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技术|烧结脱硫拉链机设备优化

Issuing time:2018-03-26 10:51

摘要:通过对炼铁厂北区脱硫拉链机进行隐患分析,发现拉链机销轴销子容易切断,造成销轴窜出,拉链机内部托辊日常运行过程中不易检查,且轴承极易损坏导致托辊不转等问题。将拉链机销轴销子和内置托辊进行技术改造后,避免了拉链机销轴窜出的现象,内部托辊不转、卡阻、掉落的情况也彻底解决,使拉链机运转更平稳,可靠。

1前言

炼铁厂烧结采用密相半干法的脱硫系统,其系统的主要设备有增压风机、斗提机、拉链机、加湿机、称重螺旋、搅拌轴等。拉链机的主要作用是蒋经过脱硫塔反应后的白灰输送到斗提皮带,之后进入加湿机,再之后重新进入脱硫塔进行脱硫反应,后建的2、3、4号脱硫拉链机,自投产以来故障频发,经常发生抢修。该脱硫拉链机内托辊原设计在拉链机壳体内部,拉链机内部由于负压的存在,白灰在壳体内部飘散,托辊轴承极易损坏,但日常却无法检查,检修也非常不方便,一旦托辊掉落极易卡在头部传动处,造成严重的设备事故;拉链机链板销轴原设计为用10mm的圆钢作为小销子,由于链板在运行过程中存在轴向力,因此小销子经常切断,造成销轴脱出,一旦销轴完全脱出则链板断开堆积到头部传动链轮处,会造成恶性设备事故。本文针对炼铁厂烧结拉链机存在的设备隐患进行分析,对拉链机链板销轴及内置托辊进行技术改造。

2结构分析

烧结烟气是烧结混合料点火后,烧结成型过程中产生的含尘废气,首先经过除尘器除尘后,经过脱硫塔中与碱性吸收剂发生反应,达到吸收SO2等酸性气体的目的。脱硫拉链机是将脱硫白灰重新输送进入系统的重要设备。拉链机结构如图1。


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3设备隐患及原因分析

拉链机销轴上的小销子由于受到轴向力,容易切断,导致销轴窜出,拉链机链节断开,造成严重设备事故。拉链机链板销轴故障现场现状及受力分析如图2、图3。


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图3中F1为链板对销轴产生的水平方向的分力,F2为小销子抑制销轴窜动的阻力,F3为传动拉力在水平方向的分力,F4为作用在销轴上的系统阻力在水平方向的分力,F5为运转过程中链板对小销子产生的剪切力。由于脱硫拉链机在生产过程中处于一个密闭的循环工作状态,加上拉链机内部温度偏高(60℃以上),图3中小销子在运转过程中不断受到剪切力F5的作用,尤其是在头尾轮旋转部位,作用力更大,直接导致小销子被挤断。由上面的销轴受力分析简图可以看出,在正常运行过程中,在水平方向销轴受到F1、F2、F3、F4等几个力的综合作用,其中,F1=F2,F3=F4,由于小销子被挤断,因此小销子抑制销轴窜动的阻力F2变为0,销轴只受到轴向的分力F5,导致销轴窜出,形成严重的设备隐患。

拉链机在日常运行过程中,内托辊在外部无法检查,内托辊安装在拉链机箱体内部,充满白灰,轴承极易损坏导致托辊不转,拉链机链节在托辊上直接碾压,托辊易掉落,基础槽钢容易变形开裂。拉链机内置托辊问题故障现场现状如图4。


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外托辊轴承为FU208,承载力偏小。

拉链机箱体原始设计板厚偏薄(8mm),拉链机正常运转过程中温度较高,箱体容易变形。

4解决方案及分析

将原销轴销子改造为轴套,并焊接在销轴上,彻底解决了销轴容易窜出的问题。销轴改造前后效果对比如图5。


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将原内托辊及支座割除(底座槽钢保留作为拉链机壳体的内部支撑),并将内置托辊改造成外托辊。改造前原内置托辊实际使用寿命只有1-2个月,改造后的外置托辊寿命延长至1年,如有损坏只需更换轴承,更换方便,且费用降低。

改造方案一:在相同位置将原内置托辊改成外置托辊1(注:轴承座在箱体上),原有基础槽钢不动作为加固箱体用,箱体强度提高,托辊承载力加大,方便点检、检修,使用寿命延长,此方案应用于拉链机除拉链机头部托辊外的所有托辊。内置托辊改造成外置托辊1原理图及效果对比如图6、图7。


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改造方案二:在相同位置将原内置托辊改成外置托辊2(注:轴承座在箱体外),原有基础槽钢不动作为加固箱体用,箱体强度提高,此外置托辊轴进一步加粗,并在拉链机壳体上安装外置轴承座,使用调心滚子轴承(21312),托辊轴穿壳体的位置安装密封压盖,避免物料洒出。此方案托辊承载力更大,但较托辊1改造方案成本偏高,用于拉链机头部区域托辊改造,因此部位位于脱硫塔与过渡仓部位,因下料量大,对于托辊的承载力要求偏高。内置托辊改造成外置托辊2原理图及效果对比如图8、图9。


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改造方案一中托辊1的原外托辊轴承FU208升级为F309,托辊承载力加大,使用寿命延长。如图10所示。

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项目改进后,拉链机销轴没有再出现窜出的现象,同时内托辊不转、卡阻、掉落的情况也彻底解决,拉链机设备运行平稳,截止目前,未发生设备故障,同时维护成本明显下降,节约了备件辅料费用,确保了脱硫系统与烧结系统的同步作业率,每年可节约成本53.3万元,目前此项目已在炼铁厂北区3套脱硫系统中推广实施,效果良好,可以在全行业同类型的脱硫拉链机中全面推广。

5结论

1)对脱硫拉链机故障原因进行了分析;

2)分析结果表明,拉链机销轴易切断,销轴易窜出,且轴承选型不当极易损坏,导致托辊不转等问题;

3)对拉链机销轴结构和内置托辊等进行技术改造,并采用新轴承选型,效果明显。



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