技术丨5000t/d生产线篦冷机压床事故的成因与控制

据了解，多数水泥生产厂家5000t/d篦冷机在使用过程中，都曾出现过篦冷机熟料压床事故，对产质量造成严重影响。对此，笔者就本厂5000t/d新型干法水泥生产线篦冷机压床的成因与控制，进行了分析和研究。

1 篦冷机的相关情况

我厂使用的篦冷机是南京水泥工业设计院提供的NC42340推动篦式冷却机，采用先进的控制流篦冷机新技术，优点在于充分提高了熟料的骤冷效果并有效降低篦冷机出料温度，进一步提高二次风温和三次风温，减少熟料冷却用风量，大幅提高篦冷机的热回收率以及设备运转率和易磨损件的寿命，确保烧成系统的稳定高效、高运转率和低能耗。

篦冷机的主要规格参数：
规格：4.2×34.0m；
生产能力：5500～6000t/d；
入料温度：1400℃；
出料温度：≤65℃+环境温度；
篦冷机有效面积：133.2m2；
篦床冲程次数：4～25次/min；
篦床冲程：130mm（正常）、140mm（最大）；
传动方式：液压三级（段）传动，压力≤30MPa。

2 篦冷机压床事故的成因

2.1篦冷机压床事故原因

高温熟料堆积在篦床上，由于某种原因未能冷却并移动，导致压住一段篦床迅速增厚，液压传动系统负荷过高跳停，篦床并使第一级传动无法再次正常起动，此时高温熟料粘连结合成大块，轻则30～40t熟料，重则60～100t熟料。

2.2篦冷机压床成因的分类

篦冷机发生压床事故的原因可分为两大类。一是由于机械或电气设备故障，篦床或冷却风机无法运行，加之采取措施不力，引起高温熟料（1100～1400℃）堆积并凝固的压床事故。二是由于工艺技术管理、操作中出现问题，未及时得到纠正而造成压床事故。

3 篦冷机压床事故的分析控制

要避免发生篦冷机压床，就必须对压床事故的不同形成原理进行分析，并有针对性地采取措施，使之处于受控状态。

3.1设备故障引起的压床事故

3.1.1冷却风机故障引起的压床事故

I段篦板冷却风机因轴承、电机、叶轮损坏停止运行时，对高温熟料不能有效冷却，在Ⅰ段（特别是阶梯篦板处）的1100～1200℃高温熟料中的C3A、C4AF等成分还带有液相，极易粘结成大块，导致篦床推压迅速升高，液压传动系统负荷过高（≥14MPa）跳停，并无法再次正常起动，同时窑内熟料还不断落入，使篦床进一步压死，此时只有被迫停窑人工处理。

在此有两点须注意：（1）熟料冷却不良结块；（2）系统负荷过高跳停。

只要在操作控制上能避免以上两种情况的出现就可以杜绝事故，因此操作员在某台篦板冷却风机 停止运行时，可不停窑采取以下措施：

（1）迅速将其它冷却风机风量开大，加强熟料冷却；

（2）迅速将篦床速度增加3～5次/min，降低料层厚度，减轻篦床负荷；

（3）降低窑速（2.5～3r/min），减小出窑熟料，随之减小投料量至300t/h；

（4）通知现场岗位工加强巡检，并注意篦床温度、压力、漏料等情况；

（5）通知现场机电人员尽快修复。

如情况恶化，出现篦板温度居高不下、篦板严重漏料、熟料结大块等情况时，应果断止料停窑保温，防止事故扩大，待设备修复后运行。

3.1.2篦冷机跳停故障引起的压床事故

篦冷机Ⅰ段或Ⅱ、Ⅲ段因篦板损坏、篦床变形、液压系统故障、破碎机堵塞等原因跳闸停机时，中控员未采取有力措施，导致熟料大量堆积在篦床上，料层增厚后不能得到有效冷却，熟料粘结成大块，进一步使篦床无法正常起动，被迫停窑人工处理。这种情况下，往往只有几分钟的时间，要求中控员能快速反应，迅速采取措施，设备的问题虽需要检修，但可避免压床事故，也为检修后及时恢复生产争取时间。

在篦冷机跳停的操作控制：

（1）Ⅰ段跳停，逐步降窑速，如5分钟内未能恢复，立即先停窑后止料，挂辅传进行保温操作；

（2）Ⅱ段跳停，逐步降窑速，降Ⅰ段篦速，如8分钟内未能恢复，立即先停窑后止料，挂辅传进行保温操作；

（3）Ⅲ段或破碎机跳停，逐步降窑速，降Ⅰ、Ⅱ段篦速，如12分钟内未能恢复，立即停窑止料，挂辅传进行保温操作。

3.2  工艺技术管理问题造成的压床事故

3.2.1篦冷机操作参数控制失调造成的压床事故

在有些新操作员刚进入工作时，或有些新线投产时管理人员由于经验不足，对篦冷机的调整思路不明确，窑产量与篦速之间、篦速与料层厚度之间、料层厚度与用风量之间的关系不匹配，在提产量时篦速及冷却风量控制过小，导致料层过厚、熟料冷却不好，最终引起压床事故。

为杜绝这种压床事故，对新投产的生产线及操作员新手，要重视篦冷机的调整，操作时采取宁高勿低的原则，并加强学习、总结经验，严防事故的发生。

3.2.2篦冷机堆雪人造成的压床事故

在回转窑正常过程中，篦冷机都会存在堆雪人现象，如果未重视并及时处理，雪人堆得过大，不仅会对窑二次风温、火焰形状产生较大影响，还存在雪人倒塌时突然压死篦床的风险。一般雪人堆大后会重达数吨，突然倒塌后造成篦床局部承载过大，篦床不平衡发生变形，篦板之间摩擦加剧，导致篦床推压突然升高，液压传动系统负荷过高（≥14MPa）跳停，并无法再次正常起动。

对此在正常过程中，操作中保持较大的阶梯篦板、Ⅰ段空气梁风机风量，采用较快的篦速，勤打前部空气炮，同时现场应加强篦冷机前堆雪人的检查，可装备推雪人装置定时进行清理或人工清理，防止雪人堆大堆高。如雪人已堆大，可采取先提篦速拉薄料层的方法，做好准备迎接雪人倒塌的冲击。

3.2.3窑内大量掉窑皮或冲料造成篦床压死

在回转窑的预热器塌料或窑内大量掉窑皮时，会引起大量物料涌入窑内，如处理不当，窑内高温熟料在1～3分钟内大量进入篦冷机Ⅰ段，造成篦床大量堆积熟料，篦床推压突然升高过负荷跳停，发生压床事故。

因此在预热器塌料或窑内大量掉窑皮时，操作员应迅速观察到变化并作出判断，迅速采取降低窑速（2r/min内）、加快篦速、加大尾排拉风等方法，预热器塌料的还应加大头煤量，让物料停留在窑内，避免篦冷机压床事故。

3.2.4火焰触料，熟料发粘引起的压床事故

有时当喷煤管调整不当，火焰下射扫料，未完全燃烧的煤粉渗入熟料，混有煤粉的熟料掉入篦冷机后，使熟料温度高而发粘、结块，并极易堆高大雪人，这种工况下稍不注意就容易发生篦板压床事故。

当发现有火焰触料，熟料发粘的现象时，应及时调整火焰坐标或煤管一次风，防止火焰下摆触料，并密切注意阶梯篦板处熟料情况，如有发粘堆雪人结大块情况时，用人工进行处理。

3.2.5熟料烧流时发生的压床事故

在新窑或新更换了窑砖的窑投料时，煅烧头煤过多或窑内生料成分过低，造成出窑熟料还呈现液相状态，在篦床上凝结成块，甚至液相熟料渗入篦板堵塞篦孔，使篦床推压急剧上升，篦床迅速被压死。因此在窑内发现熟料呈现有液相时，严禁其落入篦床上，一旦有大量液相的熟料落下篦床，就必须迅速停窑，只能减小事故进一步扩大。为防止窑内出现烧流现象，一是在新窑长时间升温后，投料要果断迅速，风、煤、料、窑速要配合适当，窑头与中控员要加强联系，熟料有发粘时及时拉大风量，提高窑速，杜绝烧流；二是在正常煅烧时，配料时注意防止KH过低、溶剂矿物过多，头煤适当，杜绝烧流。

4  篦冷机正常生产控制重点

（1）篦冷机的操作首先要注意产量与篦速、篦速与料层厚度、料层厚度与用风量之间的关系。

（2）为较好地冷却熟料，防止“红河”现象的出现，篦冷机的操作宜采取厚料层、大风量方式（注意篦下压力和篦床推压，保证设备安全运行），风量以不长时间吹穿为准。相应的各段篦速应根据料层厚度来进行调整，因此要求窑中控与窑中岗位加强联系，及时对应现场进行调整。各段料层厚度：一段600～700mm，二段500～600mm，三段400～500mm。

（3）有余热发电的，在其投入后，在尽量稳定二次风温（1100℃）的前提下，可适当提高一段篦速，让熟料在二段冷却，提高余热发电中温区温度。

（4）窑产量与篦速要匹配。因窑有出料不稳定的因素，在篦速控制上应保有适当富余能力，特别是在窑有冲料预兆时（如投料初期），应提前加快篦速，增加篦冷机用风量，加大窑头排风机风量。

（5）为保证熟料急冷和二次风温，一般一段各室风机应开至80%～90%。

（6）篦冷机前部的推雪人装置，一般每班应动作一次，防止堆雪人。在窑内结粒较差或掉窑皮时应增加频次。注意加强篦冷机灰斗放料工作，杜绝灰斗积料过多造成篦冷机设备事故。

（7）注意破碎机电流，防止大块物料过多卡死。

5  结束语

总之，篦冷机压床事故的发生是一个复杂的过程，与回转窑的整体调整控制密不可分，要达到完全杜绝压床事故，就要求我们在工艺技术管理上认真总结，归纳分析各个方面的关系，不断提升工艺技术管理水平，提高操作员操作能力，加强细节管理，避免篦冷机压床事故的发生