随着新型干法水泥生产技术的迅速发展，水泥熟料篦冷机的技术进步不断加快，20世纪90年代末开始，自从丹麦F.L.SMIDTH公司率先推出“CROSSBAR”冷却机并取得极大成功后，国内一些设计院和冷却机制造公司通过研究和消化吸收，慢慢地形成了各具自己风格的熟料推动棒式冷却机。
从2003年4月冀东水泥投产的3000t/d水泥熟料生产线采用了推动棒式冷却机以来，该类型冷却机已经广泛应用在各种规格的水泥熟料生产线上，随之其在应用中暴露出来的问题也很多，本文对国产熟料推动棒式冷却机在实际应用中经常出现的问题进行分析。
1国产熟料推动棒式冷却机的结构特点
1）国产熟料推动棒式冷却机整个篦床全部采用固定篦板，篦板采用横向凹槽式迷宫结构，只承担对熟料的冷却工作，不再承担熟料输送的任务，改用推动棒来输送熟料，篦板与推动棒之间有一层静止的熟料，有效地避免了篦板受热和磨损，并且避免了篦板漏料现象及篦板间隙维护工作。
2）结构简单，整个推动棒式冷却机是作为一个模块系统来制造的。它由一个固定入口模块和若干个1.3m×4.2m的标准模块组成。每个模块包括一个液压缸驱动的活动框架，所有的活动推动棒安装在两个驱动板框架上，并作用在四个直线导轨副上。
3）空气流量调节器具有压差补偿能力，在适用压差范围内，可控制气流流速恒定。国产熟料推动棒式冷却机每块篦板底部安装空气流量调节器，采用自调节的节流孔板控制通过篦板的空气流量，有助于实现冷却空气在整个篦床上的最佳分布。
2实际应用中的常见问题
1）表1是几家水泥企业的国产推动棒式冷却机实际运行参数。从表1中可以看出，篦冷机热回收效率低，冷却效果差。主要表现在二次风温不高，900～1000℃；出料温度高，出篦冷机熟料温度在150～180℃，夏季高达210℃，远远超过设计值。
表1不同企业推动棒式冷却机运行参数
2）从表1中也可以看出这几家水泥企业的冷却机实际生产能力基本上都达不到设计能力，液压缸推动次数过快，液压设备负荷大。
3）液压系统能力不够，经常会出现压力过高及压死篦床现象，影响篦冷机的运转率。
4）单元风室内局部漏料严重。
3原因分析及优化措施
3.1固定端入口模块供风及篦床斜度不合理
固定端入口模块供风采用的是单台风机风室供风，并通过流量调节阀控制通风量的方式，流量阀自动调节的灵敏度低导致部分冷却风未能得到足够的利用。同时由于固定端阶梯篦床倾斜角度（20°）过大，熟料在固定端入口模块上流速过快，热交换效果较差。
优化措施：综合考虑以上因素，此处拆除原有固定端阶梯篦板及篦板梁，安装KID高效急冷固定篦床（倾斜角度12°，见图1）。该模块采用多单元供风模式，每个单元配置独立风管和调节阀门，根据各区域料层厚度和熟料颗粒形貌的不同调节风机阀门开度，从而使熟料在下料口得到最佳的骤冷效果。KID系统有如下优点：中心区独立供风，使出窑高温熟料快速冷却，提高了熟料的强度和易磨性；永久的固定熟料层保护篦床，提高篦冷机的可靠性；消除“堆雪人”现象，提高生产线的运转率；减少熟料离析影响，熟料分布均匀；提高二次风和三次风温度，热效率高；整体模块化设计，安装方便快捷。
图1KID高效急冷固定篦床结构示意
3.2篦床宽度不合理
国产熟料推动棒式冷却机根据不同产量要求由n×m个1.3m×4.2m的标准模块组成。以表1中TH企业5000t/d冷却机为例，它是由4×5个标准模块组成的篦床结构，篦床的有效宽度为5.2m，对于5000t/d水泥熟料生产线所采用的Φ4.8m×72m的回转窑来说，篦床太宽。特别是在篦冷机前端，篦床太宽导致布料困难，熟料分布不均匀，致使料层阻力不均，中间料层厚，两侧料层薄，局部区域易出现冷却风短路现象，从而降低二次风温和热效率。
优化措施：将一室两侧两个模块的推动棒更换为短棒，两侧固定篦床上用浇注料砌筑起1.2m高的矮墙，将一室篦床的有效宽度从5.2m缩窄至4.5m，利于熟料在篦床前端的均匀布料。
3.3冷却风机配置不合理
国产熟料推动棒式冷却机在选择风机时比较注重电耗的要求，风机配置的压头都较低，除靠窑头2～3台风机全压在9500Pa左右外，其他风机压头配置都不高，表2列举了TH企业5000t/d冷却机风机配置。
表2TH企业冷却机风机配置参数
国产熟料推动棒式冷却机篦板结构见图2。设计者在风机选型考虑篦板阻力时仅仅根据篦板阻力公式P2=V2通孔γ/(2g)来计算的，忽略了篦板在风的流向上多了一个90°方向上的缝隙结构，所以应该按90°方形肘管考虑修正系数[1]。在公式选择上应将推动棒式冷却机篦板阻力计算公式修正为：P2=V2通孔γ（1+λ）/(2g)[2]，式中λ为局部阻力参数，在该处应按90°方形肘管计算，
，B=282mm，h=3mm（见图2），即λ=10.7。同时篦床上料层厚度按700mm考虑，此时各风室料层阻力和篦板阻力见表3，利用表3阻力值计算出来的风机风压见表4。
图2推动棒式冷却机篦板结构
表3修正后的篦板阻力及料层阻力Pa
表4修正后计算出的风机风压Pa
而冷却机配置的风机风压偏小造成的另一个问题就是无法使篦床上的细小颗粒悬浮，细小颗粒易沉积在篦床表面，来回运动，篦床上的驱动板与“C”形侧密封板之间间隙、“U”形盖板等容易被物料磨损穿漏，造成单元风室内局部漏料严重。
优化措施：将风机压头全部提高，结合固定端篦床及一室模块优化方案调整风机配置，参数见表5。
表5TH企业冷却机风机调整后的参数
3.4液压系统配置不合理
国产熟料推动棒式冷却机一般是倾斜5°布置，在考虑液压驱动时认为输送熟料时可以利用一部分熟料的重力作用来节省动力，应该比水平布置的第四代步进式冷却机更节省动力。其实不然，如文献[3]中提到的熟料推动棒式冷却机的单元功耗是第四代步进式冷却机的1.15倍。
表6TH企业原液压系统技术性能参数
优化措施：为了缓解冷却机液压系统的高频率、高负荷运行，故将液压系统的各列油缸加大，来缓解压力。液压系统做功值是油缸压力值与油缸作用面积的乘积，在允许安装结构尺寸范围内通过增加油缸作用面积，相同的压力下即可增大作用力，足以克服更大负载的要求。油缸加大后系统压力将会有所下降，但与此同时，如果油泵的排量不变，系统的最高运行次数会有所降低，所以要将液压系统的油泵同步加大，增大必要的系统流量。这样在系统压力下降的同时保证运行次数。增大比例阀设计以适应系统流量增加。液压系统加大后的技术性能参数见表7。
表7TH企业加大后的液压系统技术性能参数
4改进效果
以上3条生产线通过更换固定端篦床结构及调整其供风方式、优化风机参数、加大液压系统配置后，生产情况见表8，取得了较好的效果。
表8改造后各线生产情况
5结束语
国产熟料推动棒式冷却机目前在国内已经广泛应用，合理分析其在实际应用中存在的不同问题并根据存在原因来提出相应的解决措施，使其运行性能达到理想要求，从而提高水泥企业的生存能力和竞争能力，才能产生更大的经济和社会效益。