《SCH415R第四代篦冷机》新型干法水泥企业

富士摩根第四代步进式稳流篦冷机设计特点及使用经验我公司二线5000t/d生产线配套篦冷机为进口的富士摩根第四代步进式稳流篦冷机（以下简称第四代篦冷机），这是该型号篦冷机在国内5000t/d生产线上的首次使用，故在国内也没有同类产品的使用经验可借鉴。

该篦冷机从2008年4月26日投料运行后，一直问题不断，严重影响了二线的正常生产，我们甚至一度打算放弃使用。

但后来通过对该篦冷机设计特点和有关核心技术的反复论证、计算，于2008年7月进行了首次技术改造，改造比较理想，在此基础上，又于2008年12月进行了第二次技术改造，至,2009年6月，已成功运行10个月，基本无故障，熟料冷却效果较理想，明显优于我公司一线5000t/d生产线所配的第三代充气梁篦冷机，目前二线回转窑产量稳定在6000t/d左右。

现将该篦冷机的设计特点、存在问题和改造过程及效果作一介绍。

1、第四代篦冷机设计特点1.1冷却面积大篦冷机冷却面积为131m2，长,32.8m，宽4m，比一线5000t/d生产线的配套第三代充气梁篦冷机冷却面积大12m2。

1.2自动调节风量的供风方式每块篦板下面安装有一个STAF自动调节风阀，其结构由三部分组成：一个圆形常通风口，一个扇形可人工调整风量的常通风口，及三个不同直径沿立杆在垂直方向可自由活动的重锤式自动调节风阀。

其工作原理为：圆形常通风口是基本风量，是不可调节的%扇形通风口在调试时可以调整，但在运行中不作调整；在篦冷机运行过程中当熟料层发生阻力变化时，三个重锤式调节阀上下运动来自动调节风量，当料层阻力变小时，篦板下阻力减小，重锤受压差增大而自动上升来关闭该篦板的通风量，从而达到自动调节风量的目的，反之亦然。

1.3模块化设计该篦冷机是模块化的设计结构，即整体篦床是由若干标准模块组装而成，每个模块是由若干篦板及一套STAF阀与四连杆传动机构组成，组装简易灵活。

1.4独特的运行方式整台篦冷机有固定篦床和活动篦床组成，固定篦床倾斜布置，活动篦床水平布置，运行方式为交错步进式运行。

用中材装备第四代篦冷机篦床改造旧篦冷机汪伟;王清虎;李桐斌;陈学勇【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P86-87,89)【作者】汪伟;王清虎;李桐斌;陈学勇【作者单位】中材装备集团有限公司,天津300400;河南省新乡市振新水泥有限公司,河南新乡,453621;中材装备集团有限公司,天津300400;中材装备集团有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TQ172.622.4篦冷机是水泥厂熟料烧成系统的重要主机设备，其主要功能是冷却、输送水泥熟料，为回转窑及分解炉等提供热空气。

“红河”、“堆雪人”、烧篦板、断螺栓、掉篦板和熟料冷却不均匀是篦冷机存在的主要问题，是制约生产线连续运转的关键。

随着新型干法水泥生产技术和装备的迅速发展，以及水泥熟料篦冷机技术的不断进步，高效能、运行可靠的熟料篦冷机成为确保系统生产能力的关键。

为实现篦冷机的高性能，篦床的设计是关键，篦床是整个篦冷机的核“芯”，因此针对某些现场的实际情况考虑，可以保留篦冷机外部设备，用中材装备集团设计研发的Sinowalk第四代篦冷机篦床更换旧篦床，快速换“芯”，完美实现改造需求。

新乡市振新水泥有限公司（原新乡市振新水泥厂，现隶属于河南省太阳石集团）采用的是国内某厂步进式篦冷机，该篦冷机主要存在以下问题：（1）篦床段节梁经常断开，液压缸底座开裂，凹凸密封撕裂，铜套磨损极快，需要频繁更换备件。

（2）液压系统可靠性差，漏油渗油严重，业主需要长期大量地订购备件进行维护。

（3）润滑系统老化，由于工况的特殊，选用的分配管路形式不合适，导致使用寿命均偏短，而且整体润滑点偏多，很多润滑点不能顺利出油进行润滑。

（4）控制系统简单，设计的程序达不到自动智能控制，甚至在生产过程中，控制系统发生紊乱后，重启复位也很难奏效，业主只能人工操作液压系统。

（5）篦冷机工艺参数设置不合理，系统的热回收效率、二次风温低，出料温度高，不能满足工艺生产的需要。

SCH416R第四代篦冷机工作原理及调整SCH416R第四代篦冷机工作原理及调整一基本结构和工作原理SCH416R第四代S篦冷机主要由上壳体、下壳体、阶梯模块、M306模块、M310模块、推雪人装置、辊式熟料破碎机、液压传动系统、干油润滑系统及冷却风机组等组成。

高温熟料从窑口卸落到阶梯篦床上，首先由阶梯篦床的高压风机对物料急冷，然后在风和重力的作用下滑落到标准模块上，并在往复扫摆的刮板推送下，沿篦床均匀分部开，形成一定厚度的料层，篦床上的物料在篦冷机刮板推送下缓慢向出料口移动。

在篦冷机卸料端装有辊式熟料破碎机，细小的熟料（20mm以下）通过辊缝直接落入熟料输送机上运走，大块熟料则被破碎后进入熟料输送机运送至熟料库中。

每一排模块下部构成一个风室，并由一台风机提供冷却风，冷却风经篦板吹入料层，对熟料进行充分冷却。

冷却熟料后的高温热风燃烧空气入窑及分解炉（预分解窑系统），其余部分热风可作用余热发电和煤磨烘干，低温段的热风将经过收尘处理后排入大气。

篦冷机由液压传动系统驱动，每一排模块由一台油泵驱动，各排模块刮板速度可单独调节。

篦冷机采用单线式干油集中润滑系统。

该系统可以确保每个润滑点都得到充分润滑，并及时反馈润滑系统故障。

二操作规程(一)运行前的准备工作1.初次投料前的准备新设备初次投料前，需要在整个篦床上铺满直径20mm左右的圆形鹅卵石，厚度与刮板表面平齐。

另外需要在阶梯模块和第一段标准模块再铺300mm厚鹅卵石或冷熟料其目的是：a.刮板下方的鹅卵石会一直停留在原地，有利于篦床布风，对冷却效果有帮助；b.刮板上方的鹅卵石可以防止大块高温熟料对篦床的冲击。

2.再次投料前的准备2.1运行前的检查a. 篦床上的异物是否清理干净b. 链幕是否完整c. 破碎机进口是否清理干净d. 观察玻璃是否完好e. 篦室照明是否完好f 液压油位是否到规定位置g. 润滑油是否足够h. 冷却水是否正常i. 推雪人装置是否退回到初始位置2.2每次投料前的准备工作每次停篦冷机尽量不要将篦床上的物料刮光，否则再次开机必须在阶梯篦板和第一段标准模块上人工堆积300mm厚冷熟料保护篦板。

第四代行进式稳流冷却机交流材料•作者：单位:天津水泥工业设计研究院有限公司中天仕名科技集团有限公司[2008-5-9]关键字:冷却机-稳流式-交流材料•摘要:行进式稳流冷却机介绍一、天津院新一冷却机研发背景伴随水泥技术的进步，追述我国篦冷机发展历史，从上个世纪六十年代初满足湿法水泥生产为主的第一代“薄料层篦冷机”的诞生，到八十年代适应新型干法水泥生产技术发展的第二代“厚料层篦冷机”的开发和技术引进，直至八十年代末到九十年代初期为了进一步节能降耗和适应装备大型化的发展，天津院又成功自主研制了延用至今的第三代TC型充气梁高效篦冷机并对其优化升级，持续创新。

不同时期的国内首台篦冷机均为我公司率先开发并应用，该产品于1998年5月通过部级鉴定，其综合技术性能指标已达到90年代国际先进水平，为国内首创。

天津院TC型篦冷机的技术进步历程代表着我国篦冷机技术的发展历史，代表了我国篦冷机产品的国家水平。

在第三代充气梁篦式冷却机技术之后，世界上出现了一种完全革新理念的新一代冷却机。

他们具有模块化、无漏料、磨损少、列运动、输送效率高、热回收效率高、运转率高、重量轻等特点。

在篦床的冷风分配上，大部分国外公司的产品都以冷却风自动控制为特色，如KHD的风量自动控制阀、Smith的机械式流量控制阀，而CP公司的冷却机则不设调节阀；在输送上，除了步进式以外，也有设计成篦床固定的形式，通过推料棒或推料块达到物料输送目的，以减少磨损件，如Polysius和Smith的冷却机。

我院第四代冷却机的研发于2004年启动，2006年正式立项，历时近三年，进过前期充分的调研工作，展开了一系列的实验及数据采集，明确了冷却机的发展方向，研究新的冷却理念和设计构想，并进行大量的实验来验证、开发和应用。

通过对国外几种形式第四代冷却机的调查研究，对各家产品优缺点的权衡比较，我们开发国产化第四代冷却机有了整体思路。

2007年我院与丹麦富士摩根公司最终达成合作意向，在消化、吸收、改进的基础上共同推出国产化TCFC型第四代行进式稳流冷却机，我院是该技术与产品在国内唯一的、排它性的拥有者。

第四代篦冷机使用情况考察报告公司二条由天津水泥工业设计研究院设计的2000t/d级新型干法水泥生产线，分别于2004年10月和2008年12月建成投产；其烧成系统冷却机配置为天津院提供的第三代空气梁篦式冷却机，配套能力为2000t/d和2500t/d，设计出篦冷机熟料温度为环境温度+65℃，但现在熟料冷却效果极差，实际出冷却机温度达220~260℃；篦床漏料严重，很大一部分熟料不是走篦床，而是直接经料斗到熟料斜拉链机；现在两台冷却机篦床料层厚时，（托轮磨损，运转不灵活）传动推不动；料层薄，风极易穿透料层，冷却效果差，冷却机内出现正压；二、三次风温低（比同规格生产线低200多℃），余风风温高，出冷却机熟料温度曾高达260℃，后经公司对风机系统进行了变频技术改造，熟料温度略有下降，但仍在160-230℃之间，远大于国内同类型生产线熟料冷却机实际冷却效果环境温度+75℃的水平；同时料层薄容易被风吹穿，带起的高温熟料对管道及设备的磨损很大，给设备的使用和环境带来很大的影响。

熟料冷却速度慢、导致相变，熟料质量差（强度降低、易磨性变差），同时熟料温度高给后续的输送和粉磨工艺造成严重不良影响，导致输送皮带极易拉断，物料输送溜子、辊压机系统等的异常磨损。

二、三次风温低，既影响窑的煅烧，同时增加熟料的能耗，所以现在冷却机的使用既影响烧成系统的产量和能耗，又对后续粉磨工艺造成糊球和堵塞隔仓板，降低水泥粉磨系统产量，增加电耗，甚至影响水泥的性能。

基于此，公司经报请区国资委及股东会议讨论决定对该两套篦式冷却机系统进行技术改造；为改造取得预期效果，公司安排由董志升副总经理带领高争烧成车间王永红、中控室李建勇等相关人员,并由湖南建材设计院吴春宏、曾必华陪同组成的考察、调研小组，于2013年8月26日至9月5日，对中材成都和冀东集团唐山盾石设备有限公司的设备制造能力和所供设备的水泥使用企业使用情况进行了实地考察，有关情况分别汇报如下：一、云维保山有机化工有限公司4000T/D生产线篦冷机使用情况云维保山有机化工有限公司电石渣综合利用3000t/d熟料水泥生产线坐落在云南省保山州施甸县水长镇，对外规模3000t/d，实际设计规模4000t/d熟料，由成都院总承包，历时22个月，于2012年12月28日建成投产。

SCH416H第四代篦冷机说明书成都建筑材料工业设计研究院有限公司二O一O年五月SCH416H第四代篦冷机说明书总目录一、SCH416H第四代篦冷机安装说明书二、SCH416H第四代篦冷机使用维护说明书三、SCH416H篦冷机液压传动系统安装调试维护说明书四、SCH146H篦冷机液压传动系统使用说明书五、HC1339锤式熟料破碎机安装使用维护说明书SCH416H第四代篦冷机 安 装 说 明 书批准人：___________审核人：___________编制人：___________成都建筑材料工业设计研究院有限公司二O一O年五月一、基础划线：1、对比设备总图与工艺布置图纸（这点要特别注意，因为设备图纸与工艺布置图可能成镜像关系），核实确定回转窑热态点位置、冷却风机风口及各出风口、检修平台、检查门的具体方位，做到心里有数。

2、根据工艺布置图回转窑热态点位置及设备图尺寸划篦冷机安装基准线：a. 篦冷机长度方向中心线；b. 篦冷机宽度方向基准线（下壳体安装的起始点，下壳体安装图上有示意）。

3、对基础、标高进行检查、核对，做好记录备查。

核对重点：模块基础尺寸、标高、斜度、平整度；熟料破碎机基础尺寸和标高。

二、设备安装：A、模块的安装（以下安装顺序为建议，可最大程度降低累计误差）：1、将所有模块的大概位置、顺序摆好。

2、阶梯模块共4个，先将中间的阶梯模块按照基准线摆放到位（注意阶梯模块端部还有个200mm宽的头部端板，请预留出距离）；确定好位置后，此模块将成为基准块。

3、先将篦冷机轴线上的M306模块、M310模块按顺序连接起来，成为基准列，注意要在模块上框架之间垫上Φ8mm的石棉绳，再将模块连接螺栓拧紧，将石棉绳压紧，既要保证连接面不漏料，又要保证模块链不要与基准轴线偏离，否者可能影响破碎机的安装。

把模块立柱上的螺栓拧紧后，将这列基准模块用膨胀螺钉固定在基础上；还需注意的是，如果基础平整度不好，篦床会不平整，此时应以模块上表面为基准，修整基础：凸出来的打掉，凹下去的垫高，必须保证篦床平整。

第四代熟料冷却机的技术特点作者：侯勋伟满沅澧卢何玉摘要：降低篦冷机成本是第四代熟料冷却机研发的指导思路，第四代熟料冷却机的技术特点是：模块化设计；篦板多样化；采用液压驱动，运行更平稳；辊式破碎机的使用，提高了适应性及使用寿命；减少了冷风量，降低了能耗；降低建筑高度，节省了投资。

关键词：篦冷机，模块化热回收效率技术指标自从19世纪末，人们为了降低熟料温度，改进熟料质量，将第一台单筒熟料冷却机应用于水泥回转窑系统，此后，为进一步达到这一目的，先后又为水泥回转窑系统开发出了多筒冷却机，回转式篦冷机，振动式篦冷机，推动式篦冷机。

直到20世纪70年代预分解窑出现以后，系统对三次风、二次风的风量和温度都有了较高的要求，这才使得篦冷机在与筒式冷却机的竞争中取得了绝对优势。

随后在篦冷机独领风骚的时代，推动式篦冷机又以其稳定的运转率、对工况极强的适应性、良好的热回收效率及较低的熟料温度等卓越的性能淘汰了回转式篦冷机和振动式篦冷机。

从此推动式篦冷机作为预分解窑系统的首选熟料冷却设备，技术不断发展，目前已经发展到第四代。

近些年来，新型干法水泥生产技术的发展已经相当成熟，但是水泥生产行业仍属高能耗产业，降低系统能耗一直是人们追求的目标。

经过孜孜不倦的努力，当篦冷机热回收效率提高到75％左右这一接近极限水平时，降低篦冷机成本就变成了篦冷机研究发展的主导方向，第四代篦冷机就是这一指导思想下的产物。

1 第四代篦冷机的主要特点经过前三代篦冷机的技术改进，如今的篦冷机出料温度和热回收效率已经达到比较理想的效果，如果继续挖掘篦冷机这方面的潜力，目前看来，很难在短期内再取得大的突破。

因此从第四代篦冷机开始，各厂家侧重在降低运行成本，提高设备运行可靠性、简化操作控制以及降低投资等方面进行了比较大的改进。

1．1模块化设计模块化设计一方面是篦冷机的篦板模块化，另一方面是将篦冷机的主要部件分成几个部分(见图1)，例如分成固定篦板段，多个活动篦板段以及破碎机段等。

篦冷机技术升级改造方案目前新型干法水泥生产线中，篦冷机主流机型为第三代和第四代篦冷机，还有部分第二代篦冷机。

随着设备使用时间的不断增加，磨损的不断加剧，出现了各种各样的问题，如：机械故障率上升，影响窑的年运转率；二、三次风温低，热回收效率低，烧成系统煤耗高；窜风严重，风机电耗高；出篦冷机熟料温度高，影响熟料的正常储存和粉磨。

因此, 经过长期运转后，篦冷机的提升改造非常必要。

本文介绍某装备公司的Sinowalk第四代篦冷机的研发经验，并根据不同现场篦冷机的实际使用情况，结合市场需求，提出了篦冷机技术升级改造的五种方案。

从施工周期、节能降耗和成本分析等几个方面，详细阐述了每种方案的特点，以求在合理的投资下，得到最优的技术升级方案。

1 Sino walk 第四代篦冷机简介2008年，天津水泥工业设计研究院推出国内第一台拥有自主知识产权的Sinowalk 第四代篦冷机。

本产品吸收了国外先进的设计理念，结合国内机械加工制造水平和用户使用反馈经验，最终研发成功，并顺利达标达产。

2009年，成功开发出熟料尾置辊式破碎机，代替锤式破碎机。

同时，第一台Sinowalk第四代篦冷机配套尾置辊式破碎机成功投产。

2010年，第一台带有中间辊式破碎机的第四代篦冷机成功投产。

中间辊式破碎机位于两段篦床中间，将冷却机篦床一分为二，熟料经第一段篦床冷却后，进入中间辊式破碎机进行破碎，将大块料、红芯料破碎为粒径25mm左右熟料，再经过第二段篦床冷却。

与尾置辊式破碎机相比，配置中间辊式破碎机的冷却机可以得到更低的出篦冷机熟料温度和更高的余热发电风温。

Sino walk冷却机主要技术特点如下：1 ）二、三次风温高，热回收效率高，大于75%，从而降低系统热耗；2）出篦冷机熟料温度低，有利于熟料的储存和粉磨；3）机械运转率高，年运转率100% （定期停窑检修除外）；4）每块篦板下方都有自动风量调节阀，提高冷却风利用率，降低冷却风使用量，从而降低风机电耗，单位熟料冷却风量仅 1.7〜1.9Nm3 /kg （由于不同现场熟料结粒不一致，风量在此范围内波动）；5）篦床上方存在相对固定的死料层，保护篦板免受高温热熟料的侵蚀，篦板寿命长达5年以上，降低了备品备件费用，也节约了更换备件的人工费；6）模块化设计和安装，安装制造精度高，技改现场施工周期短;7）对于改造项目，可充分利用原有壳体及基础，以减少改造的土建投资，缩短改造周期。

第四代篦冷机升级改造的应用经验某水泥厂烧成系统采用双系列五级旋风预热器HF5000分解炉，篦冷机采用WHEc-5500型步进式高效冷却机，回转窑规格中4.8mX74m,设计产能5000t∕d,该生产线于2009年10月建成并点火投产。

1改造前设计参数及存在问题1.1 WHEC-5500型步进式高效冷却机主要设计及参数1.2 存在问题(1)窑系统工况稳定性差；(2)篦冷机冷却效率不高；(3)熟料易磨性差;(4)风室漏料严重;(5)电气故障，篦床无故停止运行，篦床各列运行不同步，篦床速度调整不灵活；(6)固定斜坡方面的问题，其风机风量与面积不匹配。

固定斜坡具体配置如图1及表2。

图1改造前固定斜坡三台风机分区风机装机风址/(m71)全压/Pa电机功率ZkW工况风速/(m/s)供风区域2M130009OOC550.85周边区域3M20000I110090 3.62中心区域4M3500010300180翻］周边区域2篦冷机升级改造方案及参数2.1 固定床改造方案将固定斜坡整体拆除，更换为TCH新型急冷模块（图2、图3、图4）,参数为W9×19,宽3.6m,长2.7m,角度调整为IO o o图2新型急冷模块图3篦板仿真模拟图4科恩达篦板该下料斜坡采用二分区供风形式，将原2M风机停用，仅利用3M和4M风机，根据各区域料层厚度和熟料颗粒的不同调节风门开度，使熟料在下料口得到更好的急冷效果，改造后斜坡冷却风机减少一台，装机功率减少55kW o改造后固定斜坡具体配置如图5、表3。

图5改造后斜坡分区方案图示项目装装机址/(n7h)全压/Pn电机功率ZkW工况风速/(tn∕G供风区域3M200001150090 1.9中心区域4M35OOO9700I8C 1.9周边区域2.2 活动床改造方案水平活动篦床为步进式输送物料，根据现场的篦床结构尺寸，采用SC1W6-6×10(6列10个标准段节)，篦床总有效面积为126.36m2,可以满足5500t∕d 产量需求。

第四代篦式冷却机液压控制技术作者：卢山北京中冶迈克液压有限责任公司作为中国液压系统集成创新的领军企业一个长期坚持机电液全面发展的高新技术企业北京中冶迈克液压有限责任公司一直致力于技术创新、工艺创新、技术引进、消化移植等工作。

十几年来，我们通过采用德国博世力士乐液压公司技术标准与中国实际结合，经过不懈的努力，不断地总结经验进行技术创新，对国家水泥建材行业液压技术的发展作出了巨大贡献。

篦冷却机液压传动设备和液压控制技术的研发就是我公司在建材行业的典型高科技自主创新和获得国家专利的项目之一。

新型的篦冷却机液压传动设备主要用于水泥熟料冷却设备的驱动,也可以用于需往复运动，要求动作平稳可调速的场所。

其主要部分包括循环冷却过滤系统、油箱、泵阀控制站、液压缸、电气控制部分。

本实用新型的篦式冷却机液压传动设备取代以往的机械传动，以平稳、可靠、节能、近于免维护和完全自动化为特征，通过高压泵向外提供压力油，经比例阀及其它辅件来实现液压缸运动，达到主机设备的工作要求。

我国2003年以前的的篦式冷却机传动设备主要依靠直流电机提供直接动力源，通过链条传动。

这样直流电机的碳刷需经常更换，直流电机的维护比较繁琐；同时机械传动在换向时冲击大，在设备规模增大时其传动轴需要增大的比采用液压需增大的多，最大生产能力的篦式冷却机限制在2500T左右，同时，机械传动时传动轴除受推力外还受到一个转动的扭矩，其整体结构也增大。

链条传动磨损大，整个工作过程中不平稳，无法有效控制惯性冲击。

随着我国建材、水泥行业的发展以及生产率自动化水平的要求，我国先后引进了丹麦史密斯、法国拉法基的篦式冷却机传动设备，全部为液压传动控制，但这些国外公司对这些核心及控制技术进行严格保护。

鉴于上述现有的篦式冷却机机械传动设备存在的缺陷，国外液压传动控制的核心技术又在保护，我公司基于从事此类产品设计制造多年的丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，设计开发一种新的篦式冷却机液压传动设备，同时与天津水泥设计研究院一起开发，改进现有的一般篦式冷却机机械传动设备，使其可以克服现有的篦式冷却机机械传动设备存在的机械传动的换向冲击大的缺陷，更具有实用性。