总第２０８期 ２０１３年第４期 河北冶４＂－ ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＩ ＵＲＧＹ Ｔｏｔａｌ ＮＯ ２０８ ２０１３，Ｎｕｍｂｅｒ ４ 烧结厂环冷机调偏方法 王二林，张爱东，刘建刚 （首钢矿业公司烧结厂，河北唐山０６３４００） 摘要：环冷机是烧结厂主要大型设备，是烧结矿与成品整粒间的过渡环节，是烧结工艺中最为重要、工作 环境最为恶劣的设备之一。环冷机运行是否稳定对烧结生产影响很大。针对首钢矿业公司烧结厂４１５ ｍ 环冷机跑偏故障，通过跑偏状况测量和Ａｕｔｏ ＣＡＤ仿真模拟，找到 环冷机回装框架受温度影响发 生变形是造成环冷机跑偏的主要原因。采取了在２１＃～５４＃台车侧辊加铁垫的纠偏措施后，环冷机跑偏 得到控制，为同类型设备的跑偏治理提供了借鉴。 关键词：烧结；环冷机；调偏 中图分类号：ＴＦ０４６．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—５００８（２０１３）０４—００５８一Ｏ３ Ｈ０Ｗ ＴＯ ＣＯＲＲＥＣＴ ＴＨＥ ＤＥＶＩＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＩＲＣＵＬＡＲ ＣＯＯＬＥＲ ＩＮ ＳＩＮＴＥＲⅡ Ｇ ＰＬＡＮＴ Ｗａｎｇ Ｅｒｌｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ａｉｄｏｎｇ，Ｌｉｕ Ｊｉａｎｇａｎｇ （Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｐｌａｎｔ，Ｍｉｎｅｒａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｈｏｕ Ｓｔｅｅｌ，Ｔａｎｇｓｈａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０６３４００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｍａｉｎ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｐｌａｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｌｉｎｋ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｉｎｔｅｒ ａｎｄ ｐｅｌ— ｌｅｔ，ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｅｓｔ ｗｏｒｋ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｓｉｎｔｅ— ｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｗｈｅｔｈｅｒ ｉｔ ｏｐｅｒａｔｅｓ ｓｔｅａｄｉｌｙ ｗｏｕｌｄ ａｆｆｅｃｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｏｆ ４ ｌ ５ ｍ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ．ｂａｓｅｄ ｏｉｌ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｗｉｔｈ Ａｕｔｏ ＣＡＤ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｂａｃｋ—ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ．Ａｆｔｅｒ ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ；ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ １ 前言 ２套，分别置于环冷机的南侧和北侧，两者成１８０。布 置。环冷机有７２块台车，台车逆时针旋转，台车中 径 ４４ Ｉｎ，正常冷却时间８０ ｍｉｎ，内圈有２６根柱。 环冷机及 ２００８年首钢迁钢公司新建了３＃高炉。首钢矿 业公司烧结厂配套新建１台３６０ １ＴＩ 烧结机。环冷 机作为陔项目的主要大型烧结设备，其运行是否稳 定对烧结生产影响很大。自２０１１年一季度开始该 设备频繁产生跑偏故障，严重威胁烧结正常生产。 ２ 环冷机主要参数 环冷机有效冷却面积４ｌ５ ｍ ，最大处理能力为 卸料 ９００ ｔ／ｈ，设备总重１ ４３５．６３ ｔ，配套５台环冷鼓风机。 环冷机主要部分组成：传动装置、回转装置（台车、 回转框架、三角梁等）、给矿漏斗、卸矿漏斗、风箱装 置、骨架、三轨（水平轨、侧轨、卸矿曲轨）、密封装 置、罩子、支撑辊以及润滑系统。环冷机驱动装置有 收稿日期：２０１３—０１—１６ 受料 作者简介：王二林（１９８２一），男，工程师，２００４年毕业于河北科技师 范学院机械设计制造及其自动化专业，现在首钢矿业公司烧结厂工 作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｅｖｔｔｅ＠１６３．ｅｏｍ ５８ 图１ 环冷机及环冷鼓风机布局 Ｆｉｇ．１ Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｂｌｏｗｅｒ 河北冶金 ３ 跑偏故障现象 环冷机主要故障为跑偏。环冷机出现跑偏后， 在内、外侧分别出现旋转框架挤压内、外挡轮。由于 冲击力大，经常出现内、外挡轮过度磨损或者挡轮损 坏导致不能转动，滚动摩擦变成滑动摩擦致使环冷 机驱动力变大，经常发生驱动轮过负荷，造成停机。 ２０１１年一季度造成大盘跑偏并将北侧驱动联轴器 顶开。 ４ 跑偏原因分析 ４．１侧挡轮和侧轨磨损 侧挡轮和侧轨发生磨损时，由于环冷机台车在 走行过程中侧挡轮和侧轨的相对位置发生的变化影 响回转框架的回转轨迹，从而造成环冷机跑偏。由 于侧挡轮及环形侧轨的相对磨损，其相互之间间隙 增大。环形轨道即失去原设计的对环形台车的定心 作用，导致环冷机台车的跑偏。通过测量侧轨与侧 挡轮磨损量不大，分析认为侧轨与侧挡轮磨损不是 造成环冷机跑偏的原因。 ４．２温度变化的影响 红热的烧结矿从上游设备落到环冷机台车上， 进口与出口相差６００～７００ ｏＣ。温度对整个框架的 影响，尤其对１＃驱动部影响较大。温度对框架的影 响主要是受热膨胀，环冷机台车在每转一圈中从高 温烧结矿的进入到冷却后的烧结矿的排出，重复地 承受了６００—７００℃的温差环境影响。 ４．３驱动部角度偏差的影响 ｌ＃、２＃驱动部与回转中心存在角度关系，在安装 正确的情况下，摩擦盘在摩擦轮（驱动部）的作用下 以切线运动，不受其他力的作用。一旦驱动部底脚 螺栓松动，会造成设定的安装角度发生少量偏差。 驱动部与摩擦板不定期完全按切向运动，存在角度 差（一般小于２。），对此可以进行受力分析： Ｆ＝Ｆｔｇｅｔ Ｆ＝Ｎ。 式中，Ｆ——摩擦力； Ⅳ——正压力，由两侧弹簧设定，一般为２５～ ３０ ｔ； ——摩擦系数，为０．１５～０．２０。 贝０：Ｆ１＝２５×１０ ×ｔｇ２。×０．１５＝１３１．２５（ｋｇ） 从计算中可得出，驱动部安装角度偏差造成的 径向力仅为１３１．２５ ｋｇ，不是造成环冷机的跑偏的最 主要原因。 ４．４环冷机水平轨道变形 ２０１１年７月份在烧结机大修期间对环冷机水 平轨变形情况进行了检查，测量了２６个柱子处水平 ２０１３年第４期 轨距离环冷机中心点距离，见表１。 表１ 环冷机水平轨距离中心点距离 ｍｍ Ｔａｂ．１ Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｒａｉｌ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ ｔｏ ｃｅｎｔｅｒ ｐｏｉｎｔ ｍｍ 按照ＧＢ５０４０２—２００９《烧结机械设备安装验收 规范》环冷机水平轨半径允许偏差在－￣－３ｍｍ。表１ 数据大部分合格，分析认为水平轨变形不是环冷机 跑偏的主要原因。 ４．５跑偏状况测量及分析 为了对环冷机跑偏状况进行研究，２０１１年１１ 月９日在环冷机内圈２０＃柱处对７２块台车在运转过 程中台车轮外沿与内圈水平轨的距离进行了测量 （见表２），从而对环冷机跑偏情况有了比较全面的 认识。 表２环冷机跑偏数据 ｍｍ Ｔａｂ ２ ｎｅｖｉａｔｉＯｉｌ ｄａｔａ ｏｆ ｃｉｒｃｕ１ａｒ ｃｏｏｌｅｒ ｍｍ 台车号 内轨距轮外沿距离 台车号 内轨距轮外沿距离 ５９ 总第２０８期 续表 台车号 跑偏数据进行了模拟仿真，如图２所示。 Ｍ转椎架 ｍ ¨ 内轨距轮外沿距离 ¨ 巧 台车号 ＂ 内轨距轮外沿距离 加 勰 ∞ 始 鼹 ∞ ∞ ∞ ∞ 卯 ∞ ∞ ∞ 钉 如 ｓ｛ ＂ 盯 盯 盯 舳 由表２可以看出，７２块台车轮沿距离内圈水平 轨距离偏差较大。由于部分台车轮沿距离内圈水平 轨的距离偏小，在个别位置甚至存在轮沿蹭内圈水 平轨的现象，造成台车轮在运转过程中阻力较大，产 生掉台车轮的问题。 通过分析台车跑偏测量数据及原因排查，认为 环冷机回装框架受温度影响发生形变，是造成环冷 机跑偏的主要原因。由于回装框架发生变形造成局 部台车轮沿距离水平轨距离过小，在运转过程中产 生阻力，最终发生掉台车轮等故障。 ５ 跑偏处理 环冷机内圈有２４个侧挡轮，侧挡轮与整体回装 框架是一体，在运转过程中与侧轨接触或留有一定 间隙。 在治理环冷机跑偏过程中，运用Ａｕｔｏ ＣＡＤ对 ６０ ∞ ：２ 醌 加 ¨ 嬲 图２环冷机跑偏仿真 粥 Ｆｉｇ．２ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ 由图２可以看出，在图２的下部位置即３０＃～ ５４＃台车距离侧轨均偏小。在该位置的侧挡轮下部 加垫铁使侧挡轮与侧轨接触，使环冷机整体回装框 架位置更趋近于中心，增大该位置的台车轮沿距离 内圈水平轨的距离，避免台车掉轮。施工方案见 ＃ ＃ ＃ 如 ＃ ＃ ＃ ＃ 表３。 表３环冷机调偏加垫方案 ｍｍ Ｔａｂ．３ Ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ ｐａｄ ｐｌａｎ ｆｏｒ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒ ｍｍ 台车号 侧辊加垫厚度 改进后，环冷机跑偏得到了有效控制，环冷机未 出现过掉台车轮及顶联轴器的问题。 ６ 结语 通过对环冷机跑偏状况测量并使用Ａｕｔｏ ＣＡＤ 进行模拟仿真，找出了环冷机跑偏的规律、原因和调 偏的方法。首钢矿业公司烧结厂环冷机跑偏治理为 同类型设备的跑偏治理积累了宝贵的经验，具有一 定的借鉴意义。 拌 诣 ＃
