90m2环冷机中固定筛的改进
2014-03-27
(北方重工集团有限公司矿山机械分公司,辽宁 沈阳 110860)
90m2环冷机中固定筛的改进
胡智涛 冯天野
(北方重工集团有限公司矿山机械分公司,辽宁 沈阳 110860)
链篦机—回转窑—环冷机工艺在氧化球团的应用越来越广泛,作为这一系统的三大主机之一—环冷机,在整个球团生产线上起着至关重要的作用。环冷机的主要作用就是将回转窑氧化的球团进行充分的冷却,进一步提高氧化球团的质量。其环冷机的主要组成为:传动装置、回转体部分、支承辊、压轨装配、机架装配、罩子装配、风箱及灰斗装配、烟囱、卸料槽、卸料斗、侧挡辊、润滑系统、给料斗、固定筛等。作为环冷机与回转窑相连接的部件,固定筛的作用尤为突出。因其位置特殊(在回转窑的窑头罩里),该区域温度相当高,可达1250℃及以上,是一般材料所不能承受的。另外在球体从窑头出来进入环冷机通过固定筛时,固定筛本身还受到较大的压力冲击。因此固定筛的材质和结构直接影响到固定筛的使用寿命。
环冷机;固定筛;结构改进
由于固定筛在窑头罩内部,一旦固定筛损坏要想更换备件就必须停产。原始固定筛的结构由固定筛支座、固定筛横梁、固定筛筛梁组成,其形式如图1所示。
此种固定筛筛梁整体采用ZG35Cr2 5Ni20Si2实心铸造而成,自身的重量比较大,而且没有采取任何冷却措施。在高温状态下,因自重和受到压力冲击极易弯曲,直接影响到其使用寿命。因为此种结构固定筛使用寿命比较短,在一年左右就要更换一次备件,备件的更换比较频繁,所以对整条生产线的影响很大。
针对以上问题及用户的需求,我方在对90m2环冷机整机设计时,对固定筛进行整体结构的改进设计。关键是要提高固定筛的使用寿命,从而延长固定筛的更换时间。首先从材质上进行改进,用优质钢板和不锈钢板焊接件代替原来含Cr、Ni、Mo等的铸钢件。由于从回转窑窑头出来的物料直接接触固定筛,其温度可达1250℃及以上。单纯从材质本身考虑来提高固定筛的使用寿命很难达到使用要求,从而考虑对固定筛增加冷却系统降低固定筛本身的温度,进而增加固定筛的使用寿命。冷却方式有风冷和水冷两种形式。此结构若是采用水冷,其对水冷却系统的密封性要求极高,一旦发生漏水现象,将会使从窑头出来的高温球体遇水而产生炸裂现象,损失无法预计,因此决定采用风冷方式。新型固定筛整体结构由进风管道、固定筛支座、固定筛梁梁帽、固定筛梁横梁、固定筛筛梁、出风管道组成。其结构如图2所示。
在原始结构的固定筛筛梁上增加了固定筛梁帽,固定筛梁帽靠焊在固定筛梁上的卡快卡住定位,可以避免固定筛梁直接受到物料冲击而产生磨损。固定筛梁帽上部呈凹槽状,在正常使用时凹槽里可以堆积一到两层物料,可以减少物料下落时对固定筛梁帽的磨损,延长其使用寿命。固定筛筛梁和横梁均采用空心焊接结构,冷却风机通过进风管道将带有一定风压的常温气体吹入固定筛筛梁和横梁内,从而降低固定筛筛梁和横梁的温度,被氧化速度明显放慢,使用寿命得到延长。因为冷却风机是直接对固定筛筛梁和横梁进行冷却,因此其使用寿命要比筛块的使用寿命长。筛块采用耐热材料铸造而成,筛块自然卡在固定筛筛梁上,便于更换增强其互换性。由于通过固定筛筛梁和横梁风的温度达到400℃以上,因此通过回转窑窑头罩外部的出风管道统一收集,将其通过环冷机二段烟囱一起供给链篦机的干燥Ⅰ段使用,既实现了环保又实现了能源的二次利用。
图1
图2
成果的实施步骤和主要做法:
(1)首先按照具体要求确定设计方案,进行精确计算,确定零部件材质、结构及几何尺寸。
(2)其次进行设计、制造。
(3)经检验无问题后,再投入正式生产制造。
结语
作为环冷机与回转窑的接口部件—固定筛,在改进后,它的各项性能有了明显提升,也得到用户认可,适用于安徽繁昌县泽乾矿业有限公司120万吨氧化球团生产线,为以后新型环冷机设计奠定了很好的基础,同时也对氧化球团生产线整个工艺的改进奠定了基础,为开拓更广的市场提供了有力支持。
[1]机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2001.
[2]GB/T50491-2009,铁矿球团工程设计规范[S].
TF321
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