第四代篦冷機在氧化鋁行業(yè)的應(yīng)用

孫志鵬

（中材裝備集團有限公司 天津 300400）

第四代篦冷機在氧化鋁行業(yè)的應(yīng)用

孫志鵬

（中材裝備集團有限公司 天津 300400）

山西某鋁業(yè)公司燒結(jié)廠使用SHL32052高效充氣梁水平推動篦冷機冷卻氧化鋁熟料。自投用至今故障頻發(fā)，設(shè)備磨損嚴(yán)重，備件和維護成本高，現(xiàn)場粉塵污染嚴(yán)重。基于現(xiàn)場情況中材裝備集團對該廠篦冷機進行針對性技術(shù)改造，將充氣梁式篦冷機改為第四代步進式篦冷機，在解決了篦冷機故障率高、設(shè)備磨損快、維護成本高、現(xiàn)場污染嚴(yán)重等問題的同時提高了燒成系統(tǒng)工藝性能，節(jié)能降耗，提高了經(jīng)濟利益。

氧化鋁；篦冷機；技術(shù)改造；節(jié)能降耗

0 引言

山西某鋁業(yè)公司燒結(jié)廠使用SHL32052高效充氣梁式水平推動篦冷機冷卻氧化鋁熟料，設(shè)備生產(chǎn)能力2300t/d。由于高效充氣梁式篦冷機設(shè)計特點易造成風(fēng)室積料、弧形閥卡閥、集料斗積料等故障頻繁，現(xiàn)場粉塵污染嚴(yán)重，工作環(huán)境非常惡劣，而且冷卻機風(fēng)機使用較多，控制繁瑣，不利于節(jié)能降耗。因此，我們根據(jù)現(xiàn)場情況以及氧化鋁熟料特性對篦冷機進行技術(shù)改造，在保留原篦冷機殼體的情況下將內(nèi)部篦床改為第四代步進式篦床，熟料破碎機改為輥式破碎機，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)工藝性能和機械性能。本次改造是第四代篦冷機在氧化鋁行業(yè)的首次跨行業(yè)改造與應(yīng)用。為了交流改造經(jīng)驗，以本文對此次改造進行總結(jié)。

1 冷卻機存在的主要問題

部分橫梁變形，造成篦板縫隙過大且不均，冷卻風(fēng)漏風(fēng)嚴(yán)重，不能滿足篦冷機的運行條件，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。

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

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

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

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

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，步進式運動原理，設(shè)備易損件少。密封等活動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。

2）提高工藝性能，篦冷機采用分風(fēng)室供風(fēng)，風(fēng)室之間獨立隔開，沒有三代機的灰斗裝置，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)場工作環(huán)境，由于第四代步進式篦冷機的設(shè)計理念采用無漏料設(shè)計，不存在漏料情況，因此現(xiàn)場環(huán)境整潔有序。篦床采用集中自動潤滑方式，維護工作量少。

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。需要拆除原三代機內(nèi)部篦床、斜坡等全部結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)，破碎機等以及灰斗，拉鏈機、下料溜子等。

圖1

3.2 主機部分

圖1所示綠色部分為新增部件。包括更換的全新的篦冷機內(nèi)部固定篦床，活動篦床，凹凸密封，液壓傳動，輥式破碎機等。熟料冷卻篦床由若干條平行且相互獨立的輸送列組成。工作時，所有列同步往破碎機方向運行，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

因為其運轉(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，可以在線將其屏蔽，其他的破碎副完全能滿足生產(chǎn)?？傊伷拼蟠筇岣吡似扑榭煽啃院拖到y(tǒng)的運轉(zhuǎn)率。

3.4 傳動部分

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

3.5 潤滑部分

四代機采用的是雙線式集中潤滑，原有三代機潤滑管路和潤滑量不能滿足更換后的篦床潤滑，因此需要單獨配一套潤滑系統(tǒng)。用以潤滑篦冷機四連桿軸承。

3.6 風(fēng)機部分

由于四代步進式篦冷機工作原理與三代機的充氣梁式供風(fēng)原理不同，因此對于每個風(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需要進行重新計算和設(shè)計選型。在現(xiàn)有風(fēng)機參數(shù)的基礎(chǔ)上，本著節(jié)約改造成本，充分利用現(xiàn)有風(fēng)機并保證篦冷機風(fēng)量風(fēng)壓的需求原則，配風(fēng)計算如下：

風(fēng)量m3/h風(fēng)壓Pa電機功率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 新購風(fēng)機F3風(fēng)室25194 474162 原F9(I) 考慮風(fēng)室隔開25194 474162 原F8(H) F4風(fēng)室25194 474162 原F11(K) 考慮風(fēng)室隔開25194 474162 原F10(J) F5風(fēng)室61586 387862 原F12(L) 工作點：全壓5000，風(fēng)量44000 F6風(fēng)室42000 500090 新購 新購風(fēng)機總計302892 876

3.7 土建部分：

篦床基礎(chǔ)：保留原有篦冷機篦床基礎(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基礎(chǔ)：拆除原有破碎機，并制作預(yù)埋鋼板，將輥式破碎機底座與預(yù)埋鋼板焊接。

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

新制作液壓站房以及液壓站土建基礎(chǔ)

3.8 電氣部分

由于新增加兩臺風(fēng)機電機，因此需要增加一臺套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電機啟動柜?，F(xiàn)場新增篦冷機液壓站控制柜以及輥破控制柜；新增篦下風(fēng)室風(fēng)壓測壓裝置8套；篦板測溫裝置共計6套。

4 改造后經(jīng)濟效益分析

1）運轉(zhuǎn)率提高

由于四代篦冷機的獨特設(shè)計，可靠性大大提高，提高了窯系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率，除了正常的停窯檢修，不會因為冷卻機的故障導(dǎo)致停窯。

2）備品各件比較

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

3）節(jié)能降耗

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

5 結(jié)束語

通過本次篦冷機改造，目前篦冷機運行正常，各項指標(biāo)均到達預(yù)期目標(biāo)。設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，提高了系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)率，熟料冷卻效果較好，破碎粒度達到設(shè)計要求，現(xiàn)場操作維護工作量較少。改造效果得到了業(yè)主的認(rèn)可。驗證了第四代步進式篦冷機的可靠性與廣泛適用性。

本次改造，積極的響應(yīng)了國家“十二五”關(guān)于節(jié)能減排的號召，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟、社會效益，同時，企業(yè)生產(chǎn)成本也得到了降低，切實的提高了企業(yè)在激烈的市場競爭下的生存能力。

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1007-6344（2017）01-0011-01