前言

在水泥生产过程中，篦冷机是一个关键设备，其稳定运行对水泥窑的正常运转有着重要影响。GX公司的一条5000t/d的水泥熟料生产线，在由第三代篦冷机技改为天津院最先进的步进式中置辊破第四代篦冷机后，2022年1月出现了熟料大块“越狱”事件，这给我们敲响了警钟，促使我们积极探索有效的解决办法。

一、水泥熟料“越狱”事件的定义   

水泥熟料“越狱”事件是指水泥熟料大块、料球越过篦冷机中置辊破的挡墙，不经过辊破破碎而直接短路进入篦冷机二段篦床的事件。这种情况会造成熟料大块卡堵篦冷机末端出料溜子，严重者会造成压停篦床，遇到这种情况，只能停窑处理。

二、避免“越狱”事件的措施

2.1加高辊破挡墙的高度

GX公司由第三代篦冷机技改为第四代篦冷机，中置辊破的挡墙高度与一段篦床的高度一致(见图1两条水平线所示),辊破遇到大块熟料的时候破碎效率降低，易在辊破上方堆积熟料，从而会有部分大块熟料未经过破碎，就越过挡墙进入二段，俗称“越狱”,为了有效阻挡这种“越狱”事件的发生，我们将中置辊破的挡墙加高60cm,可有效阻挡熟料大块，防止其超越辊破直接短路进入二段，挡墙增加的高度以60cm左右为宜，过高则会影响到系统通风。

2.2装高温热成像仪

在中置辊破的附近位置安装一个高温热成像仪，实时监控熟料大块的运动情况，发现辊破有大量熟料堆积的时候，及时采取有效措施减少熟料堆积，防止熟料越过挡墙。高温热成像仪的工作原理是利用红外线技术，通过探测物体表面反射、辐射、透射的红外辐射能量，并将其转换成电信号，再进一步转化为数字信号，形成物体表面的热图，以便于对物体进行非接触式的温度检测、分析和判别。我们在此选用高温热成像仪而不用高温摄像头是考虑到此处飞砂较大，且热成像仪对温度的检测更准确，除了对避免“越狱”事件起监控作用外，热成像仪还可以实时监控熟料破碎前后的表面温度，也是一种辅助判断窑煅烧工艺的工具。

2.3减产

减少窑的喂料量，相应的降低窑速和篦速，目的是减少中置辊破的来料量，在辊破破碎效率低的情况下相应减少来料量，有利于辊破的消化，降低熟料大块“越狱”事件发生的概率。

2.4提高篦冷机一二段的风速

当熟料大块、料球进入篦冷机时，会出现篦冷机泵压高、熟料冷却难的情况，要相应的加大篦冷机冷却风机的风量，防止压床和防止熟料温度过高影响后续工序。

2.5人工监控

安排专人进行现场监控，在中置辊破的玻璃镜处观察熟料运到的真实情况，这是高温热成像仪监控手段的补充，高温热成像仪的图像只能从一个角度观察，而在现场却能全方位观察，现场岗位与中控配合好，调整窑的喂料量，调整篦速，采取应对措施，防止熟料“越狱”。

2.6改变辊破的工作模式

不同工况下，通过辊破的熟料情况不一样。可以通过改变工作模式来提高辊破的破碎效率，从而使大块熟料快速通过。正常的工作模式是1#、2#对辊，3#、4#对辊，分两组对辊工作(见图4),这种双对辊模式对于普通熟料来说咬合的能力是最高的，但是对于比较坚硬或者超大块的熟料来说，熟料大块的某一个部位很难咬动，或者熟料大块直接是架空在某对辊的上方，根本咬合不到，遇到这样的情况，我们就需要改变辊破的工作模式了。一种办法是改变2#、3#转向，改为2#、3#对辊模式，1#、4#起推料作用，分别往2#、3#辊推料；另外一种办法是只改变2#辊的转向，只用3#、4#一对辊做对辊咬合，1#、2#只起到往前推料的作用，这种模式对于大小不均的熟料来说破碎效率很高，因为细小的熟料无需破碎，从1#~2#,2#~3#之间的缝隙就能通过，经过筛选后进入3#、4#对辊的都是纯粹的大块料，且总的物料已经减少，如此，3#、4#对辊的咬合能力也大大提高。

以上这三种模式，可以多次切换，根据辊破电流和斜拉链机物料量的大小情况来切换。辊破正常的电流是10-11A,电流高，说明辊子受力，正在咬合熟料，方向就对了，也可以根据斜拉链的电流来调整，斜拉链电流高，说明有比较多的熟料能通过辊破，方向就是正确的。遇到大块熟料通过辊破，要勤于反转辊子，改变辊破的工作模式，提高咬合能力，让熟料大块快速通过，防止熟料大块出现“越狱”情况。

三、案例分析

2023年4月，GX公司水泥窑结圈严重，采取措施后，17~22m结圈整体垮掉(见图5),水泥窑剧烈震动，20min后，大股结皮到达篦冷机中置辊破。针对这个情况，GX公司启动应急预案，采取了减少窑喂料量到200t/h、加大篦冷机鼓风量、改变辊破工作模式、现场观察、利用高温热成像仪监控等一系列措施，经过3个小时，熟料大块才完全通过辊破。若没有采取这些措施，必然会发生“越狱”事件，而同期有另外一家兄弟公司也出现了窑结圈垮落的现象，因未做相应技术改造和采取应急措施，导致了“越狱”事件发生，造成二段篦床出料溜子堵塞，二段压床跳停，引发了长时间停窑事故。

四、结束语

通过对篦冷机中置辊破熟料大块“越狱”事件的研究和应对措施的实施，我们深刻体会到通过小技改、小投入以及制定应急处置预案等小的手段，能够换取较大的经济效益，这是一次成功的技术进步。在今后的生产中，我们将继续关注和优化相关技术，确保窑系统的稳定运行，为水泥生产的高质量和高效率提供有力保障。同时，也欢迎其他同行借鉴我们的经验，互相交流学习，共同推动水泥行业的高质量发展。