普欣榮，楊學斌
( 紅河鋼鐵有限公司，云南蒙自661100)
摘要: 分析了燒結機臺車在日常生產過程中出現的常見問題，并提出了各種問題的解決措施，從而降低了燒結機臺車的故障率; 有效提高了燒結機設備作業率。
關鍵詞: 燒結機；臺車；故障率；措施
0 引言
燒結機是燒結生產工藝的主體設備，它能否正常運行直接影響到整個生產工藝過程的穩定。燒結機臺車作為燒結機的核心組成部分，其對燒結機作業率的高低起著至關重要的作用。燒結機臺車由車體、欄板、車輪、篦條、隔熱件、密封滑塊、篦條銷子等七部分組成。由于臺車在燒結機上的數量較多，部件結構復雜、使用條件較為惡劣，因此燒結機臺車故障造成的停機在燒結的非正常停機中占很大比重。根據這幾年的統計，紅鋼260 m2 燒結機臺車故障停機率一般占整個燒結系統停機率30% ～ 50%，以2013 年為例，2013 年全年除去計劃檢修和外因停機，停機時間為236. 51 h，而由于臺車問題造成的停機時間為123. 68 h，占總停機時間的52%，嚴重制約了燒結機的設備作業率。所以減少燒結機臺車更換次數對提高燒結機作業率起到很大作用，燒結機臺車運行中事故的預防與應急處理對燒結系統作業率的提高具有重要意義［1］。
1 燒結機臺車常見故障原因分析
紅鋼260 m2 燒結機于2010 年2 月正式投產，投產以來燒結機臺車出現的主要問題有: 隔熱墊燒損脫落、爐篦條脫落; 臺車輪子故障; 臺車欄板松動、開裂; 臺車輪子軸脫出; 臺車梁燒損; 密封滑塊脫落等。表1 為2010 年2 月至2015 年12 月260 m2 燒結機臺車各種問題造成的停機次數統計。
由表1 可以看出燒結機臺車損壞的主要問題是爐篦條、隔熱墊損壞，其次是燒結機臺車輪子故障。其中爐篦條、隔熱墊脫落占臺車故障的87%，而且爐篦條、隔熱件脫落后還會進入后續系統造成漏斗堵塞、劃傷膠帶等次生事故，所以解決爐篦條、隔熱件脫落對保證燒結機臺車穩定運行起著至關重要的作用。
1. 1 爐篦條、隔熱件脫落
爐篦條和隔熱件都是臺車上的易損件，一般材質為耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵，也有用不銹鋼的。發生爐篦條、隔熱件脫落的主要原因如下:
1) 正常疲勞破壞。根據材質、使用條件等不同，有其平均使用壽命。在目前低上料量，厚料層的生產條件下，篦條和隔熱件的使用壽命都明顯縮短，隔熱件使用壽命平均在8 個月左右，篦條的平均使用壽命為1 年左右。
2) 受熱膨脹導致爐篦條起拱。爐篦條“小腿”是整個爐篦條斷面積最小的部分，只有12 mm，爐篦條起拱后，“小腿”很容易斷裂。“小腿”斷裂的臺車運行到回程段后，“小腿”斷裂爐篦條很容易脫落［2］。
3) 臺車梁燒損。燒結機臺車梁燒損后，燒結機臺車在機頭和機尾星輪處發生振動，隔熱件在此處發生不規則的位移，臺車與爐篦條之間的間隙剛好夠隔熱件掉落的間隙時隔熱件就掉落了。隔熱件脫落后，臺車篦條活動間隙增大，爐篦條端部在此處發生疊加，爐篦條傾斜，最終出現爐篦條脫落。
4) 厚料層燒結工藝對爐篦條和隔熱件壽命的影響。在燒結過程中，隨著料層厚度的不斷提高，燃燒帶的不斷下移，下層燒結料的熱量蓄積增加，燃燒層的溫度提高; 另一方面料層厚度提高以后爐篦條和隔熱件的承壓增加; 燒結礦強度提高對篦條端部形成的沖擊和磨損加劇。
5) 非正常生產工藝操作造成的損壞。由于生產中水、碳波動，焦粉配加量偏大和燒結終點控制提前等原因，造成燒結機篦條、隔熱墊過燒，篦條、隔熱墊長時間在高溫狀態加速其自身氧化，容易從臺車橫梁上脫落。
1. 2 因臺車車輪造成的故障
臺車車輪常見的故障主要有臺車輪軸承損壞、車輪竄軸、車輪輪緣磨損、軸承缺油等。造成臺車輪故障的主要原因如下:
1) 臺車車輪運行環境溫度高，粉塵較大，環境惡劣。車輪承受臺車自重、燒結礦重量以及抽風負壓作用力等較大負荷，并要求連續24 h 不間斷運行。臺車車輪軸承經常發生保持架破裂、軸承滾珠缺損等故障。當軸承損壞的臺車繼續運行時，臺車車輪就會自行脫落，需及時停機更換臺車，如果臺車在進入彎軌時車輪脫落，損壞的車輪極易被推入燒結機機尾彎道造成卡阻［3］。
2) 燒結機臺車跑偏，導軌對車輪與導軌接觸處形成擠壓，使車輪受力不均衡，長時間作用，使車軸逐漸脫出車輪，嚴重時車輪完全脫出掉落。臺車跑偏，車軸與車體孔連接處受力較大，固定銷松動，或車體孔磨損較大，導致車軸脫出車體孔，兩輪間距增大，加快臺車車輪的損壞。
3) 臺車輪子軸承缺油。
1. 3 欄板松動、開裂
危害: 臺車欄板松動造成臺車欄板向外傾斜; 其次臺車欄板可能因種種原因產生不同程度的變形，嚴重時會產生裂紋，使燒結工藝的密封性變差，產生邊緣效應，生產的產品質量降低，甚至影響生產的正常進行。
原因分析: 燒結機臺車欄板產生裂紋的原因是綜合性的，概括起來有如下幾方面: 材質的原因，臺車欄板材質為球墨鑄鐵，各元素的含量有嚴格規定，尤其是硫、磷元素的含量超標將會引起熱脆性、冷脆性，導致裂紋產生; 鑄造原因，現場觀察有部分臺車欄板存在明顯鑄件缺陷( 夾渣、缺損等) ，其裂紋主要產生在缺陷位置。除上述因素外，生產使用過程中工藝溫控、自然環境等也對裂紋的產生有直接影響。這就要求我們在生產使用過程中，精心調控工藝溫度，在力所能及的條件下改善工作環境，從而延長燒結機臺車欄板使用壽命，減少缺陷產生［4］。
1. 4 臺車輪軸脫出
臺車輪軸主要依靠與軸孔的過盈配合和緊定定位螺栓固定，臺車輪軸的工作條件相對較差，臺車運行過程中由于四個輪子受力不均、軸與套的熱膨脹量不一致、燒結機跑偏、臺車在頭、尾星輪處受沖擊力等原因造成臺車軸定位螺釘失效，軸與套的過盈量不足以及軸安裝時定位孔偏離軸套的螺栓孔等，導致燒結機臺車軸竄軸，從軸套中脫出一定的位移量，從而造成輪和軸的損壞。
1. 5 密封滑塊脫落
密封滑塊脫落一般出現在燒結機機頭位置，主要原因是滑塊變形、滑板固定螺栓松動或機頭滑道導板變形等造成臺車在運行到導板位置時滑板頂在導板上導致滑塊脫落，導板變形。
2 燒結機臺車常見問題解決措施
2. 1 爐篦條、隔熱墊脫落解決辦法
1) 針對爐篦條頻繁脫落、爐篦條小腿斷裂及篦條變形等情況，借鑒萊蕪鋼鐵有限公司改
造實踐［5］，對篦條尺寸進行調整。改造后的篦條如圖1 所示。
①將原夾口距離70 mm 擴大到71. 5 mm;
②為減小臺車篦條受力變形的機率，將篦條兩夾口之間的距離從306 mm 改為304 mm，確保篦條材質符合要求;
③采用精密鑄造，要求尺寸精確，表面光滑，不允許有裂紋，夾沙，縮孔等缺陷;
④對篦條材質進行嚴格控制，有條件的情況下做一些新材質篦條的開發和試用。
2) 對由于隔熱墊燒損脫落造成篦條脫落、臺車梁燒損的問題進行分析發現一方面是經過五年的使用臺車梁在一定程度上出現了燒損，經測量臺車梁燒損平均值在1 mm 左右，其次通過對隔熱墊的脫落情況統計發現邊梁隔熱墊脫落次數遠大于中間梁隔熱墊脫落次數，所以對隔熱斷面墊尺寸進行了調整。
①將邊梁小隔熱墊( 三) 厚度尺寸增加2 mm，卡口尺寸縮小2 mm; 將鑄造精度由原來± 1 提高到± 0. 5。如圖2、圖3 所示。
②將中間梁隔熱墊( 一) 、( 二) 、( 四) 厚度增加1 mm，卡口尺寸縮小1 mm; 將鑄造精度由原來± 1提高到± 0. 5。如圖4、圖5 所示。
3) 嚴格控制終點溫度，必須保證終點在17#風箱，終點溫度控制在350 ± 50℃; 其次，控制好燃料，避免篦條、隔熱墊出現過燒現象。
4) 合理裝配臺車爐篦條，更換臺車爐篦條、隔熱墊時要求新舊分裝，避免由于舊爐篦條、隔熱墊脫落造成新的隔熱墊、爐篦條脫落。
5) 適量增加鋪底料厚度，將鋪底料厚度由原來的30 mm 提高到50 mm。通過實踐能夠起到很好地保護篦條燒損的作用。
2. 2 臺車輪故障解決辦法
首先盡可能改善輪子的運行條件，發現燒結機跑偏立即調整，減少軌道摩擦臺車輪緣的數量; 逐漸更換臺車輪子軸，對新更換的軸要求加油孔貫通，制定嚴格的加油制度，將燒結機臺車按數量均分到四個生產大班，要求生產大班按潤滑管理規定定時、定量加油。
其次，加強對燒結機臺車輪子的日常點巡檢，發現臺車輪子不轉或缺油等情況及時處理。
2. 3 臺車欄板松動、開裂解決辦法
①在臺車欄板上開膨脹縫;
②定期緊固臺車欄板螺栓。
2. 4 臺車輪子軸竄軸、脫落的解決辦法
針對臺車軸由于緊定裝置失效造成的竄軸脫出等情況，將原來軸上的緊定孔( Φ15 mm 深4 mm) 改為縱向緊定槽( 長40 mm 寬15 mm 深20 mm) ，如圖6、圖7 所示，這樣在安裝時對軸孔和軸套孔的同心度要求就變低，即使稍有錯位，只要軸在長度方向安圖7 臺車輪子軸改造后裝到位就不會影響到螺栓的緊定功能。改造后，使用效果良好，臺車軸退出情況明顯減少。
2. 5 密封滑塊脫落解決辦法
首先，定期檢查燒結機滑道入口導板磨損情況，在導板上標出最低磨損刻度; 并在導板磨損到最低刻度之前更換或修復導板。
其次，對更換下來的備用臺車密封滑塊進行檢查，對松動、磨損嚴重的密封滑塊進行緊固或更換;利用停機檢修時間對在線臺車密封滑塊進行檢查，對螺栓松動的密封滑塊進行緊固，對磨損嚴重或嚴重變形、表面磨損出現溝槽、毛刺的密封滑塊進行更換。
3 結語
經過近兩年對燒結機臺車運行故障不斷分析研究和經驗總結，通過以上各種措施的實施，燒結機臺車故障率明顯降低，設備作業率不斷升高。表2 為260 m2 燒結機2013 － 2015 上半年燒結機作業率、更換臺車數量及由于臺車故障造成的停機率。由表看出通過以上一系列措施燒結機作業率提高3%，由于臺車故障而造成的停機率由52% 逐漸降低至17%( 2015 年設備作業率下降的主要原因是本年內倉滿停機達1 917. 9 h，配合3#高爐檢修停機702. 97 h) 。
參考文獻
［1］ 霍景榮，李玉紅，趙國順． 臺車運行中故障的預防與應急處理［J］． 燒結球團，2007，32( 5) : 55 － 58．
［2］ 石紅兵． 265 m2 燒結機臺車爐篦條頻繁脫落的解決及措施［J］． 新疆鋼鐵，2012( 3) : 33 － 35．
［3］ 靳華東． 淺談燒結機臺車故障與維護對策［J］． 中國科技投資，2013( 35) : 197．
［4］ 覃道蘇． 生產過程中燒結機臺車欄板裂紋問題研究［J］． 燒結球團，2014，35( 2) : 14 － 18．
［5］ 高志強． 450 m2 燒結機臺車的針對性改進［J］． 中國設備工程，2013( 10) : 47 － 48．