水泥厂熟料线篦冷机改造后烧成系统熟料产量已达10000tpd！电耗煤耗均下降！

北方某水泥公司水泥熟料生产线配套回转窑规格为Φ5.4×82m，双系列预热器，原配套 JD 公司 JL80 型推动棒式篦冷机，尾部配置6辊熟料辊，篦床有效面积207.4㎡，设计最大能力8500tpd。实际烧成系统平均熟料产量 9000tpd，并可继续提产，最大短时间达到10000tpd。 

当烧成系统熟料产量达到 9000tpd 以后，该推动棒式篦冷机的推动频率几乎达到最大才能将熟料输送走，但液压传动系统压力也几乎达到了额定压力，明显偏高。液压系统及相关支撑等故障偏多，维护工作量和费用大，严重影响烧成系统能力的发挥和企业效益，最终客户决定对其进行技术改造。 

客户多部门经过反复技术、经济论证以及同类技改案例实地考察，于2021年12月，扬州中矿机械有限公司同该水泥企业签订相关合同及技术协议，决定对篦冷机进行整体更换改造。

技术协议要求主要达到以下几点效果： 

1、 满足烧成系统熟料产量≥10000tpd； 

2、 运行期间篦冷机系统与回转窑同步运转率保持 100%； 

3、 窑头二次风温≥1150℃； 

4、 液压系统空载压力低于 3.5Mpa； 

5、 液压系统按照 11000t/d 的产量要求配置； 

6、 出篦冷机熟料料温度≤环境温度+65℃。 

为了保证以最小的投资达到预期的改造效果，我们同客户一起主要做了以下工作： 

01原有篦冷机主要技术参数

原篦冷机模块数量为 5 固定模块+5×7 运动模块； 

篦床实际有效面积 207.4 ㎡； 

篦床及基础与水平面成斜度为 5°； 

原篦冷机尾部配置 6 辊熟料辊式破碎机，每台减速机配 15kW 电机驱动； 

原篦冷机液压站配置 5 用 1 备共 6 台 200kW 电机； 

原篦冷机最大推动行程 200mm，实际行程 150mm，最大推动频率 25 次/分钟。 

原篦冷机配套风机共 17 台，总风量 882160m³，总装机功率 3165kW。其中 F14 为投产后增加风机。

02相关核定

根据以上测定结果，并结合现场实际情况，初步确定本次改造为整体改造。为了确保改造成功，我们还进行了如下核定： 

1、篦床冷却面积的核定 

根据测定结果，篦冷机内部可用空间为 6.59m×32.2m，通过精准设计计算，在现场无法加长篦床长度的情况下，尽可能加宽篦床宽度至 6.48m（9 列，每列宽 720mm），篦床的有效面积为 208 ㎡。 

在烧成系统熟料产量达到 7000tpd 时，篦床的有效负荷是 33.7t.cl/d.㎡，低于当前熟料冷却机的一般技术水平； 

在烧成系统熟料产量达到 8000tpd 时，篦床的有效负荷是 38.5t.cl/d.㎡，满足当前熟料冷却机的一般技术水平； 

在烧成系统熟料产量达到 9000tpd 时，篦床的有效负荷是 43.3t.cl/d.㎡，满足当前步进式冷却机的常规技术水平； 

在烧成系统熟料产量达到 10000tpd 时，篦床的有效负荷是 48.1t.cl/d.㎡，满足当前步进式冷却机的先进技术水平； 

在烧成系统熟料产量达到 11000tpd 时，篦床的有效负荷是 52.9t.cl/d.㎡，超过当前大多数步进式冷却机的先进技术水平； 

篦床的冷却面积最终核定为 208 ㎡，以满足烧成系统提产到 10000tpd 以上的要求。 

2、输送能力的核定 

以篦床上熟料层厚度控制 800mm±100mm、篦床行程 300mm±30mm 可调、篦速 2～6 次/分钟可调为基本准则。 

当熟料产量 7000tpd 时计算出篦速为 2.89 次/分钟； 

当熟料产量 8000tpd 时计算出篦速为 3.31 次/分钟； 

当熟料产量 9000tpd 时计算出篦速为 3.72 次/分钟； 

当熟料产量 10000tpd 时计算出篦速为 4.13 次/分钟； 

当熟料产量 11000tpd 时计算出篦速为 4.55 次/分钟。

篦床的输送能力最终核定满足烧成系统提产到 10000tpd 以上的要求。 

3、冷淬效果的核定 

从上述配套冷却风机能力可知：第 1 风室总风量为 100000m³/h。假定出回转窑熟料温度为 1400℃，当二次风温在 1150℃时，计算出熟料可降到的最低温度约为 1050℃（环境温度20℃时），低于 1200℃，可防止二次游离钙的析出，可以达到冷淬效果。

4、防止粉化的温度核定 

从上述配套冷却风机能力可知：第 2、3、4 室总供风量为 396360m³/h。当第 1 风室来料在 1200℃左右，三次风温在 900℃左右时，可以计算出，二室熟料可以降到的温度约为 500℃，低于 600℃，可以防止熟料晶体的转化。 

5、总风量的核定 

当烧成系统熟料产量在 7000tpd 时，篦冷机总配风量在 916660m³/h，单位熟料配风量为 2.93Nm³/kg.cl，风量过剩； 

当烧成系统熟料产量在 8000tpd 时，篦冷机总配风量在 916660m³/h，单位熟料配风量为 2.56Nm³/kg.cl，风量充足； 

当烧成系统熟料产量在 9000tpd 时，篦冷机总配风量在 916660m³/h，单位熟料配风量为 2.28Nm³/kg.cl，风量适中； 

当烧成系统熟料产量在 10000tpd 时，篦冷机总配风量在 916660m³/h，单位熟料配风量为 2.05Nm³/kg.cl，风量略少； 

当烧成系统熟料产量在 11000tpd 时，篦冷机总配风量在 916660m³/h，单位熟料配风量为 1.86Nm³/kg.cl，风量较少。 

故此，当 7000tpd≤烧成系统实际熟料产量≤9000tpd 时，冷却风机风量充足；考虑技改后实际熟料产量可能会高于 10000tpd，冷却风机实际配风有一定的余量，最大可满足烧成系统熟料产量达到 11000tpd 的要求。

 03确定方案

根据以上核定结果，最终确定方案为： 

维持原有篦冷机基础和新篦床与水平面的的倾斜角度不变，仍为 5°； 

保留外部壳体和 6 辊辊式熟料破碎机不变； 

确定固定篦床宽 6.6m、长 3.2m； 

确定活动模块为步进式结构，宽 6.48m、长 29m，分为 9 列，每列列宽 720mm； 

确定活动模块采用托轮支撑装置，同时采用双挡轮单导轨防偏； 

确定新篦冷机共设置风室 16 个，每个风室 1 台冷却风机供风； 

确定液压缸采用国产一线品牌； 

确定液压传动系统采用 3 组 9 列进口 HAWE 比例换向阀、3 用 1 备进口 VIKERS 负载敏感变量泵、3 用 1 备功率为 75kW 的节能电机，篦速为 2～6 次/分钟。

04改造效果

该项目于2021年12月开始实施，从原篦冷机保留基础框架其余全部拆除到新的步进式冷却机安装完成共计50天（含春节放假），2022 年4月份开始投入运行。整体运行平稳，效果如下： 

整机结构稳定，无漏料现象； 

二次风温维持在1150℃以上，三次风温在 900℃以上； 

余热发电温度在450℃以上； 

出篦冷机熟料温度在100℃左右，可以更低，正常熟料可以在手上长时间停留； 

篦速4次/分钟左右、行程0.3m时，固定篦床料层厚度大于1m，活动床料层厚度在0.8～0.9m之间； 

从水泥磨的增产情况看，熟料的易磨性得到了很大改善； 

保留原有篦冷机基础及底部框架，大大减少了土建施工费、缩短了安装时间； 

改造后煤耗下降，发电量也有所增加； 

目前烧成系统熟料平均产量已达到10000tpd，最高产量10800tpd，超过了改造的预期目标。

04改造效果

该项目于2021年12月开始实施，从原篦冷机保留基础框架其余全部拆除到新的步进式冷却机安装完成共计50天（含春节放假），2022 年4月份开始投入运行。整体运行平稳，效果如下： 

整机结构稳定，无漏料现象； 

二次风温维持在1150℃以上，三次风温在 900℃以上； 

余热发电温度在450℃以上； 

出篦冷机熟料温度在100℃左右，可以更低，正常熟料可以在手上长时间停留； 

篦速4次/分钟左右、行程0.3m时，固定篦床料层厚度大于1m，活动床料层厚度在0.8～0.9m之间； 

从水泥磨的增产情况看，熟料的易磨性得到了很大改善； 

保留原有篦冷机基础及底部框架，大大减少了土建施工费、缩短了安装时间； 

改造后煤耗下降，发电量也有所增加； 

目前烧成系统熟料平均产量已达到10000tpd，最高产量10800tpd，超过了改造的预期目标。

公司简介

扬州中矿机械有限公司成立于2008年，公司位于扬州市宝应县鲁垛镇，是一家致力于新型水泥装备研发，成套的科技型公司，公司专注于新型干法水泥生产线烧成系统设备研发与制造，作为国内唯一一家同时掌握第四代十字棒和步进式双重技术并拥有实际案例的篦冷机生产厂家，公司积极引进中国建材行业优秀的人员、先进技术，通过整合建材工业领域的营销、商务、技术、资金、人才等优势并结合自身自造优势，将公司打造成为新型干法水泥生产线综合服务提供商

公司在研发方面，加大了工业技术、核心设备、新材料和新产品等方面的投入，形成具有自主知识产权的专有技术、设备、材料和产品，为提升公司核心竞争能力，实现稳定持续发展提供强有力的技术支撑。我公司专注为水泥生产企业可提供新型干法水泥生产线烧成系统专业设备，包括窑尾预分解系统、第三代充气梁式篦冷机、第四代KSFC推动棒式高效篦冷机、第四代KCFC步进式高效篦冷机，全厂备品备件，服务方式可以是单机供货，也可以按照业主要求提供量身定制的烧成系统的提产降耗EPC总承包交钥匙工程。

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