第三代篦冷机锤式破碎机的改造

胡龙

第三代篦冷机锤式破碎机的改造

Upgrade of Hammer Crusher for Third Generation Grate Cooler

胡龙

目前我国常见的2 500t/d新型干法水泥生产线仍普遍采用第三代篦冷机，同时配锤式破碎机，但由于产量提升以及设备老化等原因均存在不同程度的问题，技术改造需求迫切，本文主要介绍了中材装备集团有限公司热工分公司的辊式破碎机在第三代篦式冷却机锤式破碎机改造中的成功应用。

冷却机；破碎机；技术改造

1 概述

鹿泉金隅水泥有限公司一分厂一线干法生产线为天津水泥工业设计研究院有限公司设计的2 500t/d熟料新型干法水泥生产线，采用第三代篦冷机，配套锤式破碎机，于2000年12月投产运行，其主要技术参数见表1。

表1 冷却机技术参数表

2 锤式破碎机出现的问题

（1）锤头磨损严重，更换频繁，设备运转率降低，同时备品备件费用高。

（2）在锤头磨损后，破碎效率降低，破碎粒度不均匀，大块料偏多。

（3）故障多、维修费用高。

（4）破碎机轴承发热严重，经常用轴流风机吹风冷却。

3 技术改造

针对冷却机存在的问题，厂方决定采用中材装备集团有限公司热工分公司的辊式破碎机（规格为SCKR4.9-4X31.5-EC）对锤式破碎机进行技术改造，从而提高破碎机运转的可靠性与稳定性，改善出料粒度，以提高产量。改造目标及措施如下：

3.1 改造目标

（1）破碎粒度均匀，减少大块料，熟料颗粒≤25mm。

（2）运行稳定，故障率低，检修方便。

（3）降低备品备件费用及电耗。

3.2 改造措施（见图1、2、3）

（1）彻底拆除原有锤式破碎机和篦冷机尾部的端壳体，并对相关壳体作结构性改造。

（2）重建辊破机的基础，确保结构可靠、合理，排除安全隐患。

（3）拆除原有的破碎机卸料装置，设计、装配与辊破机和机后输送机匹配的卸料溜子。

（4）对末端篦床作与辊破机相衔接的结构性改造。

（5）对篦冷机的端部壳体作结构改造，同时考虑特大块熟料的处理问题，留有足够空间。

4 辊式破碎机的结构及性能特点

4.1 主要结构性能参数（表2）

表2 辊式破碎机主要结构性能参数

新采用的辊式破碎机为中材装备集团有限公司热工分公司的产品，包括中置和尾置两种结构形式，现已成功运用于1 000～8 800t/d的熟料生产线中，配套三代与四代冷却机，有效地提高了破碎效率，改善了熟料的出料粒度。目前该辊式破碎机（以下简称“辊破”）已在国内外应用近80台，效果良好。

4.2 性能特点

（1）转向与转速

每个破碎辊都能向前（熟料输送方向）或向后（熟料输送的反方向）运转，图5所示为四个辊子在正常操作模式下形成一对对破碎副的破碎模式。如果相邻两辊子相对运转，它们就形成了一个破碎副，在图5中，3和4号辊子就形成一个破碎副。同时，辊破的运转转速低，约4r/min，相比于锤式破碎机，振动小，运行平稳。

图1 原锤式破碎机布置图

图2 改造后辊式破碎机布置示意图

图3 改造后辊式破碎机布置图

图4 辊式破碎机设备外形图

图5 辊子旋转方向

图6 齿形和辊圈排列

（2）辊圈耐磨性

为了给水泥磨创造一个连续运转的条件，辊破必须在系统运行期间尽可能地连续运转，除了保证辊子低速稳定运转外，辊圈也必须低磨损，因此，辊圈采用特殊材质，运转周期长，检修周期长。

（3）挤压式破碎

辊破运行遵循压力破碎的原理。破碎辊的运转速度大约只有4r/ min。在一定的辊子直径和辊子间距，以及固定的辊子转速的情况下，辊破的破碎能力依赖于辊圈的齿形和辊圈的排列，如图6所示。辊圈采用交错排列的形式来防止大物料未经破碎直接落下，并且能让物料在辊子宽度方向铺展均匀。

对辊破来说，熟料不是像锤破一样被击碎，而是被辊子挤压和啃咬而破碎，没有了重复破碎和过破碎现象，辊破的辊圈磨损减少,破碎熟料的电耗相应降低。

（4）过载反转（异物处理）

为了防止不可预料的大块或异物影响后续的操作，当异物进入破碎区域时，要求辊破能够自动处理，因此必须限制破碎压力。辊破由电机马达驱动，可用限制马达工作压力的方式来实现辊破的自动异物处理。如果异物进入两个辊轴之间的区域，驱动辊轴的电机马达工作压力超过了限制压力，相应辊轴的旋向就会自动短时间反向转动，把异物反吐出来。随后，辊子自动转换回先前的旋向，这个程序就是反转循环。因此，辊破对物料的适应能力强，可减少因大块熟料及异物而造成的停窑止料等现象。

（5）辊破检修及维护

各个辊轴可单独抽出检修及维护，可减少维修及维护需要耗费的工时，降低检修和维护成本；同时，由于辊破运行稳定及辊圈采用特殊材质，辊圈磨损程度降低，可延长停窑检修的周期。

个别辊子临时出现问题，可屏蔽（暂停）该辊，其他辊仍可正常运行，不致影响正常生产。待故障辊修复后，可重新投入使用，这样可减少停窑次数，从而提高窑的运转率。

5 改造后的经济效益分析

5.1 减少备件费用

锤破锤头的更换周期一般约为9个月，而辊破辊圈的更换周期约为5年，以5年为准的话，锤头相应要更换7次，而辊圈只更换1次，这既节省备件费用，同时又能减少因更换破碎机备件而产生的人工费用。

5.2 降低电耗

锤破改辊破后，单位熟料电耗减少0.11kWh/t熟料，按产量2 500t/d、正常运行生产330d计算，一年节电为0.11×2 500×330=90 750kWh。

5.3 节省检修维护费用

相比于锤式破碎机，辊式破碎机检修维护较为方便，显著减少了检修维护时的人工费用；同时，辊式破碎机的运转速度低、运行稳定、振动小、辊圈耐磨损等特点，可有效减少因为破碎机检修及维护导致的停窑，从而提高了设备运转率，提高了熟料产量和质量，减少了检修维护的费用，提升了经济效益。

6 结语

中材装备集团有限公司热工分公司的辊式破碎机在第三代篦式冷却机锤式破碎机改造中的成功应用，显著提高了破碎机运转的可靠性与稳定性，有效改善了出料粒度。同时通过改造，降低了破碎机的电耗、备品备件及检修维护费用，为企业带来了显著的经济效益。■

TQ172.622.4

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1001-6171（2015）06-0088-03

中材装备集团有限公司，天津300400；

2015-03-25；编辑：吕光