烧结单辊破碎机故障分析与改造烧结单辊
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烧结单辊破碎机故障分析与改造
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新兴钢铁成功铸造烧结机单辊篦条
作者：王波　日期：日　来源：本站原创　
核心提示：近日，新兴钢铁铸管部铸造车间成功铸造出第一个烧结机单辊篦条，产品质量、规格完全符合烧结生产所需。
中新网10月29日电（王波）近日，新兴钢铁铸管部铸造车间成功铸造出第一个烧结机单辊篦条，产品质量、规格完全符合烧结生产所需。
单辊篦条是烧结机上的主要部件，其使用寿命的长短直接影响烧结机的生产作业率。烧结机篦条的工作条件十分恶劣，温度变化大，烧结时篦条的温度一般为800℃—1000℃,而卸料后在空气中冷却温度快速降为100℃—300℃,在含有CO、CO2和水蒸气的介质中工作，同时在使用过程中还要受到烧结矿的撞击和摩擦，其归属于易损件。然而，长期从外部采购烧结机单辊篦条则需要很大一笔费用，为积极响应公司降本增效号召，烧结部则委托铸管部铸造烧结生产所需单辊篦条，实现双赢目的。
接到任务后，新兴钢铁铸管部铸造车间技术人员通过查阅资料、现场研究后成功设计了单辊篦条铸造模型，同时为增加单辊篦条耐磨性能和使用寿命，铸造技术人员还积极探索铸造所需高铬铸铁、高铬镍耐热铸钢等材质的应用。经过铸造人员的共同努力，铸管部第一个烧结机单辊篦条成功铸造，至此铸管部铸造项目又得到了进一步发展和扩大。
同时，新兴钢铁铸管部也正在积极设计，争取加工和铸造出更多满足公司生产所需的常用件、易损件，争取为公司扭亏增盈工作做出更大贡献。
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265O烧结机单辊破碎机篦板改造及应用时间:] 浏览次数：次
　　【摘 要】 莱钢股份炼铁厂新二区265O烧结机，辊轴上的齿冠与篦板动静啮合，在啮合过程中，与高温烧结矿进行相对运动，齿冠和蓖板之间形成强制磨损，为 了增强耐磨性能，篦板上表面堆焊硬质合金块。但是在实际运行中出现堆焊层经常脱落，篦板高温状态下结构变形开裂并且齿冠磨损迅速的现象。由于篦板为普通结 构焊接件，高温状态下结构变形开裂，漏水严重，成为故障多发点。经过论证决定对篦板结构进行改造，可以有效地解决了上述的问题。
　　【关键词】 烧结机 单辊破碎机 改造方案
　　1 原单辊破碎机结构及存在问题
　　单辊破碎机安装在烧结机尾部，为水冷式单齿辊破碎机。单辊破碎机的任务是将从台车上卸下来的大块烧结矿破碎成符合工艺要求的粒度，处理高温烧 结矿300t/h，工作环境温度800-1100℃。单辊破碎机由辊轴装配和篦板小车组成，辊轴装配与篦板形成动静啮合，将高温块状烧结矿破碎，均匀布入 280O环冷机进行冷却（结构见图1）。篦板移动小车由篦板和支撑台车组成，篦板位于破碎机正中，始终处于高温地段和受物料磨损强烈的部件，篦板为普通结 构焊接件，为防止高温变形，结构内部加循环水冷却。为抵抗高温烧结矿磨损，蓖板上表面堆焊硬质合金块（结构见图2）。
　　由于篦板长期处于高温状态工作，篦板结构内部为循环水冷却，结构内部和外部温差为800℃，篦板上的合金耐磨层接受外辐射热而产生热膨胀，合 金耐磨层与焊接结构件外表面形成热膨胀和外膨胀现象，两结合面间形成相对应力交错，导致合金耐磨硬化层大面积脱落，篦板耐磨性能失效。
　　篦板为普通结构焊接件，长期处于高温状态下工作，导致整体变形，结构焊缝开裂，漏水严重，成为影响烧结机正常运行的故障多发点。
　　齿辊装配与篦板移动台车进行动静啮合，将大块高温烧结矿破碎，在齿辊与蓖板之间的啮合过程中，夹杂着高温烧结矿进行相对运动，形成齿辊和蓖板间的强制磨损，造成篦板两侧磨损严重，结构强度下降而失效。
　　2 改造方案
　　（1）将蓖板分体制造，主体部分选用45#铸造加工件，用以克服烧结矿在齿辊与蓖板之间相互啮合时产生的摩擦力。当烧结矿卡在篦板之间，单辊 辊齿在最大扭矩状态下不能与篦板啮合，这时篦板受到最大压力，在这种状态下篦板主体上的应力集中截面能否发生形变是检验篦板结构改造是否成功的关键。在这 里我们要对篦板主体部分做一个强度校核，确保改造后的篦板主体结构适应现场工况条件，取3个最危险截面进行校核1、2、3：单辊电机型号为 Y315L2-8-110，额定转速740r/n。所以电机的额定输出扭矩为T=9550P/N==1419.6Nm；单辊型号 为&P，单辊转速为7.8 r/n。电机传动效率为0.93，减速机传动效率为0.92，所以单辊转动扭矩为T= /7.8&0.93&0.92= Nm。单辊半径为1米，所以产生的最大压力为牛顿，每根篦板产生的压力为/12=9602.7N。把整个梁抽象成简支 梁，其受力（如下图3所示），F=N。其弯矩图为三角形，顶点为M=FL/2=（.8）&1.415/2=693.3公 斤.米，根据已知数据求出：M1=686.02公斤.米，M2=689.84公斤.米，M3=693.3公斤.米。
　　①疲劳强度校核（如表1）
　　许用安全系数[S]=1.8～2.5，计算安全系数均大于许用系数。故篦板的疲劳强度足够。
　　②静强度校核（如表2）
　　因为45号钢&s=29，&b=58，所以&s/&b=0.5，当&s/&b取0.45～0.55之间时，[Ss]=1.2～1.5。计算安全系数均大于许用系数。故篦板的强度足够。
　　（2）篦板上部采用保护帽的结构对篦板进行保护，材质选用Cr25Ni9WMO2Re高合金耐热耐磨铸造件。保护帽全长分为两段，经常接触烧结矿的一段磨损较严重，另一段磨损较轻，根据磨损的情况进行选择性更换某一段，大大降低了备件成本。（结构见图4）
　　（3）去掉篦板结构内循环水冷却装置，解决了因漏水而造成的设备故障，提高了设备运行的可靠性和节约了水资源。
　　3 改造效果
　　（1）原来设计篦板为整体结构，必须整体更换，现结构为分体式三件结构，只需要更换磨损严重的前段部分，后段和篦板主体可继续使用，节约了直 接备件费用。（2）原篦板更换需要将篦板小车拉出进行篦板拆除或安装，更换一次需要12小时，改造后篦板安装不需要将篦板小车拉出，可随时更换，优化了检 修周期。（3）原设计篦板采用循环水冷却方式，现结构去除了循环水冷却，减少了一个漏水故障点且节约了水资源。（4）原设计篦板在更换时需要人工10个， 现篦板安装只需要4人，节约了劳动力，减少了工人的劳动强度。取得了较好的社会效益。（5）烧结厂3台265O烧结机陆续进行了相应改造，取得了较好的效 果。
　　4 效益计算
　　（1）节约备件费用：[（2.2万元-1.1万元）&14件]&12/8=23.1万元（2.2：原篦板价格1.1：现需要更换的前段篦板价 格使用周期8个月）。（2）提高生产取得的效益：7500吨/天&50元/吨&2%&365天=136.9万元（按至少提高烧结机作业率1%计算：平均每 台烧结机每月定修一次，每次节约8小时，一年96小时计4天，节约作业率4/365=1%）。（3）节约水资源：3M3/h&24h&360天&5元/ M3=130万元。（4）节约人工费用：120元/人&6人&12/8=0.108万元。（5）4台烧结机合计： （23.1+136.9+130+0.108）&4=1160万元/年。
　　5 结语
　　2011年2月份在新二区265O烧结机上进行了安装，经过2年的实际应用证明，达到了预期效果。从2012年开始在另外3台烧结机上推广应用。到现在使用情况一直较好。该篦板的使用，大大降低了成本，提高了生产效率，取得了较好的经济效益和社会效益。
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Copyright 2015 by 山东临朐机械有限公司带式抽风烧结机用单辊破碎装置的制作方法
专利名称带式抽风烧结机用单辊破碎装置的制作方法
技术领域带式抽风烧结机用单辊破碎装置技术领域:本实用新型属于冶金烧结设备技术领域，具体涉及一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置。
背景技术:在矿料烧结生产过程中，单辊破碎机位于烧结机的尾部，其作用是将烧结机翻下来的烧结饼破碎到150mm以下，便于后续的冷却及冶炼，破碎时矿料的温度通常为650 8500C，因此，破碎机中与矿料直接接触的部件如:篦板体、齿盘，就要经受严峻的考验，不仅要求高温强度，而且具有高温状态下较好的耐磨粒磨损性，一定的耐冲击性，即既耐磨又不崩块脱落。目前通常采用两种方法解决破碎机篦板体及齿盘的高温及耐磨问题，一种是对敷有耐磨层的篦板体、齿盘通水冷却，尽可能降低工作温度。第二种是将篦板体、齿盘的工作部位单独敷设高温耐磨、耐冲击材料。对于第一种方法，相当于改变篦板体及齿盘的结构，实现起来工艺较复杂，难度大。对于第二种方法，目前采用的高温耐磨耐冲击材料主要有以下几种:一是采用高锰钢材质的篦板体及齿盘，由于高锰钢材料耐高温性能不佳，且高温固溶处理时易产生缺陷，因此高锰钢篦板体及齿盘合格率低，寿命短，已经逐渐被淘汰；二是先铸造篦板体及齿盘的碳钢基体，然后在篦板体及齿盘基体的耐磨部位采用高碳高铬合金焊条堆焊，或者在篦板体及齿盘的基体上设置高铬钨合金篦板帽及螺栓连接锤头；再有就是在篦板体或齿盘上二次浇注高碳、高铬合金或高铬钨合金，此种方式主要是采用了高铬钨合金或高碳、高铬合金材料较好的高温耐磨、耐冲击性能，但是，不论哪种方式，在篦板体及齿盘基体上敷设高铬钨合金或高碳、高铬合金材料的方法都比较繁琐，工艺复杂，费时费工，且合金消耗量大，市场上合金价格又昂贵，制造成本高。实用新型内容:综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置，它是在单辊破碎装置中的篦板体及齿盘表面设置耐磨、耐高温的合金粉块，合金耐磨粉块预先设置在篦板体或齿盘的铸造型腔内，在浇注篦板体或齿盘基体时，合金耐磨粉块利用浇注时的余热熔化渗入篦板体或齿盘的基体内，从而将合金耐磨粉块与篦板体或齿盘基体固定，不需要进行二次浇注或堆焊合金层，也不需要另加合金耐磨篦板帽等，合金耐磨材料消耗大幅度下降，铸后的制造成本得到节省，生产效率大幅度提高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置，包括转轴、篦板体及齿盘，齿盘设置在转轴上，齿盘与篦板体间的缝隙对应，其中:所述的齿盘包括齿盘基体及齿盘基体外设置的齿盘高温耐磨层，齿盘高温耐磨层通过铸渗的方式与齿盘基体固定，所述的篦板体包括篦板基体及设置在篦板基体上的篦板高温耐磨层，篦板高温耐磨层通过铸渗的方式与篦板基体固定。进一步，所述的齿盘高温耐磨层及篦板高温耐磨层均为高碳高铬耐磨合金粉块。进一步，所述的高碳高铬耐磨合金粉块的颗粒度为60 80目。进一步，所述的齿盘高温耐磨层及篦板高温耐磨层的厚度均为8 12mm。[0012]本实用新型的有益效果为:1、本实用新型是在单辊破碎装置中的篦板体及齿盘的表面设置耐磨、耐高温的合金粉块，合金耐磨粉块预先设置在篦板体或齿盘的铸造型腔内，在浇注篦板体或齿盘基体时，合金耐磨粉块利用浇注时的余热熔化渗入篦板体或齿盘的基体内，从而将合金耐磨粉块与篦板体或齿盘基体固定，不需要进行二次浇注或堆焊合金层，也不需要另加合金耐磨篦板帽等，合金耐磨材料消耗大幅度下降，铸后的制造成本得到节省，生产效率大幅度提闻。2、本实用新型结构简单、使用方便、质量好，节省材料和制作工时，降低企业的生产成本投入。
:图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的篦板体的结构示意图；图3为本实用新型的图2的A-A剖视示意图；图4为本实用新型的篦板体的铸模的截面示意图；图5为本实用新型的齿盘的结构示意图；图6为本实用新型图5的B-B剖视示意图；图7为本实用新型的齿盘的铸模的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。如图1、2、3、5、6所示，一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置，包括转轴1、篦板体2及齿盘3,齿盘3设置在转轴I上,齿盘3与篤板体2间的缝隙对应,所述的齿盘3包括齿盘基体4及齿盘基体4外设置的齿盘高温耐磨层5，齿盘高温耐磨层5通过铸渗的方式与齿盘基体4固定，齿盘高温耐磨层5为高碳高铬耐磨合金粉块8，齿盘高温耐磨层5的厚度为12_，所述的篦板体2包括篦板基体6及设置在篦板基体6上的篦板高温耐磨层7，篦板高温耐磨层7通过铸渗的方式与篦板基体6固定，篦板高温耐磨层7为高碳高铬耐磨合金粉块8经铸渗后形成，篦板高温耐磨层7的厚度约为12_，高碳、高铬耐磨合金粉块8的颗粒度为60 80目。如图4、图7所示，制作时，先将60 80目的碳、铬、钨、铁、镍合金粉末压制烧结成厚度为12mm的板块,板块预留孔,成为高碳高铬耐磨合金粉块8。分别制作篤板体2及齿盘3的铸造模型，然后通过钢钉将高碳高铬耐磨合金粉块8固定于铸造模型型腔的相应耐磨部位，并在高碳高铬耐磨合金粉块8的表面附设硼砂溶剂、催渗剂，然后浇注篦板体2或齿盘3，利用浇注过程中的余热，将高碳高铬耐磨合金粉块8部分熔化、扩渗进入篦板体2基体或齿盘基体4，同时部分篦板体2基体或齿盘基体4的液态金属进入高碳高铬耐磨合金粉块8的空隙位置，从而将高碳高铬耐磨合金粉块8牢牢固定于工件的耐磨部位。从而实现了篦板体2、齿盘3在基体浇注过程中耐磨层的敷设工作。要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
权利要求1.一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置，包括转轴(I)、篦板体(2)及齿盘(3)，齿盘(3)设置在转轴(I)上，齿盘(3)与篦板体(2)间的缝隙对应，其特征在于:所述的齿盘(3)包括齿盘基体(4 )及齿盘基体(4 )外设置的齿盘高温耐磨层(5 )，齿盘高温耐磨层(5 )通过铸渗的方式与齿盘基体(4)固定，所述的篦板体(2)包括篦板基体(6)及设置在篦板基体(6)上的篦板高温耐磨层(7)，篦板高温耐磨层(7)通过铸渗的方式与篦板基体(6)固定。
2.根据权利要求1所述的带式抽风烧结机用单辊破碎装置，其特征在于:所述的齿盘高温耐磨层(5)及篦板高温耐磨层(7)均为高碳高铬耐磨合金粉块(8)。
3.根据权利要求2所述的带式抽风烧结机用单辊破碎装置，其特征在于:所述的高碳高铬耐磨合金粉块(8)的颗粒度为60 80目。
4.根据权利要求1所述的带式抽风烧结机用单辊破碎装置，其特征在于:所述的齿盘高温耐磨层(5)及篤板高温耐磨层(7)的厚度均为8 12mm。
专利摘要本实用新型涉及一种带式抽风烧结机用单辊破碎装置，包括转轴、篦板体及齿盘，齿盘设置在转轴上，齿盘与篦板体间的缝隙对应，所述的齿盘包括齿盘基体及齿盘基体外设置的齿盘高温耐磨层，齿盘高温耐磨层通过铸渗的方式与齿盘基体固定，所述的篦板体包括篦板基体及设置在篦板基体上的篦板高温耐磨层，篦板高温耐磨层通过铸渗的方式与篦板基体固定。它是在单辊破碎装置中的篦板体及齿盘的表面设置耐磨耐高温的合金耐磨粉块，合金耐磨粉块预先设置在篦板体或齿盘的铸造型腔内，在浇注篦板体或齿盘基体时，合金耐磨粉块利用浇注时的余热熔化渗入篦板体或齿盘的基体内，从而将合金耐磨粉块与篦板体或齿盘基体固定。
文档编号B02C13/28GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者刘长勇, 王云祥, 刘锦, 董文萃, 苏战国, 刘涛, 邓志勇, 陈雷, 李红喜, 蔺晓波, 周永清, 吴小宾, 和立志, 李明利, 万传亮, 马海滨, 孙永磊, 闫培培 申请人:焦作市迈科冶金机械有限公司烧结厂单辊破碎机操作规程_百度文库
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