一、前言
篦冷机是水泥厂熟料烧成系统的重要主机设备，其主要功能是冷却、输送水泥熟料，为回转窑及分解炉等提供热空气。“红河”、“堆雪人”、烧篦板、断螺栓、掉篦板和熟料冷却不均匀是篦冷机存在的主要问题，是制约生产线连续运转的关键。随着新型干法水泥生产技术和装备的迅速发展，以及水泥熟料篦冷机技术的不断进步，高效能、运行可靠的熟料篦冷机成为确保系统生产能力的关键。为实现篦冷机的高性能，篦床的设计是关键，篦床是整个篦冷机的核“芯”，因此针对某些现场的实际情况考虑，可以保留篦冷机外部设备，用某集团设计研发的Sinowalk第四代篦冷机篦床更换旧篦床，快速换“芯”，完美实现改造需求。
二、项目概况
某公司采用的是国内某厂步进式篦冷机，该篦冷机主要存在以下问题：
(1)篦床段节梁经常断开，液压缸底座开裂，凹凸密封撕裂，铜套磨损极快，需要频繁更换备件。
(2)液压系统可靠性差，漏油渗油严重，业主需要长期大量地订购备件进行维护。
(3)润滑系统老化，由于工况的特殊，选用的分配管路形式不合适，导致使用寿命均偏短，而且整体润滑点偏多，很多润滑点不能顺利出油进行润滑。
(4)控制系统简单，设计的程序达不到自动智能控制，甚至在生产过程中，控制系统发生紊乱后，重启复位也很难奏效，业主只能人工操作液压系统。
(5)篦冷机工艺参数设置不合理，系统的热回收效率、二次风温低，出料温度高，不能满足工艺生产的需要。
总之，目前现场冷却机已经完全不能满足生产所需要的可靠性和稳定性，工艺性能也不能满足烧成系统的需求，需要改造升级。
三、改造方案
通过现场勘查和测绘，考虑采用该集团的Sinowalk400系列第四代步进式篦冷机进行改造。由于Sinowalk400系列步进式篦冷机主机设备采用模块化设计和安装，单列宽度为400mm，单个段节梁为2000mm，因此可以针对不同产量或面积进行灵活组合，非常方便。该集团针对该生产线篦冷机存在的问题，并结合实际情况，在仍能利旧的情况下，保留原有设备，将此次改造方案定为换“芯”改造，将原有篦冷机内部篦床更换为Sinowalk400-9×11第四代步进式篦冷机，同时保留原上、下壳体和破碎机，对液压、润滑、控制进行部分改造和升级(见表1)。
表1 改造方案
四、改造实施
4.1 篦床主机快速安装
Sinowalk400篦冷机的活动篦床结构为一段水平式。在拆除原有篦冷机以后，从篦冷机后部的破碎机端面将新篦床运送进篦冷机壳体内(如图1)。由于该集团的Sinowalk400系列步进式篦冷机采用整体模块化设计和安装，因此发货时将篦床一分为二，在现场只需要对两段篦床进行吊装和对接(如图2)即可完成80％的篦床安装工作，安装工期非常短，安装难度很低。篦床安装完后，对其进行紧固加强，确保机械主机的运行可靠。
图1 篦床从破碎机端送进壳体内部
图2 两段篦床对接安装完成
4.2 液压系统精益求精
图3 利旧改造后的液压站台
4.3 润滑系统化繁就简
原有润滑系统采用双线集中润滑，通过现场检测，原有加油泵和润滑泵完全可以使用，因此保留现有的加油泵和润滑泵，同时对现有的润滑管路进行部分整改，以满足新篦床的润滑。原设备润滑点达到上千个，而且润滑管采用8mm胶管，尤其在篦冷机风室内温度偏高的情况下老化速度非常快，很多润滑管路都已经不出油甚至断裂。这次改造更换了新的分配器，更换了与新篦床匹配的接头，并采用金属网套的软管形式，保证了润滑的充分和可靠，同时降低润滑点40％。
4.4 控制系统人工智能
原篦冷机的控制程序功能比较简单，不能实现油缸平稳运行，也没有故障识别等功能。由于原PLC及数字量和模拟量输入与输出模块都可使用，因此只需在原有硬件设备基础上添置很少部分的元器件，更换修改新的液压站控制程序即可。
在考虑液压系统的特性下，在程序中设计了加、减速斜坡(如图4)，这样油缸在启停时不会因为阀口的突然开关而造成巨大的冲击，确保了油缸运动过程的平稳和顺畅，使得系统的可靠性有了极大提高。
图4 新程序中设计的油缸运动速度曲线
新程序充分考虑了系统的容错模式，在确保系统顺利平稳运转的前提下，出现故障模式时能够自行处理故障，也可以单独屏蔽某一列，而不影响整个系统的运行。
4.5 工艺性能完全达标
在水泥工艺生产线上，任何设备的最终目的都是服务于工艺要求，篦冷机也一样，作为烧成系统中的关键主机设备，其最终目标是满足烧成工艺的要求，只有完全满足了工艺烧成的需求，才是一台好的篦冷机，如果不能充分满足工艺烧成的需求，任何其他的技术保障和性能参数都毫无意义。
经改造后，公司水泥产量逐渐增加，最终稳定在4000t/d，完全超出了业主改造预想的产量，同时，热回收效率也有极大提高。二次风温稳定在1200℃以上，出料冷却温度在100℃左右，高温段的热回收效率达到了75％以上，完全满足了窑内煅烧的需求，节能高效地实现了篦冷机的冷却和输送功能。
五、结语
此次改造计划安排非常紧凑合理，从停窑拆除到篦冷机安装总共18d，本次篦冷机换“芯”改造，周期短，投入低，效果明显。
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