史密斯十字棒冷卻機(jī)的改進(jìn)和維護(hù)

劉明

1997年史密斯推出了第一臺全新理念的SF冷卻機(jī)，它的核心是將冷卻機(jī)的熟料輸送和冷卻功能徹底分開。2004年推出了SF改進(jìn)型MM冷卻機(jī)，將傾斜輸送熟料改成水平輸送。2009年又對該冷卻機(jī)進(jìn)行了進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化和改進(jìn)升級，命名為十字棒冷卻機(jī)，見圖1。

十字棒冷卻機(jī)將是今后史密斯工廠設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)配置，而SF、MM冷卻機(jī)將陸續(xù)退出市場。

十字棒冷卻機(jī)充分吸收了SF冷卻機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)模塊化和MM冷卻機(jī)的熟料水平輸送等設(shè)計(jì)理念，并力求對每一部分最佳化?，F(xiàn)介紹如下。

1 主要特點(diǎn)

與SF、MM冷卻機(jī)相同，該冷卻機(jī)篦床固定不動(dòng)，熟料由篦床上方的獨(dú)立往復(fù)運(yùn)動(dòng)的十字棒強(qiáng)行輸送。在篦床和十字棒之間有一層靜止冷料層，它避免了熱熟料直接和篦床接觸，這樣，篦床既不會燒毀，磨損也微乎其微。

十字棒在強(qiáng)制輸送、混合和翻滾熟料層的同時(shí)使熟料與冷空氣充分接觸，最大限度地冷卻熟料。

局部磨損的十字棒不會影響熟料運(yùn)動(dòng)。

推棒的磨損問題是使用者最關(guān)心的，考慮到推棒直接與熱熟料接觸，設(shè)計(jì)中選用了比較好的材質(zhì)。在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，由于上升氣流的冷卻，推棒處的溫度并不是很高，SF和MM冷卻機(jī)的推棒壽命從1年延長到了2年。升級后的十字棒結(jié)構(gòu)粗大和堅(jiān)固，由通長改分段，移動(dòng)行程加長，頻次降低，其壽命保證值為4～5年。

采用篦床不活動(dòng)和冷料層隔絕的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，因而不存在漏料問題。篦床下無須設(shè)置漏料輸送系統(tǒng)，不但節(jié)省了布置空間，減少了設(shè)備，同時(shí)也簡化了控制。

2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

升級后的十字棒冷卻機(jī)將下殼體和篦床下的支承巧妙地進(jìn)行了結(jié)合且做了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；篦床下沒有標(biāo)準(zhǔn)模塊支架；側(cè)面框架左右有標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)開口，可根據(jù)需要布置風(fēng)機(jī)。

SF冷卻機(jī)推棒有固定和移動(dòng)兩種，它們交替布置，見圖2。升級后的十字棒冷卻機(jī)取消了固定推棒，所有推棒都是十字型移動(dòng)棒，見圖3。

為增加推棒壽命，升級后的十字棒冷卻機(jī)其十字棒與U型件結(jié)合為一整體。將原寬度方向通長的推棒進(jìn)行了分段，減少了維護(hù)成本。結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固，維護(hù)更簡單，壽命更長。

十字棒的移動(dòng)軌跡為，所有十字棒整體全行程向前推料，而回程是間隔分別向后退來完成一個(gè)循環(huán)。這樣最大限度地阻止十字棒回程的帶料，見圖4。

SF冷卻機(jī)傾斜布置，入口一般比出口高3～5°，而升級后的十字棒冷卻機(jī)為水平布置，這樣最大限度地節(jié)省了建筑空間。

SF、MM冷卻機(jī)篦床下的機(jī)械流量調(diào)節(jié)閥（簡稱MFR）的結(jié)構(gòu)見圖5。MFR技術(shù)是史密斯專利，它設(shè)計(jì)簡單、巧妙和獨(dú)特，可根據(jù)篦床上熟料層阻力的變化自動(dòng)連續(xù)地調(diào)整節(jié)流板的開度，確保提供給熟料層的冷卻氣流量達(dá)到最佳狀態(tài)，并不受熟料層厚度、粒徑組成和溫度變化等因素的影響。分區(qū)獨(dú)立的MFR防止了冷卻氣流從阻力最小處短路，這有助于熟料熱量的回收及冷卻氣流在整個(gè)篦床上的最佳分布。MFR是純機(jī)械的，無須任何電氣控制。升級后的MFR，擴(kuò)大了閥的單元體，增加了耐磨保護(hù)板，減少了閥的數(shù)量，同時(shí)阻力降低了，安裝維護(hù)也更簡單。改進(jìn)后的MFR結(jié)構(gòu)見圖6。

SF、MM冷卻機(jī)由若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊串、并聯(lián)組成（見圖7）。升級后的十字棒冷卻機(jī)只保留了模塊上部（篦床）的模塊化標(biāo)準(zhǔn)形式（見圖8）。篦床由標(biāo)準(zhǔn)下殼體及支架支承，這將減少整體重量，安裝更容易。

回轉(zhuǎn)窯和十字棒冷卻機(jī)間有一個(gè)固定入口裝置。從回轉(zhuǎn)窯落到該處的熟料是處于靜止?fàn)顟B(tài)，隨著熟料的堆積和加厚，熟料達(dá)到休止角后沿靜止斜面發(fā)生剪切并向前滑動(dòng)。料層厚度的這種周期變化導(dǎo)致料層阻力的周期變化，生產(chǎn)中不得不用調(diào)整篦床下翻板閥來平衡這種阻力變化，如處理不及時(shí)極易造成堆“雪人”事故。

為克服入口熟料分布不均和消除形成“雪人”問題，升級后的固定入口（見圖9），其篦床是傾斜階梯型，減小了熟料的堆積和死料區(qū)。固定入口的MFR（見圖10）內(nèi)置了檢查閥，它能實(shí)時(shí)對料層變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了噴吹時(shí)的返料，還可使料層各點(diǎn)獲得均衡風(fēng)量。通過程序和閥門調(diào)整控制高壓氣體噴吹區(qū)域、噴吹頻率和噴吹強(qiáng)度，最大限度地避免堆積問題，使消耗降到最低。

表1 十字棒冷卻機(jī)各部件的維護(hù)周期

SF冷卻機(jī)的固定入口，其篦床與標(biāo)準(zhǔn)模塊是一體的。升級后的固定入口裝置取消了標(biāo)準(zhǔn)模塊，篦床直接安裝于下殼體的側(cè)面框架上。

SF、MM冷卻機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置見圖11，移動(dòng)驅(qū)動(dòng)板的支承軸承見圖12。

升級后的驅(qū)動(dòng)板支承在輥?zhàn)由希ㄒ妶D13），取消了圖12復(fù)雜的軸承和自動(dòng)潤滑油杯，結(jié)構(gòu)簡單，部件耐用，維護(hù)方便。

SF、MM冷卻機(jī)的驅(qū)動(dòng)油缸行程為200mm，升級后十字棒冷卻機(jī)驅(qū)動(dòng)油缸行程約為340mm左右，且可調(diào)。沖程頻次為1～9.2次/min。由于沖程加大和頻次降低，大大提高了驅(qū)動(dòng)件的壽命和效率。

3 十字棒冷卻機(jī)的維護(hù)

十字棒冷卻機(jī)各部件的維護(hù)周期見表1。

3.1 驅(qū)動(dòng)板下支承輥?zhàn)拥臐櫥?/h3>

十字棒驅(qū)動(dòng)板下的支承輥?zhàn)虞S承見圖14，每12個(gè)月用潤滑脂(BE-41-1501)手動(dòng)潤滑一次，每次約20g。

液壓缸兩側(cè)的球面滑動(dòng)軸承無需潤滑。

3.2 檢查和調(diào)整

（1）檢查固定入口噴吹篦床上的篦板是否有磨損。檢查篦板下的檢查閥，見圖15。如損壞要更換。

（2）十字棒和C型板的檢查。檢查固定十字棒的楔塊和固定銷子是否松動(dòng)，如果松動(dòng)需更換，見圖16。

（3）在長度和高度方向上十字棒如損壞超過25%就要更換，在寬度方向上如磨損20%還可以運(yùn)轉(zhuǎn)一年。

（4）檢查頭部帶密封推棒與其下面密封板間的間隙是否在1mm。

（5）十字棒的更換可用錘子或液壓工具，見圖17、18。注意安裝十字棒時(shí)，楔塊只能由一個(gè)方向穿入。

（6）用1mm塞尺檢查移動(dòng)十字棒和C型板間的間隙，正常間隙為2.25mm，見圖19。

（7）C型板的外耐磨保護(hù)層為4mm，如磨損了就要更換。理論上，驅(qū)動(dòng)板和C型板的每一邊都有0.75mm間隙。

（8）由于C型板非常硬和脆，不能錘擊保護(hù)層。如必須錘擊只能錘擊中部板或靠近驅(qū)動(dòng)板的板。

（9）油缸檢查。在萬向軸承中固定油缸的銷子磨損超過0.5mm就要更換。

（10）驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)訖z查。按圖20所示檢查支承輥?zhàn)由喜框?qū)動(dòng)板導(dǎo)向軌的磨損，支承輥?zhàn)雍推湎峦邪彘g通常間隙1mm。在驅(qū)動(dòng)板移動(dòng)中檢查所有支承輥?zhàn)优c驅(qū)動(dòng)板導(dǎo)向軌間要接觸。否則按下述方法調(diào)整：

a在導(dǎo)向軌和驅(qū)動(dòng)板間加墊；

b提升支承輥?zhàn)拥秸_高度后擰緊固定螺栓。

4 故障和處理

4.1 油缸活塞限位器報(bào)警

所有驅(qū)動(dòng)板間不能出現(xiàn)滑行且其連接螺栓按要求扭矩檢查。

4.2 液壓系統(tǒng)高壓報(bào)警

檢查驅(qū)動(dòng)是否能自由移動(dòng)而無阻礙。如果頭部和出口十字棒密封端磨損，它將阻礙驅(qū)動(dòng)板。還要檢查是否有異物進(jìn)入到驅(qū)動(dòng)裝置中。

5 十字棒冷卻機(jī)的應(yīng)用

史密斯除對新生產(chǎn)線提供升級的十字棒冷卻機(jī)外，還可對現(xiàn)有篦冷機(jī)進(jìn)行改造。在原篦冷機(jī)支承上安裝十字棒冷卻機(jī)，使用戶徹底擺脫舊冷卻機(jī)帶來的紅河、堆雪人、燒篦板、斷螺栓、掉篦板和熟料冷卻不均勻等一系列問題。

史密斯改造舊篦冷機(jī)取得的實(shí)際效果見表2。

表2 史密斯改造舊篦冷機(jī)取得的實(shí)際效果

史密斯推動(dòng)棒式冷卻機(jī)的出現(xiàn)帶來了篦冷機(jī)的革命，升級后的十字棒冷卻機(jī)更可靠、熱效率高、能耗低、更加簡單、適應(yīng)性廣、維護(hù)更容易且成本低、安裝快速簡捷，特別適應(yīng)對現(xiàn)有冷卻機(jī)的改造，土建和操作費(fèi)用低，投資回收期低于3年?！?/p>