??? 为了提高窑系统的生产能力往往篦冷机是制约的瓶颈，因此，很多生产线出篦冷机的熟料温度很高，实际是在以提高熟料热耗为代价提高熟料台产，这是一种不健康的管理与操作模式。为了彻底改变这种被动状态，应该尽快对旨在提高冷却能力的改造。

??? 一、判断改造效果的机理：

??? 1、提高冷却能力：

??? 篦冷机的冷却原理就是让冷空气穿透热的熟料层，实现热交换。而这种穿透的能力需要冷空气的压力与熟料层的阻力相匹配，即先进的篦冷机要不断追求用尽量少的空气，最大限度地将入篦冷机的熟料热焓置换出来。目前大多数的篦冷机型式为空气梁结构，即让冷空气通过活动篦板梁向篦板上的熟料进行冷却，这种形式在用风控制上，比分室向篦板上的熟料进行冷却有较大进步。但实践证实，在使用一段时间后，空气梁内都会被篦板缝中漏入的熟料细粉堵塞，甚至有的空气梁在篦冷机耐火衬料施工中有浇注料浆液漏入其中，极大影响了冷却效率。

??? 但是熟料层的阻力在篦板上方并不是均衡的，这是由于有这样几种原因：

??? ⑴熟料进篦冷机的位置随着窑的转速提高会向窑旋转方向偏离，而且随着熟料结粒的大小偏离的程度会有较大差异，根据受重力、离心力及风力的联合作用，大小颗粒熟料会产生离析，从篦冷机横向看，一般是离窑中心线近的一侧是大颗粒熟料，而另一侧是细粉。

??? ⑵有时窑内大窑皮下落到篦冷机内。

??? ⑶熟料进篦冷机时有可能粘结成‘雪人’。

??? 针对这种状况，人们提出以沿篦冷机纵向分别控制冷却用风的理念，即在粗料堆积的一侧可减少用风风压，而另一侧细粉就需要更多的用风，尤其是在高温风段。
因此，改造篦冷机的方案理论基础应该与这种纵向控制风量的理念一致，否则没有改造价值。

??? 2、提高篦板制造质量：

??? 好的篦板不但要延长使用寿命，而且能防止漏料与漏风。现有的篦冷机篦板很难做到不漏料，因此，都在篦板下设置有集料斗，并在斗下设置锁风阀及室内料位自动控制等机构。但先进的篦板或是靠精确的加工，或是靠密封条及高压风的密封，要实现不漏料，如果说还有极少数熟料细粉漏下，集料斗的锁风阀最短时间也要12小时打开一次，而且打开时间极短，为篦下用风的稳定创造了极好的条件。不漏料也有利于不漏风，避免冷空气的短路。

??? 以往为克服篦板上因料层厚度不均而产生冷却空气短路或难以吹透的现象，推广高阻力篦板技术。在纵向用风控制理论之后，篦板的阻力可以大大降低，这不仅有利于降低克服高阻力的能量消耗，而且降低对篦板的磨损，延长篦板使用寿命，一般应在三年以上。

??? 还有一种简单的延长篦板寿命的方法，使篦板上方能存有少量静止的冷却熟料，篦板不会直接受热及磨损，从而降低对篦板材质的要求，减少制造成本。

??? 3、避免出雪人。

??? 雪人是影响篦冷机效率的常见故障，甚至严重时会威胁窑的运转。好的篦冷机应该有消除功能。

??? 4、改造费用不能过高，改造时间不宜过长。改造的部件不宜过多，那种将原有篦冷机只剩壳体，内部全部更换的方案，比重新安装一台新篦冷机还费力，不能称其为改造。作为已投产篦冷机的改造时间，一般不能超过窑系统大修所用时间。

??? 二、推荐成功篦冷机改造厂家：

??? 广州圣嘉机电设备有限公司。

??? 它的产品特点是：

??? ⑴应用法国圣达翰技术。加强固定篦板区的冷却用风，在原有配套风机的基础上，视冷却机的规格能力大小，选用更高风压（约12000Pa）、大风量的风机（约3万M3/h），用于控制固定篦板下方的用风。这部分风量分两排、10个左右的风室控制，每个风室风量的大小都在风室入口处有人工控制蝶阀确定。有最初调试过程中，可由篦冷机观测孔对熟料在篦板上方的状态确定蝶阀的开度，生产稳定时无须频繁调整，但如果窑况变化，可通过对这些蝶阀的控制，确保熟料冷却用风的合理性。当篦冷机前端出现有雪人迹象时，可加大这两台高压风机的用风处理。

??? 为了能合理使用这两台风机的用风并节能，要求使用变频电机。

??? ⑵有特定形状的中阻力篦板，所有与其它构件接触的面都进行精加工，确保不漏料、不漏风。经久耐用，寿命可保证三年以上。

??? ⑶对固定梁的机加工要求严格：4.2长度米的固定床体平面度误差小于2mm,篦板梁平面精度在50μm以内。其加工精度的保证措施为：离子自动切割下料，焊接后火工找正，用振动锤消除焊接应力，铣床加工接触面。

??? 该方案仅更换固定端篦板梁，而不用改变原有传动方式及篦板的框架结构。所以费用一般在一百万左右（根据原有规格），改造时间不超过两周。

??? 成功改造范例

??? 上海联合水泥篦冷机经过广州圣嘉机电设备有限公司近二十天的改造，于三月十日完成并于三月十二日正式投入运行，双方按照合同对冷却机进行了考核，考核从3月21日上午8时开始到3月24日上午8时，经过72小时的连续运行，现已考核完成，具体改造指标要求与考核的实测数据如下：

??? 一、合同指标

??? 二、改造的主要内容

??? 冷却机内部第一段、第二段改造所需用的篦板、篦板梁、主框架梁、支撑梁、风室挡墙、密封、侧护板、高温部位的固定床、风箱以及控制蝶阀等。

??? 三、考核的性能指标对比（如下表）

??? 四、综合改造效果

??? 1、固定床熟料流态化状态良好，淬冷效果理想。从摄像电视和现场的观察孔可以看到在高温段高压冷却风均匀有力的穿透熟料层，彻底解决了因熟料的离析现象而产生的红河问题。二次风温、三次风温有了显著的提高，出冷却机熟料的温度也低于通常的考核标准（65℃＋环境温度），完全达到了合同的要求。

??? 2、节煤方面

??? 从改造前后工艺参数记录的平均值来看，三次风温达到了906℃，比改造前提高了156℃，二次风温达到了1092℃，提高了192℃。相比改造前节能计算如下：
Q1=C2mt2-C1mt1
=1.422kJ/（Nm3?℃）（1100℃比热值）×0.40Nm3/kgcl×2180000（kg/d）×1092℃－1.399kJ/（Nm3?℃）（900℃比热值）×0.40Nm3/kgcl×2180,000（kg/d）×900℃=1354062528-1097935200=256127328kJ/d
每天由三次风多带入进分解炉的热量
Q2=C2mt2-C1mt1
=1.399kJ/（Nm3?℃）（空气在900℃时的比热值）×0.50Nm3/Kgcl×2180000（kg/d）×906℃－1.379kJ/（标m3?℃）（空气在750℃时的比热值）×0.50Nm3/kgcl×2180000（Kg/d）×750℃=1381568460-1127332500=254235960kJ/d
合计每天的节能：256127328＋254235960＝510363288kJ/d
折合为标准煤:510363288÷29260(标准煤热值为29260KJ/Kg)=17442Kg/d
以窑系统运转率85%和系统散热损失35％计，一年节省标准煤为：17.44×365×85%×65％=3516吨标煤

??? 以上是二、三次风温提高后，节煤的粗略计算。最终的实际节煤量，还有待一段时间的生产统计资料来证实。

??? 3、提高产、质量：

??? 3.1、由于出冷却机的二次风温、三次风温比以前提高近200℃，且稳定，对煤粉的助燃效果提高了，使窑、炉对煤质变化的适应性更强了，热工制度更加稳定，窑炉的操作和控制变得容易，所以操作员普遍感觉到窑变得更好操作。

??? 3.2、熟料出冷却机温度低，对结粒正常的熟料颗粒可直接用手抓起。熟料温度很明显是低于65℃+环境温度。这使熟料的易磨性得到明显的改善，从水泥磨的操作员反映的情况来看，水泥磨产量有了明显的提高，具体数据还需要一段时间的统计与分析才能得出。

??? 3.3、熟料出窑以后，发生着一种化学反应，C3S→C2S+CaO（在1250℃以下）；β-C2S→γ-C2S（在525℃-600℃之间），在发生晶形转变后，体积膨胀10%，造成熟料粉化（缺少前后对比数据），同时γ-C2S矿物无强度，这两种反应都是慢冷的熟料中剧烈发生，使熟料品质严重下降。而在急冷时，熟料液相来不及结晶而大部分转变成玻璃体，即使结晶，也比普通冷却时的结晶粒小，保持了熟料的质量。由于影响产量因素较多，需要有一段时间的统计和分析。

??? 4、对于篦板的使用寿命不在本次的考核范围之内。

??? 五、结论

??? 经对合同要求的各项指标进行考核，数据表明已达到甚至超过了合同规定的要求，双方一致认为在合同双方的共同努力下，改造已经取得圆满成功！通过了考核验收。

????作者：谢克平/水泥人网资深顾问