- 相關(guān)推薦
265㎡燒結(jié)機單輥破碎機篦板改造及應(yīng)用
【摘 要】 萊鋼股份煉鐵廠新二區(qū)265㎡燒結(jié)機單輥破碎機，輥軸上的齒冠與篦板動靜嚙合，在嚙合過程中，與高溫?zé)Y(jié)礦進行相對運動，齒冠和蓖板之間形成強制磨損，為了增強耐磨性能，篦板上表面堆焊硬質(zhì)合金塊。但是在實際運行中出現(xiàn)堆焊層經(jīng)常脫落，篦板高溫狀態(tài)下結(jié)構(gòu)變形開裂并且齒冠磨損迅速的現(xiàn)象。由于篦板為普通結(jié)構(gòu)焊接件，高溫狀態(tài)下結(jié)構(gòu)變形開裂，漏水嚴(yán)重，成為故障多發(fā)點。經(jīng)過論證決定對篦板結(jié)構(gòu)進行改造，可以有效地解決了上述的問題。
【關(guān)鍵詞】 燒結(jié)機 單輥破碎機 改造方案
1 原單輥破碎機結(jié)構(gòu)及存在問題
單輥破碎機安裝在燒結(jié)機尾部，為水冷式單齒輥破碎機。單輥破碎機的任務(wù)是將從臺車上卸下來的大塊燒結(jié)礦破碎成符合工藝要求的粒度，處理高溫?zé)Y(jié)礦300t/h，工作環(huán)境溫度800-1100℃。單輥破碎機由輥軸裝配和篦板小車組成，輥軸裝配與篦板形成動靜嚙合，將高溫塊狀燒結(jié)礦破碎，均勻布入280㎡環(huán)冷機進行冷卻（結(jié)構(gòu)見圖1）。篦板移動小車由篦板和支撐臺車組成，篦板位于破碎機正中，始終處于高溫地段和受物料磨損強烈的部件，篦板為普通結(jié)構(gòu)焊接件，為防止高溫變形，結(jié)構(gòu)內(nèi)部加循環(huán)水冷卻。為抵抗高溫?zé)Y(jié)礦磨損，蓖板上表面堆焊硬質(zhì)合金塊（結(jié)構(gòu)見圖2）。
由于篦板長期處于高溫狀態(tài)工作，篦板結(jié)構(gòu)內(nèi)部為循環(huán)水冷卻，結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部溫差為800℃，篦板上的合金耐磨層接受外輻射熱而產(chǎn)生熱膨脹，合金耐磨層與焊接結(jié)構(gòu)件外表面形成熱膨脹和外膨脹現(xiàn)象，兩結(jié)合面間形成相對應(yīng)力交錯，導(dǎo)致合金耐磨硬化層大面積脫落，篦板耐磨性能失效。
篦板為普通結(jié)構(gòu)焊接件，長期處于高溫狀態(tài)下工作，導(dǎo)致整體變形，結(jié)構(gòu)焊縫開裂，漏水嚴(yán)重，成為影響燒結(jié)機正常運行的故障多發(fā)點。
齒輥裝配與篦板移動臺車進行動靜嚙合，將大塊高溫?zé)Y(jié)礦破碎，在齒輥與蓖板之間的嚙合過程中，夾雜著高溫?zé)Y(jié)礦進行相對運動，形成齒輥和蓖板間的強制磨損，造成篦板兩側(cè)磨損嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)強度下降而失效。
2 改造方案
（1）將蓖板分體制造，主體部分選用45#鑄造加工件，用以克服燒結(jié)礦在齒輥與蓖板之間相互嚙合時產(chǎn)生的摩擦力。當(dāng)燒結(jié)礦卡在篦板之間，單輥輥齒在最大扭矩狀態(tài)下不能與篦板嚙合，這時篦板受到最大壓力，在這種狀態(tài)下篦板主體上的應(yīng)力集中截面能否發(fā)生形變是檢驗篦板結(jié)構(gòu)改造是否成功的關(guān)鍵。在這里我們要對篦板主體部分做一個強度校核，確保改造后的篦板主體結(jié)構(gòu)適應(yīng)現(xiàn)場工況條件，取3個最危險截面進行校核1、2、3：單輥電機型號為Y315L2-8-110，額定轉(zhuǎn)速740r/n。所以電機的額定輸出扭矩為T=9550P/N=9550×110/740=1419.6Nm；單輥型號為Φ2000×3740，單輥轉(zhuǎn)速為7.8 r/n。電機傳動效率為0.93，減速機傳動效率為0.92，所以單輥轉(zhuǎn)動扭矩為T=1419.6×740/7.8×0.93×0.92=115232.2 Nm。單輥半徑為1米，所以產(chǎn)生的最大壓力為115232.2牛頓，每根篦板產(chǎn)生的壓力為115232.2/12=9602.7N。把整個梁抽象成簡支梁，其受力（如下圖3所示），F(xiàn)=115232.2N。其彎矩圖為三角形，頂點為M=FL/2=（9602.7/9.8）×1.415/2=693.3公斤.米，根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出：M1=686.02公斤.米，M2=689.84公斤.米，M3=693.3公斤.米。
①疲勞強度校核（如表1）
許用安全系數(shù)[S]=1.8～2.5，計算安全系數(shù)均大于許用系數(shù)。故篦板的疲勞強度足夠。
②靜強度校核（如表2）
因為45號鋼δs=29，δb=58，所以δs/δb=0.5，當(dāng)δs/δb取0.45～0.55之間時，[Ss]=1.2～1.5。計算安全系數(shù)均大于許用系數(shù)。故篦板的強度足夠。
（2）篦板上部采用保護帽的結(jié)構(gòu)對篦板進行保護，材質(zhì)選用Cr25Ni9WMO2Re高合金耐熱耐磨鑄造件。保護帽全長分為兩段，經(jīng)常接觸燒結(jié)礦的一段磨損較嚴(yán)重，另一段磨損較輕，根據(jù)磨損的情況進行選擇性更換某一段，大大降低了備件成本。（結(jié)構(gòu)見圖4）
（3）去掉篦板結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)水冷卻裝置，解決了因漏水而造成的設(shè)備故障，提高了設(shè)備運行的可靠性和節(jié)約了水資源。
3 改造效果
（1）原來設(shè)計篦板為整體結(jié)構(gòu)，必須整體更換，現(xiàn)結(jié)構(gòu)為分體式三件結(jié)構(gòu)，只需要更換磨損嚴(yán)重的前段部分，后段和篦板主體可繼續(xù)使用，節(jié)約了直接備件費用。（2）原篦板更換需要將篦板小車?yán)鲞M行篦板拆除或安裝，更換一次需要12小時，改造后篦板安裝不需要將篦板小車?yán)觯呻S時更換，優(yōu)化了檢修周期。（3）原設(shè)計篦板采用循環(huán)水冷卻方式，現(xiàn)結(jié)構(gòu)去除了循環(huán)水冷卻，減少了一個漏水故障點且節(jié)約了水資源。（4）原設(shè)計篦板在更換時需要人工10個，現(xiàn)篦板安裝只需要4人，節(jié)約了勞動力，減少了工人的勞動強度。取得了較好的社會效益。（5）燒結(jié)廠3臺265㎡燒結(jié)機陸續(xù)進行了相應(yīng)改造，取得了較好的效果。
4 效益計算
（1）節(jié)約備件費用：[（2.2萬元-1.1萬元）×14件]×12/8=23.1萬元（2.2：原篦板價格1.1：現(xiàn)需要更換的前段篦板價格使用周期8個月）。（2）提高生產(chǎn)取得的效益：7500噸/天×50元/噸×2%×365天=136.9萬元（按至少提高燒結(jié)機作業(yè)率1%計算：平均每臺燒結(jié)機每月定修一次，每次節(jié)約8小時，一年96小時計4天，節(jié)約作業(yè)率4/365=1%）。（3）節(jié)約水資源：3M3/h×24h×360天×5元/ M3=130萬元。（4）節(jié)約人工費用：120元/人×6人×12/8=0.108萬元。（5）4臺燒結(jié)機合計：（23.1+136.9+130+0.108）×4=1160萬元/年。
5 結(jié)語
2011年2月份在新二區(qū)265㎡燒結(jié)機上進行了安裝，經(jīng)過2年的實際應(yīng)用證明，達到了預(yù)期效果。從2012年開始在另外3臺燒結(jié)機上推廣應(yīng)用。到現(xiàn)在使用情況一直較好。該篦板的使用，大大降低了成本，提高了生產(chǎn)效率，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1]王振龍主編.[燒結(jié)原理與工藝].兵器工業(yè)出版社，2003.
[2]薛俊虎主編.[燒結(jié)生產(chǎn)技能知識問答].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.
[3]傅菊英，姜濤 朱德慶主編.[燒結(jié)球團學(xué)].中南工業(yè)大學(xué)出版社，1996.
【265㎡燒結(jié)機單輥破碎機篦板改造及應(yīng)用】相關(guān)文章：
雙堿法脫硫技術(shù)在燒結(jié)機上的應(yīng)用04-28
輥金丸,輥金丸楊真人,輥金丸的意思,輥金丸賞析 -詩詞大全03-13
輥金丸,輥金丸楊真人,輥金丸的意思,輥金丸賞析 -詩詞大全03-13
燒結(jié)機頭除塵灰生產(chǎn)氯化鉀的應(yīng)用研究04-26
PLC在翻車機系統(tǒng)改造中的應(yīng)用04-29
破碎機實習(xí)總結(jié)04-27
微渦流塔板澄清器運行改造小結(jié)04-30
批管理在印制板生產(chǎn)中的應(yīng)用04-28
船閘閥門主軌道的改造及其應(yīng)用04-30