1任務(wù)4篦冷機(jī)的應(yīng)用2篦冷機(jī)的應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)明確冷卻機(jī)的分類，熟悉篦式冷卻機(jī)的作用，掌握不同種類冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和特點(diǎn)。能力目標(biāo)能結(jié)合第三代、第四代篦冷機(jī)的性能特點(diǎn)，為常用篦冷機(jī)的操作控制打下基礎(chǔ)。一、水泥熟料冷卻機(jī)的發(fā)展水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯誕生之初，并沒(méi)有任何熟料冷卻設(shè)備，熱的熟料傾卸于露天堆場(chǎng)自然冷卻。19世紀(jì)末期出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)；100多年來(lái)，在國(guó)際水泥工業(yè)科技進(jìn)步的大潮中，有的不斷改進(jìn)，更新?lián)Q代，長(zhǎng)足發(fā)展；有的已經(jīng)淘汰。

目前，熟料冷卻機(jī)在水泥工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，已不再是當(dāng)初僅僅為了冷卻熟料的設(shè)備，而在當(dāng)代預(yù)分解窯系統(tǒng)中與旋風(fēng)筒、換熱管道、分解爐、回轉(zhuǎn)窯等等密切結(jié)合，組成了一個(gè)完整的新型水泥熟料煅燒裝置體系，成為一個(gè)不可缺少的具有多重功能的重要裝備。

單筒冷卻機(jī)

單筒冷卻機(jī)屬逆流式氣固換熱裝備，具有工藝流程、操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，熱效率高，無(wú)廢氣和粉塵排放等優(yōu)點(diǎn)。有順流及逆流兩種布置方式。從窯頭罩取三次風(fēng)，同樣可應(yīng)用于預(yù)分解窯。其不足之處在于冷卻風(fēng)量較小，高溫熟料難以驟冷，出冷卻機(jī)熟料溫度較高，散熱損失較大，熟料冷卻程度受熟料顆粒制約等。因而隨著篦冷機(jī)的研制成功，有逐漸被取代之勢(shì)。單筒冷卻機(jī)多筒冷卻機(jī)

多筒冷卻機(jī)亦屬逆流式氣固換熱裝備。這種冷卻機(jī)由環(huán)繞在回轉(zhuǎn)窯出口端的許多個(gè)冷卻筒所構(gòu)成，與窯連成一體，隨窯回轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需另設(shè)傳動(dòng)裝置，無(wú)廢氣污染等；缺點(diǎn)在于它同窯體連成一體，使窯頭筒體機(jī)械負(fù)荷增大，在高溫狀態(tài)下料彎頭容易損壞，造成漏風(fēng)，并且二次風(fēng)溫較低，熱效率不高等。多筒冷卻機(jī)多筒冷卻機(jī)

篦式冷卻機(jī)屬穿流驟冷式氣固換熱裝備，冷卻空氣以垂直方向穿過(guò)熟料料層，使熟料得以冷卻。篦冷機(jī)根據(jù)篦子運(yùn)動(dòng)方式可以分為震動(dòng)式、回轉(zhuǎn)式和推動(dòng)式3種類型。

在水泥工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，隨著生產(chǎn)大型化及實(shí)踐的總結(jié)，震動(dòng)式篦冷機(jī)由于震動(dòng)彈簧設(shè)計(jì)及材質(zhì)等方面的原因，20世紀(jì)60年代后已被淘汰；回轉(zhuǎn)篦式冷卻機(jī)在同推動(dòng)篦式冷卻機(jī)競(jìng)爭(zhēng)中，由于在對(duì)熟料粒度變化的適應(yīng)性、熟料冷卻溫度及熱效率等方面難以同推動(dòng)式篦冷機(jī)相匹敵，推動(dòng)式篦冷機(jī)已成為當(dāng)代預(yù)分解窯配套選用的主要產(chǎn)品，并且在結(jié)構(gòu)形式等方面得到迅速發(fā)展。篦式冷卻機(jī)

出回轉(zhuǎn)窯的水泥熟料進(jìn)入篦式冷卻機(jī)后在器內(nèi)的壁板上鋪成一定厚度的料層，鼓入的冷空氣垂直地穿過(guò)壁床上運(yùn)動(dòng)著的料層使水泥熟料驟冷。推動(dòng)篦板由固定篦板和活動(dòng)篦板相間排列所組成。篦板要求耐熱、耐磨，其上有許多縫或圓孔，使得從下向上鼓入的冷卻空氣能夠垂直地通過(guò)熟料層。活動(dòng)篦板在傳動(dòng)裝置的帶動(dòng)下成排地位于固定篦板之間，沿前后方向作水平的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將熟料推向前進(jìn)。

在預(yù)分解窯誕生之前的相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，單筒式、多筒式與篦式冷卻機(jī)長(zhǎng)期并存，各自經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，形成三足鼎立的局面。預(yù)分解窯問(wèn)世之后，由于爐用三次風(fēng)抽取，以及對(duì)二三次風(fēng)溫度日益增高的要求，再加上推動(dòng)篦式冷卻機(jī)的優(yōu)化改進(jìn)。目前除少量預(yù)分解窯仍使用改進(jìn)型單筒冷卻機(jī)以外，幾乎形成了推動(dòng)篦式冷卻機(jī)獨(dú)占鰲頭的局面。

至于立筒冷卻機(jī)，雖然是一種對(duì)流與沸騰床換熱相結(jié)合的新型冷卻機(jī)，但從20世紀(jì)60年代研制至今，尚未達(dá)到普遍實(shí)用階段；而“g”型冷卻機(jī)是一種再冷式冷卻機(jī)，必須串聯(lián)在其他冷卻機(jī)后復(fù)合使用。因此，可以認(rèn)為推動(dòng)篦式冷卻機(jī)，目前仍然是預(yù)分解窯系統(tǒng)中最佳的熟料冷卻匹配裝備。熟料冷卻機(jī)作業(yè)原理:在于高效、快速地實(shí)現(xiàn)熟料與冷卻空氣之間的氣固換熱。篦式冷卻機(jī)(1)作為工藝設(shè)備：它承擔(dān)對(duì)高溫熟料的驟冷任務(wù)，驟冷可以阻止水泥熟料中礦物晶體的長(zhǎng)大，特別是阻止C3S晶體的長(zhǎng)大，還可以使液相凝固成玻璃體，使MgO及C3A大部分固定在玻璃體內(nèi)，提高水泥熟料的活性，防止β-C2S向rC2S的轉(zhuǎn)變。(2)作為熱工設(shè)備：冷卻水泥熟料，并對(duì)入窯二次風(fēng)，入爐三次風(fēng)的加熱升溫任務(wù)，有利于燃料的著火和預(yù)燃、

(3)作為熱回收設(shè)備：對(duì)出窯熟料攜帶出去的大量熱焓進(jìn)行回收。（回收的熱量約1250～1650kJ/kg熟料）

(4)作為輸送設(shè)備：輸送水泥熟料二、水泥熟料冷卻機(jī)的作用熟料必須進(jìn)行冷卻的主要原因是：回收高溫熟料的熱量，用以預(yù)熱助燃空氣，改善燃料燃燒過(guò)程，節(jié)約能源。熟料急冷有利于水泥強(qiáng)度的發(fā)揮，增強(qiáng)水泥抗硫酸鹽性能，改善安定性，提高水泥質(zhì)量。冷卻熟料，確保輸送和儲(chǔ)存熟料設(shè)施的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。熟料急冷后，易磨性得到改善，有利于粉磨。三、對(duì)篦式冷卻機(jī)的要求(1)冷卻機(jī)的熱效率。回收熟料的熱量與熟料帶進(jìn)冷卻機(jī)的熱量之比，叫冷卻機(jī)的熱效率。新型冷卻機(jī)的熱效率一般在70％～75％之間。(2)二、三次空氣被熟料預(yù)熱的溫度。冷卻機(jī)是利用冷空氣與高溫熟料接觸進(jìn)行熱交換，使熟料冷卻，而空氣被加熱作為二、三次空氣送入窯及分解爐內(nèi)，供燃料燃燒之用。要求二次空氣溫度一般在900～1100℃為好。(3)熟料的冷卻程度與冷卻速度。熟料被冷卻后的溫度越低越好，一般波動(dòng)在50～300℃。冷卻速度越快越好，通過(guò)急冷改善熟料質(zhì)量，提高易磨性，便于輸送和儲(chǔ)存。新型冷卻機(jī)一般保證出料溫度t≤環(huán)境溫度+65℃。(4)電耗要低。冷卻機(jī)的電耗包括冷卻風(fēng)機(jī)的電耗、冷卻機(jī)內(nèi)熟料(包括漏料)輸送電耗、熟料破碎電耗。(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易，運(yùn)轉(zhuǎn)率要高。四、篦式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)

篦冷機(jī)由上殼體、下殼體、篦床、篦床液壓傳動(dòng)裝置、篦床支承裝置、熟料破碎機(jī)、自動(dòng)潤(rùn)滑裝置、灰斗、電動(dòng)弧形閥及冷卻風(fēng)機(jī)組等組成。固定活動(dòng)階梯篦板五、典型冷卻機(jī)介紹1．富樂(lè)型水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)圖3-43富樂(lè)型水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

a—入窯二次風(fēng)；b—入分解爐三次風(fēng)；c—廢氣排空1－上殼體；2－下殼體；3－篦床；4－傳動(dòng)裝置；5－篦床支承裝置；6-氣動(dòng)雙翻板閥；7-錘式破碎機(jī)；8-雙線自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)；9－冷卻風(fēng)機(jī)；10－篦條；11－漏料拉鏈機(jī)；12－鏈幕；13－電視監(jiān)測(cè)裝置工作原理由窯內(nèi)下來(lái)的高溫熟料落到冷卻機(jī)熱端篦床上，被傾斜3o的篦床推動(dòng)到卸料端。大塊熟料經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎后下到熟料輸送機(jī)上，熟料在被篦床輸送的過(guò)程中，不斷翻滾，被由篦下風(fēng)室來(lái)的冷卻風(fēng)連續(xù)冷卻。細(xì)小熟料經(jīng)錘破前通過(guò)篦板孔及篦板之間的縫隙直接漏到風(fēng)室內(nèi)，通過(guò)裝有氣動(dòng)雙翻板閥的下料管落到漏料拉鏈機(jī)內(nèi)，由拉鏈機(jī)輸送到熟料輸送機(jī)。冷卻空氣和高溫熟料進(jìn)行熱交換后，一部分作為二次空氣入窯；另一部分被用來(lái)給分解爐供風(fēng)，剩余部分經(jīng)熱交換器、袋式收塵器后排空，經(jīng)過(guò)熱交換器及收塵器收集下來(lái)的灰塵通過(guò)回灰螺旋輸送機(jī)送到熟料輸送機(jī)上，冷卻后的熟料及回灰通過(guò)熟料輸送機(jī)輸送到熟料庫(kù)內(nèi)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①每段篦床的第一排篦板是活動(dòng)的，利用物料推進(jìn)，可以減少“堆雪人”現(xiàn)象；②篦板排列床用“單寬”、“雙寬”交錯(cuò)排列，使篦縫不在同一直線上，減少篦板磨損；③針對(duì)不同地方的結(jié)構(gòu)不同，采取良好的密封裝置，保證冷風(fēng)利用率，提高了冷卻機(jī)的冷卻效率。2．ClaudiusPeters冷卻機(jī)工作原理CP冷卻機(jī)采用液壓傳動(dòng)，在冷卻機(jī)每一篦床的兩側(cè)裝配有液壓油缸推動(dòng)架，同步驅(qū)動(dòng)篦床。篦床由固定篦板和活動(dòng)篦板相間排列組成，活動(dòng)篦板由液壓系統(tǒng)推動(dòng)，最大沖程為125mm，沖程數(shù)在4～22次／min范圍內(nèi)變動(dòng)。出窯熟料落在篦床上，受到活動(dòng)篦床的推擠向出口方向運(yùn)動(dòng)，冷空氣從冷卻機(jī)底部鼓入風(fēng)室，并垂直穿過(guò)高溫熟料層，進(jìn)行熱交換。高溫氣體一部分作為二次風(fēng)(1100～1300℃)進(jìn)入窯內(nèi)，一部分作為三次風(fēng)(700～800℃)通過(guò)三次風(fēng)管進(jìn)入分解爐。一部分低溫氣流(300℃左右)作為干燥介質(zhì)進(jìn)入風(fēng)掃式煤磨，剩余廢氣由排氣口通過(guò)收塵器除塵后排入大氣。細(xì)小的熟料顆粒穿過(guò)冷卻機(jī)篦孔落入下面的集灰斗，由氣動(dòng)閘閥和電動(dòng)瓣閥定期排入拉鏈機(jī)；大塊熟料從篦床冷端卸到傾斜的篦柵上，經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎后，卸入熟料輸送機(jī)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①使用了槽形阻力篦板。②采用梁室組合供風(fēng)③冷卻機(jī)中間設(shè)置輥式破碎機(jī)④增設(shè)噴水裝置⑤液壓傳動(dòng)⑥冷卻機(jī)自控回路3．TC型箆冷機(jī)

工作原理熱熟料從窯口卸落到箆床上，沿箆床全長(zhǎng)分布開，形成一定厚度的料床，冷卻風(fēng)從料床下方，向上吹入料層內(nèi)，滲透擴(kuò)散，對(duì)熱熟料進(jìn)行冷卻。透過(guò)熟料后的冷卻風(fēng)成為熱風(fēng)，熱端高溫風(fēng)被作為燃燒空氣入窯及分解爐，部分熱風(fēng)還可作烘干之用。有效的熱風(fēng)利用可提高熱回收，而降低系統(tǒng)熱耗；多余的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)收塵處理后排入大氣。冷卻后的小塊熟料經(jīng)過(guò)柵篩落入篦冷機(jī)后的輸送機(jī)中；大塊熟料則經(jīng)過(guò)破碎、再冷卻后匯入輸送機(jī)中；細(xì)粒熟料及粉塵通過(guò)篦床的篦縫及篦孔漏下，進(jìn)入集料斗，當(dāng)斗中料位達(dá)到一定高度時(shí)，由料位傳感系統(tǒng)控制的鎖風(fēng)閥門自動(dòng)打開，漏下的細(xì)料便進(jìn)入機(jī)下的漏料拉鏈機(jī)中而被輸送走，當(dāng)料斗中殘存的細(xì)料還不足以讓風(fēng)穿透鎖風(fēng)閥門時(shí)，閥板即行關(guān)閉，從而保證了良好密封性能。TC篦冷機(jī)配有三元自動(dòng)控制系統(tǒng)和全套安全監(jiān)測(cè)裝置，以確保高效、穩(wěn)定、安全可靠地工作。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①TC充氣梁篦板②低漏料阻力篦板③充氣風(fēng)管④組合篦床⑤采用厚料層冷卻技術(shù)⑥合理配備冷卻風(fēng)⑦自動(dòng)控制和安全監(jiān)測(cè)4．SF冷卻機(jī)工作原理來(lái)自窯頭的熟料直接落到固定入口階梯型篦床面上，篦板是固定的，不輸送物料，熟料靠床面傾斜和冷卻風(fēng)力的作用滾、滑到冷卻機(jī)下游，冷卻機(jī)下游帶有交替排列的固定棒和活動(dòng)棒，通過(guò)推力棒的往復(fù)推動(dòng)完成熟料輸送。熟料的快速驟冷就是在第一室完成的。作為熟料的輸送裝置，在篦床的寬度方向每一排篦板上部有一根棒，固定棒與活動(dòng)棒交替排列，活動(dòng)棒可以作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固定棒相互間隔布置在整個(gè)篦床的長(zhǎng)度方向，固定棒緊固在篦板框架的兩側(cè)，活動(dòng)棒則用緊固塊卡在液壓傳動(dòng)的推拉桿上，固定棒和活動(dòng)棒位于距床面50mm厚的固有冷料層上面，可防止熟料的沖擊，對(duì)篦板起到隔離保護(hù)作用。

熟料層自然下滑角度通常與水平成30～50°角。如果固定入口熟料過(guò)多地堆積，造成底部粘住，則用空氣炮調(diào)節(jié)防止堆“雪人”。

活動(dòng)棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成物料沿篦床向前輸送，每一個(gè)動(dòng)作都要向前推動(dòng)物料和向后帶動(dòng)物料，但是，由于固定棒、活動(dòng)棒的幾何形狀和冷卻機(jī)的床面傾斜，使物料量向前的總較向后的多。活動(dòng)棒的沖程通常為±75mm，也就是總移動(dòng)量為150mm。活動(dòng)棒采用液壓傳動(dòng)，其往復(fù)行程為一塊篦板的長(zhǎng)度，具有混合、翻動(dòng)和向前輸送熟料的作用，在該過(guò)程中，料層中的所有熟料顆粒都能較好地接觸到冷卻空氣，促進(jìn)熱交換，提高冷卻效率。驅(qū)動(dòng)活動(dòng)棒的液壓系統(tǒng)受控于控制器，信號(hào)來(lái)自前端風(fēng)室或篦板內(nèi)壓力，風(fēng)室里的上限壓力在預(yù)定范圍內(nèi)設(shè)定。若熟料床面太薄，室壓下降，則控制器將降低棒速，以使床面厚度增加，相反，若床面厚度太大，室壓升高，則控制器促使棒速增加。推力棒將熟料推到冷卻機(jī)出口，粒度小于25mm的熟料通過(guò)篦條漏下并被運(yùn)走，大塊的熟料經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎再分離，合格品進(jìn)入熟料輸送系統(tǒng)。