任洪波[中國中材國際工程股份有限公司(南京),江蘇 南京 211100]
YS公司原來有一條2500t/d熟料生產線,2008年投產,配套我公司預熱器、三次風管、窯頭罩、回轉窯、燃燒器以及篦冷機等設備。2018年,業主決定通過全線技術改造,將該2500t/d生產線產量提高到5500t/d規模,配套的預熱器(含新增塔架)、三次風管、窯頭罩以及篦冷機等設備仍委托我公司設計。其中的篦冷機設備,受原生產線場地的限制,最終設計成超寬型結構。由于缺乏相關設計經驗,我公司對設計方案進行了多次討論,特別是對固定篦床區域的處理,更是進行了革新與突破。2019年初,篦冷機投入運行后,因經常出現堆“雪人”和二、三次風溫偏低等問題,2019年底我公司對篦冷機設備進行了局部改進,取得了比較滿意的效果。本文對YS公司篦冷機設備改進前后的主要變化,作簡要說明。
篦冷機改造前后參數對比見表1。
表1 YS公司篦冷機改造前后參數對比
篦冷機入料進口處寬度一般設計為:
其中,B為入料進口;D為回轉窯內徑;YS篦冷機設計為3000mm。
篦冷機活動篦床寬度一般設計為:
其中,B為篦床寬度;D為回轉窯內徑;YS篦冷機設計為6000mm。
根據上面數據的對比可知,本篦冷機為典型的超寬機型,其設計的難點和重點就在入料口的固定篦床。最初的設計為10排三階梯固定篦板、雙推板推“雪人”裝置與10臺空氣炮的強力組合,見圖1。但理論和實踐還是有差距的,投產之后,系統總是不穩定。經過現場察看與分析討論,最終決定對固定篦床和推“雪人”裝置進行改進。改進后的設計為8排固定篦板,固定篦床的長度由3 300 mm調整為2 960 mm,取消篦板面上的管道式空氣炮噴嘴,縮小入料進口寬度,增大固定篦床的傾斜角度;推“雪人”裝置增加推板長度,加大推板與固定篦床之間的距離,見圖2。
圖1 10排固定篦板
圖2 8排固定篦板
為了減少熟料離析,穩定二、三次風風溫,澆注料也同步進行了改進設計?!榜R蹄口”尺寸由原來的3 000mm漸擴到6000mm(見圖3),改為由2600mm分兩次漸變擴大至5700mm(見圖4)。
圖3 初步設計澆注料
圖4 改進澆注料設計
經過上述設計調整,同時配合3臺固定床冷卻風機的風量調節,固定篦床的熟料分布均勻,基本沒有堆“雪人”現象出現;系統二次風風溫由之前的950~1000℃提高到1100~1150℃,篦冷機設備完全滿足正常生產。
一般篦冷機的長度與寬度之比為6~9,而YS公司由于受場地長度的限制,篦冷機實際長度與寬度之比僅為4,所以篦冷機的所有風室風機均為兩臺左右布置。由于長度偏短,活動篦床采用單列單缸設計。除此之外,其他的設計和正常寬度范圍的篦冷機沒有區別。
YS公司的篦冷機是一臺超寬的特殊機型,其局部再改進后至今已運行一年多,沒有出現因篦冷機的故障而停窯,也沒有更換相關的備件,整體運行良好。該公司超寬篦冷機的成功使用,對現階段的四代機應用以及三代機的改造都有很好的借鑒意義。