普欣榮，楊學(xué)斌
( 紅河鋼鐵有限公司，云南蒙自661100)
摘要: 分析了燒結(jié)機(jī)臺車在日常生產(chǎn)過程中出現(xiàn)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(jié)機(jī)臺車的故障率; 有效提高了燒結(jié)機(jī)設(shè)備作業(yè)率。
關(guān)鍵詞: 燒結(jié)機(jī)；臺車；故障率；措施
0 引言
燒結(jié)機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)工藝的主體設(shè)備，它能否正常運(yùn)行直接影響到整個生產(chǎn)工藝過程的穩(wěn)定。燒結(jié)機(jī)臺車作為燒結(jié)機(jī)的核心組成部分，其對燒結(jié)機(jī)作業(yè)率的高低起著至關(guān)重要的作用。燒結(jié)機(jī)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(jié)機(jī)上的數(shù)量較多，部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用條件較為惡劣，因此燒結(jié)機(jī)臺車故障造成的停機(jī)在燒結(jié)的非正常停機(jī)中占很大比重。根據(jù)這幾年的統(tǒng)計，紅鋼260 m2 燒結(jié)機(jī)臺車故障停機(jī)率一般占整個燒結(jié)系統(tǒng)停機(jī)率30% ～ 50%，以2013 年為例，2013 年全年除去計劃檢修和外因停機(jī)，停機(jī)時間為236. 51 h，而由于臺車問題造成的停機(jī)時間為123. 68 h，占總停機(jī)時間的52%，嚴(yán)重制約了燒結(jié)機(jī)的設(shè)備作業(yè)率。所以減少燒結(jié)機(jī)臺車更換次數(shù)對提高燒結(jié)機(jī)作業(yè)率起到很大作用，燒結(jié)機(jī)臺車運(yùn)行中事故的預(yù)防與應(yīng)急處理對燒結(jié)系統(tǒng)作業(yè)率的提高具有重要意義［1］。
1 燒結(jié)機(jī)臺車常見故障原因分析
紅鋼260 m2 燒結(jié)機(jī)于2010 年2 月正式投產(chǎn)，投產(chǎn)以來燒結(jié)機(jī)臺車出現(xiàn)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(jié)機(jī)臺車各種問題造成的停機(jī)次數(shù)統(tǒng)計。
由表1 可以看出燒結(jié)機(jī)臺車損壞的主要問題是爐篦條、隔熱墊損壞，其次是燒結(jié)機(jī)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(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)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(jié)機(jī)臺車穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)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(zhì)為耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵，也有用不銹鋼的。發(fā)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(jù)材質(zhì)、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(chǎn)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(dǎo)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(yùn)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(jié)機(jī)臺車梁燒損后，燒結(jié)機(jī)臺車在機(jī)頭和機(jī)尾星輪處發(fā)生振動，隔熱件在此處發(fā)生不規(guī)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(fā)生疊加，爐篦條傾斜，最終出現(xiàn)爐篦條脫落。
4) 厚料層燒結(jié)工藝對爐篦條和隔熱件壽命的影響。在燒結(jié)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(jié)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(jié)礦強(qiáng)度提高對篦條端部形成的沖擊和磨損加劇。
5) 非正常生產(chǎn)工藝操作造成的損壞。由于生產(chǎn)中水、碳波動，焦粉配加量偏大和燒結(jié)終點(diǎn)控制提前等原因，造成燒結(jié)機(jī)篦條、隔熱墊過燒，篦條、隔熱墊長時間在高溫狀態(tài)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(yùn)行環(huán)境溫度高，粉塵較大，環(huán)境惡劣。車輪承受臺車自重、燒結(jié)礦重量以及抽風(fēng)負(fù)壓作用力等較大負(fù)荷，并要求連續(xù)24 h 不間斷運(yùn)行。臺車車輪軸承經(jīng)常發(fā)生保持架破裂、軸承滾珠缺損等故障。當(dāng)軸承損壞的臺車?yán)^續(xù)運(yùn)行時，臺車車輪就會自行脫落，需及時停機(jī)更換臺車，如果臺車在進(jìn)入彎軌時車輪脫落，損壞的車輪極易被推入燒結(jié)機(jī)機(jī)尾彎道造成卡阻［3］。
2) 燒結(jié)機(jī)臺車跑偏，導(dǎo)軌對車輪與導(dǎo)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(yán)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(dǎo)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(chǎn)生不同程度的變形，嚴(yán)重時會產(chǎn)生裂紋，使燒結(jié)工藝的密封性變差，產(chǎn)生邊緣效應(yīng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量降低，甚至影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
原因分析: 燒結(jié)機(jī)臺車欄板產(chǎn)生裂紋的原因是綜合性的，概括起來有如下幾方面: 材質(zhì)的原因，臺車欄板材質(zhì)為球墨鑄鐵，各元素的含量有嚴(yán)格規(guī)定，尤其是硫、磷元素的含量超標(biāo)將會引起熱脆性、冷脆性，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生; 鑄造原因，現(xiàn)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(chǎn)生在缺陷位置。除上述因素外，生產(chǎn)使用過程中工藝溫控、自然環(huán)境等也對裂紋的產(chǎn)生有直接影響。這就要求我們在生產(chǎn)使用過程中，精心調(diào)控工藝溫度，在力所能及的條件下改善工作環(huán)境，從而延長燒結(jié)機(jī)臺車欄板使用壽命，減少缺陷產(chǎn)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(yùn)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(jié)機(jī)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(dǎo)致燒結(jié)機(jī)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(xiàn)在燒結(jié)機(jī)機(jī)頭位置，主要原因是滑塊變形、滑板固定螺栓松動或機(jī)頭滑道導(dǎo)板變形等造成臺車在運(yùn)行到導(dǎo)板位置時滑板頂在導(dǎo)板上導(dǎo)致滑塊脫落，導(dǎo)板變形。
2 燒結(jié)機(jī)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(shí)踐［5］，對篦條尺寸進(jìn)行調(diào)整。改造后的篦條如圖1 所示。
①將原夾口距離70 mm 擴(kuò)大到71. 5 mm;
②為減小臺車篦條受力變形的機(jī)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(zhì)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(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，有條件的情況下做一些新材質(zhì)篦條的開發(fā)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(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)一方面是經(jīng)過五年的使用臺車梁在一定程度上出現(xiàn)了燒損，經(jīng)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(tǒng)計發(fā)現(xiàn)邊梁隔熱墊脫落次數(shù)遠(yuǎn)大于中間梁隔熱墊脫落次數(shù)，所以對隔熱斷面墊尺寸進(jìn)行了調(diào)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(yán)格控制終點(diǎn)溫度，必須保證終點(diǎn)在17#風(fēng)箱，終點(diǎn)溫度控制在350 ± 50℃; 其次，控制好燃料，避免篦條、隔熱墊出現(xiàn)過燒現(xiàn)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(shí)踐能夠起到很好地保護(hù)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(yùn)行條件，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)跑偏立即調(diào)整，減少軌道摩擦臺車輪緣的數(shù)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(yán)格的加油制度，將燒結(jié)機(jī)臺車按數(shù)量均分到四個生產(chǎn)大班，要求生產(chǎn)大班按潤滑管理規(guī)定定時、定量加油。
其次，加強(qiáng)對燒結(jié)機(jī)臺車輪子的日常點(diǎn)巡檢，發(fā)現(xiàn)臺車輪子不轉(zhuǎn)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(jié)機(jī)滑道入口導(dǎo)板磨損情況，在導(dǎo)板上標(biāo)出最低磨損刻度; 并在導(dǎo)板磨損到最低刻度之前更換或修復(fù)導(dǎo)板。
其次，對更換下來的備用臺車密封滑塊進(jìn)行檢查，對松動、磨損嚴(yán)重的密封滑塊進(jìn)行緊固或更換;利用停機(jī)檢修時間對在線臺車密封滑塊進(jìn)行檢查，對螺栓松動的密封滑塊進(jìn)行緊固，對磨損嚴(yán)重或嚴(yán)重變形、表面磨損出現(xiàn)溝槽、毛刺的密封滑塊進(jìn)行更換。
3 結(jié)語
經(jīng)過近兩年對燒結(jié)機(jī)臺車運(yùn)行故障不斷分析研究和經(jīng)驗總結(jié)，通過以上各種措施的實(shí)施，燒結(jié)機(jī)臺車故障率明顯降低，設(shè)備作業(yè)率不斷升高。表2 為260 m2 燒結(jié)機(jī)2013 － 2015 上半年燒結(jié)機(jī)作業(yè)率、更換臺車數(shù)量及由于臺車故障造成的停機(jī)率。由表看出通過以上一系列措施燒結(jié)機(jī)作業(yè)率提高3%，由于臺車故障而造成的停機(jī)率由52% 逐漸降低至17%( 2015 年設(shè)備作業(yè)率下降的主要原因是本年內(nèi)倉滿停機(jī)達(dá)1 917. 9 h，配合3#高爐檢修停機(jī)702. 97 h) 。
參考文獻(xiàn)
［1］ 霍景榮，李玉紅，趙國順． 臺車運(yùn)行中故障的預(yù)防與應(yīng)急處理［J］． 燒結(jié)球團(tuán)，2007，32( 5) : 55 － 58．
［2］ 石紅兵． 265 m2 燒結(jié)機(jī)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(jié)機(jī)臺車故障與維護(hù)對策［J］． 中國科技投資，2013( 35) : 197．
［4］ 覃道蘇． 生產(chǎn)過程中燒結(jié)機(jī)臺車欄板裂紋問題研究［J］． 燒結(jié)球團(tuán)，2014，35( 2) : 14 － 18．
［5］ 高志強(qiáng)． 450 m2 燒結(jié)機(jī)臺車的針對性改進(jìn)［J］． 中國設(shè)備工程，2013( 10) : 47 － 48．