右)。
改進(jìn)措施:剛開始使用液壓缸,缸體為圓形,易發(fā)生斷裂事故。后與廠家溝通,廠家將液壓缸結(jié)構(gòu)形式改為方形,液壓缸整體靠四根絲桿固定,缸體斷裂問題基本消除。
改進(jìn)措施:三列和四列篦床老式篦板改為寬篦縫新式篦板,改造后滿足需要。
問題原因:換向沖擊、有效行程波動(dòng)較大,篦速設(shè)定值只能為整數(shù)。篦床故障停機(jī)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)位時(shí),液壓泵自動(dòng)啟動(dòng)。
改進(jìn)措施:控制系統(tǒng)升級(jí)改造,采用液壓伺服控制系統(tǒng),增加液壓缸在推程和回程做功情況的顯示功能,更換為與大系統(tǒng)一致的AB公司的PLC。改造后有效行程增加,運(yùn)行油壓穩(wěn)定,沖擊少。
改進(jìn)措施:增加了液壓推雪人裝置,定期推動(dòng)。
改進(jìn)措施:F10風(fēng)機(jī)由原來的風(fēng)量3 000m3/h,全壓11 040Pa,功率18.5kW,改為現(xiàn)有風(fēng)量5 000m3/h,全壓12 000Pa,功率30kW的風(fēng)機(jī),返風(fēng)現(xiàn)象消失。
改進(jìn)措施:固定篦板,封堵部分區(qū)域。
改進(jìn)措施:篦床高溫段增加攝像頭,高、中、低溫段增加6個(gè)小觀察門,立墻上增加標(biāo)尺(便于運(yùn)行中觀察料層、取樣水冷法測(cè)溫)。
改進(jìn)措施:低溫段的風(fēng)機(jī)配置較大,有較大的節(jié)能空間,且公司庫房有技改遺留下來的變頻器備件。2018年7月,利用檢修時(shí)機(jī),對(duì)F8風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)施變頻改造,節(jié)能效果顯著。
通過對(duì)篦冷機(jī)的正確操作、使用及維護(hù),系統(tǒng)設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行,在保證產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí),有效降低了生產(chǎn)成本,提升了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。