1999年2月投產的5#窯，選用了BMH-CP公司的CP冷卻機。該冷卻機是20世紀90年代初Claudius - Peters公司開發的帶有凹槽篦板的第3代篦冷機，冷卻效果較好，熱回收率高，是新型干法窯配套的理想設備。本文就CP冷卻機及其在我公司的應用情況作一介紹。
1、CP冷卻機的結構與特點
1.1 CP冷卻機的結構
    我公司所用CP冷卻機結構見圖1。該冷卻機分二段，中間加一破碎機，以破碎大塊熟料。第一段篦床共47排，其中第1～3排為固定篦板，其后為相間排列的活動篦板與固定篦板（各22排，每排12塊），由12臺風機供風，整個篦床斜度為3°，以使熟料人冷卻機有一個向下的推力，便于輸送。第二段篦床也是47排，其中23排為活動篦板，24排為固定篦板，整個篦床為水平布置，用5臺風機供冷卻風。
1.2 CP冷卻機的特點
1.2.1篦板結構及其特點
(1)使用了槽形阻力篦板。該冷卻機采用了槽形阻力篦板（即Mulden篦板），Mulden篦板有3種類型——低漏料Mulden篦板、分室供風的Mulden篦板和抗漏料側篦板。
    通常篦板上部受熱較下部強烈，下部冷卻效果較好，致使傳統的篦板容易向下彎曲（約1Omm），從而使熟料卸落區域出現沖蝕磨損。傳統設計的篦板（其肋板、隔板、機架鑄造于篦板下方）使用前后的變化情況見圖2(a)。而低漏料Mulden篦板，其蓋板與基架分離，從而消除了彎曲應變，減小了篦板的磨損及篦板漏料，其使用前后情況見圖2(b)。
    從圖2可知，Mulden篦板與傳統篦板比具有明顯的優勢。一是采用了適應熱應力需要的新設計，可消除篦板彎曲；二是篦板漏料可減少30%以上，并可長時間保持篦板間較小的間隙，避免受熱熟料沖擊區域的沖蝕；三是篦板壽命可較傳統篦板延長近2倍。同時，篦板由易磨件的前緣、覆蓋板及保持固定的基架三部分組成，其中易磨件可通過空氣室下部進行拆換。
    (2)篦板間搭接方式獨特。Mulden篦板的獨至特處主要在于兩個篦板之間搭接部分的橫向間隙。該篦板可代替老式帶孔篦板用于篦床玲卻區段。
    （3，采用了抗漏料側部篦板。采用抗漏料側部篦板的目的在于減少側向間隙，以減少漏料及磨損。因側部篦板是篦冷機受磨損最嚴重的部分，磨損后首先導致細粒熟料沿篦板和鑄件的側面縫隙漏料。傳統設計中，允許篦板和鑄件的側面間隙為7mm～lOmm．而抗漏料側部篦板直接裝配在固定篦板的支撐梁上，因此兩者之間沒有間隙。在活動篦板部分僅允許存在2mm間隙，以保證篦板運動。傳統活動篦板要求有較大的側向間隙以補償支撐梁的受熱延伸，而抗漏料側部篦板的這種補償功能則由側部篦板與砌筑面間的熟料床來承提，故可將側向間隙減至最小，從而使邊緣篦板漏料減少90%左右，整個篦床漏料減少60%—70%；且抗漏料側部篦板隨其它篦板～起“漂浮”，因此篦板支撐粱的熱延伸不會影響篦板間隙；此外，篦板運動區域的部件選用耐磨材料制作。
1.2.2空心梁充氣
    為保證篦床均勻供風，消除“紅河”現象，CP冷卻機除在篦板結構上采取上述措施外，在供風系統中則采用了空心梁充氣技術。該冷卻機共配備了17臺冷卻風機（二段篦床5臺，一段篦床12臺）。其中，一段所配12臺風機中就有5臺供空心梁（二段篦床中所有固定篦板的支撐梁均為空心梁）充氣，因此可有效地調節一段篦床的用風，避免了“紅河”現象，提高了冷卻機的冷卻效果。此外，一段篦床下另配有1臺脈沖風機，可確保卸料區的熟料均勻、松散。
1.2.3冷卻機中間設置輥式破碎機
    該CP冷卻機選用輥式破碎機代替傳統的高速錘式破碎機。輥式破碎機設置在冷卻機一段與二段之間。這樣既可降低建設投資，叉可延長破碎機的使用壽命，而且經一段篦床冷卻后的熟料，經過破碎后進入二段冷卻，可使冷卻效果提高。但所用輥式破碎機應具有很好的抗熱能力和抗震性。
1.2.4液壓技術
    該CP冷卻機廣泛使用了液壓技術。如冷卻機的傳動和輥式破碎機的傳動均采用了液壓系統，從而既可降低系統能耗，叉能增加系統生產能力和系統運行的穩定性。
2 CP冷卻機的操作和控制
    CP冷卻機的操作控制比較簡單，因為控制系統采用了3個單獨的PLC，即冷卻機傳動、輥破的運行和冷卻機灰斗的卸料由各自獨立的PLC控制。操作員發出操作指令后，各PLC開始運行。輥式破碎機運行后，各破碎輥按程序設置勻速轉動；灰斗卸灰根據料位變化自動卸料；冷卻機傳動則由PID調節。在CP冷卻機操作中，一般選擇脈沖風機出口壓力與篦床速度形成PID同路，設定合適的壓力，自動調節冷卻機速度。冷卻機速度控制范圍0--25次/min，沖程為130mm。
    必須說明的是，生產中冷卻機的用風量要足夠、合適，只有做到這一點，才能保證冷卻效果和最大限度的熱回收利用。
    該CP冷卻機自1999年2月投入使用以來，總體情況（包括冷卻效果和運行穩定性等）令人滿意，但生產中也發生一些故障。對現代化的大型水泥生產線來說，設備故障帶來的損失非常大，因此通過分析總結和逐步摸索，尋求設備的維護、保養和維修技術非常重要。
    (1)輥式破碎機護套破損。在試生產中，冷卻機曾發生3次破碎機護套開裂垮落的破損事故，且一旦一個護套破損，必然影響其他護套。經分析認為，原護套材質硬度大、延伸率低、抗高溫性能差是造成其破損的原因。后通過改變輥套材料成分（增加Cr含量）降低了材料硬度、提高了材料的彈性和抗高溫能力。安裝新制的輥套后，再沒有發生破損現象。
    此外，因輥破是依靠輥子間的擠壓力研磨破碎熟料的，因此兩輥間的間隙要合理，且盡可能地避免金屬物進入輥式破碎機，以免損壞設備。
    (2)堆雪人、結大球。CP冷卻機在熟料卸料區使用了脈沖供氣方式，可有效地分散熟料層，防止冷卻機堆雪人、結大塊現象的發生。但在操作中，若未能注意窯的合理操作和冷卻機的配套控制，仍易造成冷卻機堆雪人、結大塊。如窯內過燒就易使冷卻機堆雪人。因高溫熔融的熟料來不及冷卻就卸人冷卻機，容易在窯口、冷卻機端壁結瘤，再加上冷卻機控制不良，冷卻不好，就會產生雪人。又如冷卻機因突發故障而停止運行，高溫物料在冷卻機篦床上停留時間過長，就容易形成巨塊，從而造成冷卻機啟動困難。在試生產中，這樣的故障發生了3次，最長的一次造成停窯96h。
  (3)冷卻機出料口堵塞。這一故障的主要原因是：懸浮的熟料粉塵遇到冷卻機內的噴水，就會凝結在冷卻機側壁上并越來越厚，到一定厚度時會突然垮落而堵塞冷卻機出口，嚴重時將導致停窯。預防和解決的最有效方法是勤檢查和及時清理；此外提高冷卻機噴水的低限溫度及減少噴水次數和噴水量，也能有效防止或減少這一故障的發生。
    (4)冷卻機內產生“紅河”。“紅河”現象是冷卻機操作中的常見故障。即高溫熟料在一段篦床內未能冷卻到要求的溫度，紅熱熟料在冷卻機內流動，進入輥破、流人二段篦床，從觀察孔或人孔門可見紅色熟料流。CP冷卻機雖采用了阻力篦板和空心梁充氣，但在試產中仍然易出現“紅河”。后在檢修中，我們增加了“橋板”（CP冷卻機篦板種類中，一種可改變物料流動方向的篦板）的數量并進行合理分布，有效地防止了“紅河”現象的發生。
3、結語
    (1) CP冷卻機使用了槽型阻力篦板及獨特的搭結方式，可消除篦板的彎曲，減少漏料，延長篦板的使用壽命，并易于更換易磨損部件。此外．采用抗漏料側部篦板可使側向間隙減到最小，從而可減少漏料和磨損。
    (2) CP冷卻機采用了空心充氣梁技術，可有效地調節一段篦床的用風，避免“紅河”現象的發生；一段篦床下所配的脈沖風機，可確保卸料區的熟料均勻、松散。
    (3)我公司CP冷卻機自投入使用以來，總體情況良好，但也曾發生如“紅河”、“堆雪人”、出料口堵塞等故障，后通過在生產中的摸索和改進，基本消除了上述現象，達到了設計和生產要求。