首钢京唐带式焙烧机智能润滑系统优化

张春猛， 黄文斌， 赵宏森， 段晓新

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼铁作业部， 河北 唐山 063200）

首钢京唐带式焙烧机智能润滑系统优化

张春猛， 黄文斌， 赵宏森， 段晓新

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼铁作业部， 河北 唐山 063200）

针对京唐带式焙烧机智能润滑系统现场存在润滑脂外溢以及污染现场环境的现象，采取优化智能润滑程序、调整供油参数、改良密封圈、调节润滑脂、改善环境温度等措施。通过一系列措施的运行，在保障带式焙烧机润滑需求的前提下，使得焙烧机滑道、落棒润滑脂消耗量由159.69 kg/d降至118.22 kg/d，节省了润滑脂，避免了浪费。

焙烧机润滑 智能 球团 密封

首钢京唐钢铁联合有限责任公司（全文简称京唐）带式焙烧机，由首钢国际工程公司与德国OUTOTEC公司联合设计完成，于2010年8月投产，是国内首条400万t级带式焙烧机[1]，用于生产高炉冶炼所需的球团矿。

1 京唐带式焙烧机带式润滑系统简介

带式焙烧机实现了焙烧气体的循环利用[2]，除传动站、卸料站轴承需定期补充润滑脂外，移动的台车上、下密封板与固定的烟罩落棒、风箱滑道之间，亦需定期补充润滑脂，以保障相对运动面间的润滑及焙烧气流的密封（如图1所示）。京唐带式焙烧机润滑采用ZDRH-2000智能润滑系统，定期添加润滑脂。智能润滑系统自动运行时，按照设定的程序启动电动润滑泵，通过电磁给油器、流量传感器及润滑管道，将润滑脂依次循环供应至需要润滑的点位[3]。

该智能润滑系统分三组运行。第一组向焙烧机预热段、焙烧段及均热段滑道、落棒输送润滑脂；第二组向焙烧机干燥段、冷却段滑道、落棒输送润滑脂；第三组向焙烧机传动站、卸料站轴承输送润滑脂。

生产现场除传动站、卸料站轴承润滑点外，滑道润滑点及落棒润滑点存在明显的润滑脂浪费现象，如图2所示。浪费的润滑脂不但污染了环境，还形成了火灾隐患。

图1 焙烧机落棒、滑道润滑点

图2 润滑脂外溢现象

2 润滑系统缺陷分析

鱼骨图是揭示过程输出缺陷与潜在原因之间关系的图表。为查找带式焙烧机滑道、落棒润滑点润滑脂外溢的原因，绘制了鱼骨图（如下页图3所示）。

经过现场逐项排查，发现润滑程序存在漏洞、周期及供油量设定不合理、定量式电磁阀密封性差、润滑脂锥入度不满足现场需求等情况，造成京唐带式焙烧机滑道、落棒润滑点润滑脂外溢。润滑脂外溢现象受环境温度影响亦较大。

3 润滑系统优化

3.1 优化润滑程序

首钢京唐带式焙烧机智能润滑系统，具备故障智能判断功能，可实现远程监控。现场润滑点位常发生堵塞故障，需人工手动疏通。经仔细观察，发现其智能润滑系统程序存在缺陷：无记忆功能。即当系统由自动状态切换到手动状态时，不能记录当前润滑点位，再次切换回自动状态时，系统重新从第一个润滑点顺序供油，造成前部分润滑点过度润滑，而后部分润滑点润滑不到位。

图3 润滑脂外溢原因分析鱼骨图

针对此问题，对京唐带式焙烧机智能润滑系统程序进行了优化，形成记忆功能，在手动状态切换回自动状态时，系统将从记忆的润滑点位开始供油，避免了前部分润滑点过度润滑，而后部分润滑点润滑不到位的现象。

3.2 调整供油参数

首钢京唐带式焙烧机分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段、焙烧段、均热段、第一冷却段及第二冷却段等七个工艺段。其中预热段、焙烧段、均热段温度较高。其滑道、落棒润滑系统分两组运行，第一组向焙烧机预热段、焙烧段及均热段落棒和滑道输送润滑脂，供油周期为65min，一个周期内累计供油2.60 kg；第二组向焙烧机干燥段、冷却段滑道、落棒输送润滑脂，供油周期为40min，一个周期内累计供油2.28kg。

经现场仔细考察，发现京唐带式焙烧机存在滑道、落棒过度润滑现象，而且焙烧段、均热段及第一冷却段外溢的润滑脂要比其他工艺段多。针对此现象，对供油周期、各润滑点单次供油量等参数进行了多次调整，在保障焙烧机的正常运转及焙烧气流密封的前提下，最终将滑道、落棒第一组润滑点供油周期调整为70 min，一个周期内累计供油2.53 kg；将第二组润滑点供油周期调整为50 min，一个周期内累计供油2.23 kg。

3.3 改良密封圈

首钢京唐带式焙烧机智能润滑系统电磁阀为定量式，通过供油次数调整供油量。定量式电磁阀内置油杯，储油量为3 mL，靠密封圈密封。电磁阀通电时，油杯内润滑脂被输送到润滑点位；电磁阀断电时，润滑脂被输送到电磁阀内置油杯内。密封效果差时，会形成润滑脂外溢现象。而一旦密封圈失效，对应的润滑点位便会成为常通点，造成润滑脂大量外溢。首钢京唐带式焙烧机智能润滑系统原电磁阀密封圈相对单薄（如图4所示），密封性较差，而且电磁阀动作频繁，以至于其密封圈使用寿命较短，平均2个月左右。针对此现象，对密封圈进行了改良加厚，同步对电磁阀阀芯进行相应的改型（如图5所示）。改良后的密封圈密封性提高，使用寿命延长到了6个月以上，使用效果良好。

图4 密封圈改良前后对比图

图5 改良后的电磁阀阀芯

3.4 调节润滑脂

首钢京唐带式焙烧机滑道、落棒润滑，采用的是长城7035烧结机滑道专用密封脂。该润滑脂可分为0号、1号、2号三个牌号。润滑脂牌号根据工作锥入度的范围而划分。锥入度是衡量润滑脂稠度及软硬程度的指标，它是指在规定的负荷、时间和温度条件下，锥体落入试样的深度[4]。

当使用长城7035-1号润滑脂时，焙烧机滑道、落棒润滑点外溢的润滑脂较多；使用长城7035-2号润滑脂时，润滑点堵塞故障发生较频繁。考虑温度对润滑脂流动性的影响，夏季环境温度高时，首钢京唐带式焙烧机智能润滑选用长城7035-2号润滑脂，非夏季环境温度低时，选用7035-1号润滑脂。即便如此，焙烧机滑道、落棒润滑点故障率仍较高。

鉴于长城7035不同牌号的润滑脂，选用的是相同皂份与基础油，只是比例不同，所有可以混合使用[5]。京唐公司球团作业区决定将7035-1号、2号两牌号润滑脂混用，并摸索了两种牌号润滑脂不同季节的混合比例。经过现场实践摸索，将7035-1号、2号两牌号润滑脂混用比例按季节分为三组：春秋季混合体积比例为1∶1，夏季混合体积比例1∶2，冬季混合体积比例2∶1。使用混合的润滑脂，使得焙烧机滑道、落棒润滑点故障率下降了67%。

3.5 改善环境温度

单值变量控制图（I-MR图）用于对生产过程的关键质量特性值进行测定、记录、评估，并监测其过程是否处于控制状态，通过观察控制图上产品质量特性值的分布状况，分析和判断生产过程是否发生了异常[6]。图6展示的是2016年4—5月，京唐焙烧机滑道、落棒润滑所消耗润滑脂的单值变量控制图。

图6 润滑脂消耗的单值变量控制图

由图6可见，润滑脂消耗量出现异常数据，呈现上升趋势，数字2意为不满足单值变量控制图中的第二条判定原则，即连续9个点在中心线同一侧。原因在于：随着环境温度的升高，润滑脂变软，附着性能降低，密封性下降，且易于流失。针对此现象，夏季采取了降温措施，通过修复窗户固定器，开窗通风、地面洒水等措施，使得焙烧机智能润滑所在的3.95m平台平均温度由39℃降至32℃，使得润滑脂消耗量处于受控状态，日消耗量下降了8.7%。

京唐带式焙烧机有效长度126 m，其智能润滑系统管线长达数百米。每逢冬季，润滑脂流动性变差，焙烧机西南侧距离智能润滑站相对较远，且临近门口，该部位润滑点位经常堵塞。手动疏通堵塞润滑点，容易导致润滑管路开裂，也容易损坏智能润滑系统部件。针对此现象，增加了润滑管路保温设施，使得冬季智能润滑点堵塞故障发生频率显著降低。

4 结语

本文对京唐带式焙烧机润滑脂消耗偏高的原因进行了分析，通过增加润滑程序记忆模块、调整智能润滑供油参数、改良电磁阀密封圈、按季节调配润滑脂、改善环境温度等措施，使得焙烧机滑道、落棒润滑脂消耗量由159.69 kg/d，降至118.22 kg/d，实际消耗量接近理论计算值（润滑参数调整后，理论消耗值为116.32 kg/d）。在保障带式焙烧机润滑需求的前提下（经核实，焙烧机驱动电机电流未上涨、工艺风机的电流未下降，证明焙烧机润滑、密封性能得到了保障），节省了润滑脂，消除了浪费。

[1] 何志国.国际工程公司“带式焙烧机球团技术”获冶金科学技术一等奖[J/OL].[2015-01-12].http：//www.sgdaily.com/yw/107828.htm.

[2] 张一敏.球团矿生产技术[M].北京：冶金工业出版社，2005：6-8.

[3] 王献东，周海峰，董海亮.智能润滑节油的研究[C]//2013年河北省炼铁技术暨学术年会论文集.石家庄：河北省冶金学会，2013.

[4] 中国石油化工总公司.润滑脂和石油脂锥入度测定法：GB/T 269—91[S].北京：中国标准出版社，1992.

[5] 付兴国，张少明.不同类型的润滑脂能否混合使用[J].润滑油与燃料，2003，13（2）：48.

[6] 何桢，马逢时，龚晓明，等.六西格玛管理[M].北京：中国人民大学出版社，2014：173-175.

（编辑：王瑾）

Intelligent Roasting Machine Lubrication System with Optimization of Shougang Jingtang

Zhang Chunmeng,Huang Wenbin,Zhao Hongsen,Duan Xiaoxin
（Ironmaking Operation Department,Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan Hebei 063200）

As to phenomenon of grease overflowing at the site and environmental pollution of intelligent lubricating system in Jingtang belt roaster,by optimizing the intelligent lubrication program,adjusting the oil supply parameters,improving the sealing ring,adjusting the grease and improving the environmental temperature,while premising the guaranteeing lubrication demand.Through a series of measures and under the premise of meeting the lubrication requirements of belt roasting machine,the grease consumption of roasting chute and rod drop is decreased from 159.69 kg/day to 118.22 kg/day,which saves the grease and avoids the waste.

indurating machine,lubrication,intelligent,pelletizing,seal

TF325.1

A

1672-1152（2017）04-0028-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.11

2017-06-19

张春猛（1989—），男，本科，毕业于燕山大学机械设备点检工程师，主要从事设备维护工作。