IKN篦冷机在10+000td生产线上的应用
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一２０一．杠渗俐刚Ｔ
ＩＫＮ篦冷机在１００００ｔ／ｄ生产线上的应用
杨明友，王雪梅
（北京柯曼克水泥工业设计院，北京１０００３７）
中图分类号：ＴＱｌ７２．６２２．４文献标识码：Ｂ文章编号：１００２—９８７７（２００９）０１－００２０—０４
我公司总承包的阿联酋ＵＣＣ公司１００００ｔ／ｄ生产线采用ＩＫＮ公司的悬摆式篦冷机（以下简称ＩＫＮ）。
通过采用多项新技术，使得该篦冷机在很多指标上都
达到了国际领先水平。
ｌ运行参数
产量：１００００～１２０００ｔ／ｄ；
有效篦板面积２２９．Ｉｍ２；
熟料入料温度：约１４０００Ｃ；熟料出料温度：≤环境温度＋６５℃。
单位面积篦板负荷：４８ｔ／（ｄ・ｍ２）；
单位熟料冷却风量：１．７８ｍ３／ｋｇ（标态）；单位熟料电耗：＜ｏ．３８ｋＷＭ（篦冷机驱动＋破碎机）；
热效率：≥７８％。２主要组成部分
２．１篦板系统
２，１．１篦板的布置形式ＩＫＮ全部采用ＣＯＡＮＤＡ篦板，其主要形式有３
种。在活动篦床区采用了１种，该区每３排篦板中有
一排是活动篦板，共有９５排。在固定篦床区采用了２
种，落料点使用的是稍窄一点的篦板，主要是增加强
度，以减少块料落下时对篦板造成的损坏；另外一种则是增加了斜槽的数量，增加冷空气量，以达到快速
冷却熟料的目的。
２．１．２篦板的工作原理采用狭长并呈弧形的篦缝，高压空气风速由进口
的ｌｍ／ｓ提高到出口的４０ｒｉｄｓ，工作原理见图ｌ。由于
ＣＯＡＮＤＡ效应（亦称附壁作用），高速气流在出口拐
角处改变方向，附于篦板上表面，形成水平气流。水平
的高速空气既能吹送熟料，又能将细粉清理出篦板表面，通过粗的熟料颗粒间的缝隙将其带到料床的表
面，这样可以大大地减少篦板漏料问题，也使得篦板
和熟料的摩擦变得很小。同时水平气流对篦板还有冷却作用，使篦板工作在较低的温度下，正常运行条件
下的工作温度只有３０—４０。Ｃ，因而大大地延长了篦板
的使用寿命。ＩＫＮ承诺５年不需要更换篦板，而有的厂家的使用时间已经远远超过５年。另一方面，由于２００９．Ｎｏ．１
篦板阻力与风速平方成正比，所以这种篦板阻力较
大，因而料层变化而产生的阻力变化卡ｕ对篦板阻力来
说是比较小的，对篦板充气的均匀性影响不大。篦板阻力控制着篦板上的气流分配，因此也控制着料床中
的气流分配，使得整个料床布风均匀，产生高效的熟
料冷却效果，所以这种篦板也称为阻力篦板。
图１斜槽的ＣＵＡＮＤＡ效压２．１．３篦板的结构特点每块篦板都由小片篦板组合而成，这样维修时，
只需拆开固定篦板的挡板，替换损坏的插片就行了，
而不用将整个篦板全部替换，因此大大降低了工作量
和成本。篦板结构见图２。
图２篦板结构２．２熟料进料分布系统《简称ＫｍＳ系统）
该系统是整个ＩＫＮ的关键部分。篦冷机的整体
宽度为６．８ｍ，在进料段，使用浇注料将两侧的三角区域封住，使得能够吹气的区域形成一个“Ｖ”字型，在
该区域料床厚度较厚，一般为８００一ｌ０００ｒａｍ。在篦板
的气流及物料的重力作用下，熟料将顺着篦板坡度流向活动区，并逐步散开，均匀地分布在６．８ｍ宽的篦床
上。而且在该区域的周边都布置有空气炮，定时喷吹，２００９．Ｎｏ．１杨明友，等：ＩＫＮ篦冷机在１００（０）ｆｆｄ生产线上的应用一２ｌ一
、瑚瓣嘲霸鞭■————————■■—●———■—●———————●————————●———————■—●—●●————■—■———●■■■■■—■■■●■一
以防止该区域结大块或堆雪人。
２．３线性摆动支撑系统Ｉ简称ＬＰＳ系统）
新改进的ＬＰＳ系统体积非常小，很容易放到篦冷
机的风室里面，而在外面不需要任何支撑。传统的篦冷机支撑方式多为托辊在轨道运行，随
着运行时间的延长，轨道和托辊磨损加重，活动篦板
和固定篦板之间的间隙将发生变化，为了保证运行时
活动篦板和固定篦板不摩擦，在安装时就要考虑将其
间隙增大，间隙的增大将导致漏料、冷却效率低、破坏料床稳定等后果。而使用ＬＰＳ作为活动篦板的支撑，
则可将活动篦板与固定篦板之间的间隙降到０．５ｍｍ
以下。该系统采用两级摆动，首先是中间支撑装置固
定在立柱上，其前后左右位置都可以调整，以保证其摆动起来能成一条直线，活动梁的摆动装置则是通过
一组弹簧板的摆动装置支撑在中间支撑上。活动梁的
支撑则是通过两组弹簧板固定在这个钟摆样子的支
架上。在篦床运动过程中，两组弹簧片同时摆动，形成一个复合运动，基本保证了活动篦板的运动是直线
的，而且，运动过程中只有这几组弹簧板在做极小的
摆动，不存在运动副之间的摩擦，因此可以认为这套
系统是无磨损支撑系统，不会随运行时间增加而改
变，这样就可以将活动篦板与固定篦板之间的间隙减小到很小，一般活动篦板上间隙为０．５ｍｍ，下间隙
为１ｍｍ。ＬＰＳ的结构见图３。
图３ＬＰＳ结构示惫ＩＫＮ的供风是采用整室供风的，如果活动篦板与
固定篦板之间的间隙较大，过多的空气将通过该缝隙
之间直接进入料床，影响到冷却空气的分布效果，从而影响熟料的冷却效果。而且过大的间隙也会导致过
多的漏料。因此，应尽可能地缩小活动篦板与固定篦
板之间的间隙，ＬＰＳ就很好地解决了此问题。２．４气动灰斗排灰系统（简称ＰＨＤ系统）
由于ＩＫＮ的漏料很少，而且不会漏下块状物料，
所以设计了气力输送系统（见图４）作为漏料的输送
系统，这样的设计具有以下优点：１）卸料灰斗上装有料位探测器用于监测灰斗中
的物料，如果出现故障则启动自动报警装置；
２）使用的设备简单，输送也只需很少的压缩空
气，整个气动卸料装置所需的风量占不到整个篦冷机风量的１％。所以既节省了设备投资，也节省了能源：
３）设备基本不需要维护，提高了系统运转率，节
省维护费用；
４）无需使用驱动、密封以及润滑装置；
５）没有粉尘污染。
图４气力输送系统２．５液压系统活动梁的运动规律是慢速向前运动，快速回撤。
然后开始下一冲程，这种运动方式增加了物料输送的
效率以保持料床平衡，但对驱动系统要求较高。
由于采用悬摆式支撑，摆动阻力非常小，仅用两个５ｔ手动葫芦就能很轻松地使篦板运动起来。ＩＫＮ
是靠头部的两个液压缸来驱动的，液压驱动装置见
图５。采用双液压缸进行驱动，就要考虑液压缸同步
的问题，要求两个液压缸的不同步误差小于４％。采用液压驱动的优点：
１）设备运行平稳可靠，噪音低，承载能力更大；
２）布置方式灵活，液压站可布置在较远的地方；３）控制更加灵活，很容易通过调整冲程数量来调
节篦冷机的产量；
４）使用的设备简单，维护容易。
图５液压驱动装置一２２一水渗硎刚Ｔ
２．６辊式破碎机破碎机的每个辊子都由电动机和减速器驱动，速
度在２—６ｒ／ｍｉｎ范围内。使用辊式熟料破碎机比锤式
破碎机降低电耗５０％左右。靠近篦冷机的第一排辊子旋向是将物料向破碎机中间输送，而最后一排辊子的
旋向足将熟料推回破碎机。中间的辊子则是成对地两
两反向的相对旋转，用于破碎大块的熟料。每一个辊
齿都被设计成同一规格，可以任意互换，从而也大大提高了其使用寿命。另外，当破碎机中进入了不可破
碎的铁块等物品时，辊子在经过几次努力后会反转，
可保护辊齿。破碎机的结构见图６。
图６辊式破碎机结构采用辊式破碎机的优点在于：
１）低速转动的破碎机辊子能耗低，磨损低，并且
粉尘污染小；２）高扭矩下，在进入异物时辊子反转保护了辊
套，避免损坏；
３）破碎后的熟料大小均匀；
４）破碎机安装在轨道
上，便于维修；
５）辊齿采取表面硬化，延长使用寿命；
６）辊套设计完全相同，
可以进行互换。
３调试操作
如果安装阶段质量控制
的很好，后面的调试则是非
常容易的，一般情况下开起来如果篦板之间没有刮蹭出
现，则意味单机调试没有问
题。下一步开始带料调试，主要是调整冷却风机风量、液
压缸冲程数量、空气炮喷吹
间隔和漏料输送压缩空气的２００９．Ｎｏ．１
喷吹顺序。后两项在调整合理后就不再凋整，正常生
产中只需调整前两个参数。而产量与冲程数的关联性
很强，所以一般先设置产量与冲程数的控制关系，表ｌ是冲程数与窑产量和料床厚度的关系。而通过风
量的调节来优化系统的冷却效率，控制出料温度，所
以设计一般要求使用ＰＩＤ程序控制同路控制冷却风
机风量，冷却风机的布置见图７。
表ｌ冲程数与窑产量和料床厚度的关系
喂料量熟料产量设定冲稚最小冲程最人冲程料床厚俊／（ｔ／ｈ）／（ｔ／ｄ）数／（次／ｒａｉｎ）数／（次／ｍｉｎ）数／（次／ｍｉｎ），ｍｍ
０－２００Ｏ一２９８ｌ３３３，７５２
２０ｌ～２５０２９９６—３７２７８６６２８３－３５２
２５ｌ～３００３７４２—４４７２９７１ｌ３１４～３７６
３０１—３５０４４８７—５２１７９７ｌｌ３７７－４３９
３５ｌ～４００５２３２—５９６３１０７１２３９６－４５ｌ
４０１—４５０５９７８—６７０８１ｌ８１４４１１～４６ｌ
４５ｌ～５００６７２３—７４５３１２９１４４２４－４７０
５０ｌ～５５０７４６８—８１９９１２９１５４７ｌ一５１７
５５ｌ一６００８２１４～８９４４１３９１５４７８—５２０
６０ｌ－６５０８９５９—９６８９１３９１８５２ｌ－５６４
６５ｌ～７００９７０４一１０４３５１４ｌＯ１９５２４～５６４
７０ｌ～７５０１０４５０—１ｌ１８０１５１１２０５２７—５６４
７５ｌ～８（）ｆ）ｌ】１９５—１３４１６】６１２２０５２９－５６４
该生产线最初使用的风量控制阀门执行器为数
字式的，只能通过手工给定阀门开度，所以篦冷机出料温度一般在１００～ｌ１０＇（２。后来更换了所有的电动执
行器后，将风机阀门开度操作改为ＰＩＤ程序自动控
图７冷却风机布置
万方数据
