篦冷机是水泥熟料生产线的核心设备,回收热量的多少和热风品位的好坏,直接影响着整条窑系统的稳定性和能耗的高低。目前,大部分研究都集中于通过计算机模拟熟料的冷却换热,对生产具有一定的指导作用。但由于实际工况的复杂性和不确定性,并不能反映出目前篦冷机存在的问题,具有一定的局限性。本文采用缩小篦冷机进行小型工程实验的方法,对不同篦下风速、不同熟料粒径、不同料层厚度下的料层阻力和冷却换热情况,分别进行冷态实验和热态实验,并对目前生产过程中篦冷机出现的篦缝过宽、粗细料离析、飞砂等不良现象进行实验验证、分析。主要研究结论如下:(1)对不同粒径熟料的测试中发现,随着熟料粒径的变小,料层阻力逐渐增加。空隙率是料层阻力的最大影响因数,采用欧根公式对篦冷机实际料层阻力进行计算的方法,并不能准确的估算出料层的阻力。通过对不同粒径的熟料进行反复实验,归纳出了能够比较准确估算料层阻力的经验公式。(2)在料层高度方向上,料层阻力分布并不相同,底部料层的阻力大于上部相同厚度的料层,并找到了相关的两方面原因。实际生产中,设计篦板和匹配风机时都应考虑。(3)飞砂料的流态化特征完全符合气固系统的非均一流态化,实验得出飞砂料流态化速度为0.38m/s,较理论计算值偏小,并绘制出了ΔP~u曲线;采用阿基米德准数计算的流态化速度和流态化极限速度,与实际测试值比较接近。(4)在一定范围内,增加篦下风速有利于空气与熟料的换热。熟料Φ20-31.5mm、温度850℃的条件下,风速1.17m/s增加至1.29m/s,有利于熟料的换热,超过1.29m/s后,作用不再明显;熟料颗粒的粒径是影响综合换热系数的重要因数,粒径越小,换热越快。但冷却初始阶段,熟料表层温度高,与冷却空气的温差较大,冷却速率基本相同。(5)在篦板通风面积2.48%、熟料Φ20-31.5mm、料层200mm的条件下,3mm篦缝造成熟料冷却速度明显降低,空气温度下降31℃;对粗、细料离析的测试中发现Φ10-16mm+Φ20-31.5mm实验组冷却换热后的空气温度比Φ5-10mm+Φ20-31.5mm实验组温度高出71℃。篦板缝隙和颗粒离析是造成冷却空气严重分布不均,二、三次风温度偏低的最主要原因。