制約我廠1000t/d生產(chǎn)線達產(chǎn)達標(biāo)的設(shè)備問題分析及解決措施

哈爾濱水泥廠新線分廠　　
　　

我廠5號窯生產(chǎn)線為1000t/d新型干法生產(chǎn)線，設(shè)計年產(chǎn)量為29.2萬t，設(shè)備綜合運轉(zhuǎn)率為80%。該生產(chǎn)線于1992年10月點火進行試生產(chǎn)，由于諸多方面的原因，一直未能達產(chǎn)達標(biāo)，經(jīng)工廠上下多方面整改，從1997年5月11日到1998年5月6日提前5d實現(xiàn)跨年度達產(chǎn)達標(biāo)，生產(chǎn)熟料292207t，運轉(zhuǎn)率80.6%。1998年順利實現(xiàn)年度達產(chǎn)達標(biāo)，生產(chǎn)熟料300601t，運轉(zhuǎn)率83.9%，1998年10月通過國家建材局達產(chǎn)達標(biāo)驗收。從試生產(chǎn)到全面實現(xiàn)達產(chǎn)達標(biāo)的幾年中，我們根據(jù)設(shè)備在生產(chǎn)使用中暴露出來的，從選型設(shè)計到制造安裝中存在的問題，采取了一系列切實可行的措施進行整改，為該生產(chǎn)線的達產(chǎn)達標(biāo)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1　生產(chǎn)線及主機設(shè)備簡介

　　生產(chǎn)線主機見表1。自控采用美國貝利公司的N90集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。

　　從表1看出，該生產(chǎn)線既有國外原裝引進的設(shè)備，又有國內(nèi)廠家引進技術(shù)并制造的設(shè)備和完全國產(chǎn)的設(shè)備。
　　

從幾年來設(shè)備使用運行情況來看，原裝引進的設(shè)備基本上沒有對生產(chǎn)構(gòu)成影響，而部分引進技術(shù)制造的設(shè)備，以及部分國產(chǎn)的設(shè)備卻出現(xiàn)了一些問題。

2　設(shè)備存在問題分析及解決措施

　　
2.1　立磨喂料三道閘門由DSK800改為DSK1000
　　

MPS2450立磨三道閘門在使用中經(jīng)常堵塞。每次堵閘門都要造成立磨停機，處理一次最短要10min，最長超過1h。試生產(chǎn)期間，每班至少要堵3～5次，最多要堵十幾次，頻繁的堵閘門，造成立磨系統(tǒng)的頻繁開停，既不利于設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)，又給生料的產(chǎn)質(zhì)量帶來影響。堵閘門的主要原因是，石灰石入立磨粒度大，石灰石經(jīng)礦山一次破碎(PGJ1500×2100顎式破碎機)和二次破碎(PYB2200標(biāo)準(zhǔn)圓錐式破碎機)之后，平均粒度為80mm，但是仍有5%～10%的粒度在80～120mm。尤其是標(biāo)準(zhǔn)圓錐式破碎機破碎石灰石，出現(xiàn)的片狀大塊，最大的直徑甚至超過150mm。而MPS2450立磨設(shè)計給料粒度為<80mm，石灰石粒度較大，且其中許多大的片狀物料，入磨時經(jīng)常會叉住閘門，造成三道閘門堵塞而使立磨停機。根據(jù)這一情況，我們向沈陽重型機器廠提出改造三道閘門的要求，并提出初步意見，由該廠完成新的三道閘門的非標(biāo)設(shè)計及制造，改制的三道閘門由DSK800改為DSK1000，安裝使用后，解決了頻繁堵塞問題，提高了立磨的運轉(zhuǎn)率。

2.2　TH500鏈斗式提升機的改進
　　

由均化庫向1000t/d喂料秤料倉供料設(shè)備，設(shè)計選用的是一臺鏈斗式提升機，其規(guī)格型號為TH500sh-Y15J6右22.8m，試生產(chǎn)期間，該提升機的無故障運行時間僅為15～20個班次，發(fā)生故障時輕者鏈子斷掐扣；重者鏈子出槽，更嚴重時甚至鏈斗整體“落架”造成設(shè)備事故，該設(shè)備的頻繁故障停機對回轉(zhuǎn)窯和預(yù)熱器的危害很大；從故障現(xiàn)場看每次鏈子出槽都發(fā)生在尾輪，而且都是先發(fā)生斷掐扣。由此分析，認定故障的原因是由于鏈環(huán)長度存在制造上的誤差，左右兩側(cè)的鏈子經(jīng)過誤差的積累后其總體長度是不相等的，又由于尾輪的張緊是同步升降的，因此使兩側(cè)的鏈子在經(jīng)過尾輪時有一側(cè)松，一側(cè)緊，如圖1所示。當(dāng)尾輪緣擋邊較小時，較松側(cè)的鏈子有可能要越出溝槽，還可能產(chǎn)生振動，如果是先有一側(cè)鏈子斷掐扣，就更容易出槽。
　　

　　圖1　提升機尾輪改進前的結(jié)構(gòu)

　　我們對該提升機采取了如下改進措施:
　　

第一，改進尾輪的結(jié)構(gòu)。圖2是尾輪改進后的結(jié)構(gòu):①在左右兩個鏈輪的內(nèi)側(cè)增加一個卷制的δ=8mm圈，分別與兩輪緣外圓滿焊，使兩個鏈輪成為一個整體；②在兩個鏈輪的外側(cè)分別加工并焊上一個側(cè)擋圈，為保證側(cè)擋圈的圓度和更換方便，增加一個墊圈；先將側(cè)擋圈與墊圈焊成一個整體，再將墊圈焊到輪緣上。
　　

見年第1期陳寶才等“THD400提升機應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及解決措施”一文。
　　

另外，YOX400液力偶合器經(jīng)常發(fā)生噴油故障，分析有兩點原因:第一，原來料斗經(jīng)常刮殼體產(chǎn)生沖擊，造成偶合器瞬間過載，瞬間過載的多次發(fā)生容易造成偶合器內(nèi)油溫升高，當(dāng)溫度達到120℃時易熔塞熔化油噴出，迫使設(shè)備停機；第二，偶合器漏油，造成偶合器內(nèi)油位過低(<50%時)，使油溫升高而熔化易熔塞，導(dǎo)致噴油。對第一種原因已經(jīng)通過加寬殼體通道解決了問題。針對第二種原因，我們采取了更換偶合器法蘭口的密封圈，并配用樂泰平面密封膠進行密封，對易熔塞螺紋進行密封等，使這個問題得到了解決。值得一提的是，在更換偶合器軸承時，不可用頂拉工具強行頂拉以免變形，影響密封，破壞動平衡，可用局部加溫方法拆卸。
　　

該提升機經(jīng)改進實現(xiàn)了安全運轉(zhuǎn)，滿足了生產(chǎn)的需要。

2.4　篦冷機的改進
　　

篦冷機在試生產(chǎn)期間出現(xiàn)的問題較多，主要表現(xiàn)為如下幾個方面:
　　1)篦冷機入料口經(jīng)常“堆雪人”，最嚴重時堆到了窯口以上；
　　2)經(jīng)常跑紅料，燒壞熟料皮帶機；
　　3)高溫段篦板損壞頻繁；
　　4)篦下拉鏈機發(fā)生脫扣，斷鏈節(jié)故障；
　　5)熟料破碎機易掉篦條，大塊熟料卡住熟料庫上皮帶機下料溜子，造成大量跑料。
　　針對以上幾個問題作了如下的改進:
　　

1)根據(jù)篦冷機“堆雪人”跑紅料和頻繁燒壞篦板問題，經(jīng)計算分析核定主要原因是冷卻風(fēng)量不足，除此之外，篦床原設(shè)計中第一排篦板為固定篦板，而且是無通風(fēng)孔的盲篦板，這樣出窯料容易在這個“盲區(qū)”堆積，再加上通風(fēng)小，冷卻效果不好，容易“堆雪人”和跑紅料；熟料冷卻不好，篦板的受熱加大，篦板壽命大為降低。
　　

改進措施包括:
　?、僖姳究?999年第1期黃躍臣等“1000t/d窯外分解窯熟料質(zhì)量和臺時能力的提高和穩(wěn)定”一文。
　　②將篦床第一排盲篦板改為長孔篦板。
　　經(jīng)以上改進后，增加了篦冷機高溫區(qū)篦床的風(fēng)量、風(fēng)速和通風(fēng)面積，再以厚料層操作相結(jié)合，解決了存在的問題，到目前已近3年時間沒有發(fā)生堆雪人和跑紅料現(xiàn)象；篦床高溫區(qū)篦板使用壽命也提高了3倍以上(基本上是自然磨損發(fā)生更換)。
　　

2)根據(jù)篦下拉鏈機發(fā)生脫扣、斷鏈節(jié)的問題分析，拉鏈機規(guī)格為200mm×18.2m，原設(shè)計中對鏈子松邊的支撐采用槽型托輥支撐，在18.2m長度中共安裝6個托輥，在每個風(fēng)室的隔墻安裝槽型導(dǎo)向板，從其結(jié)構(gòu)看，存在的不足是:①不能對小托輥的軸承進行日常檢查潤滑保養(yǎng)，容易缺油出現(xiàn)掉輥；②松邊的鏈子靠自重下垂對托輥的磨損很大，當(dāng)運行的拉鏈因某個托輥不轉(zhuǎn)或脫落即可造成各間隔鏈子的下垂高度不均勻此時容易使鏈節(jié)卡在隔墻的槽板上，造成鏈節(jié)卡斷，或者兩鏈節(jié)之間脫鉤、停機。改進的措施是，取消托輥支撐，選用25號槽鋼，利用原下部鞍架支撐，松邊鏈子置于槽中滑動，為減少鏈子對其磨損，在槽鋼和鏈節(jié)之間加δ=10mm材質(zhì)為16Mn鋼板做襯板，檢修時對襯板進行更換；在槽鋼和襯板上開一個120mm×120mm孔，使篦床落到上槽板的料落下去，經(jīng)過改進的拉鏈機故障率大為降低。
　　

3)破碎機掉篦條問題。原來的篦條采用單根篦條，按一定間隔焊裝在支架上；在高溫熟料的沖擊磨損下，一般是焊口先被磨蝕掉，篦條翹起，變形脫落。此種篦條平均不到2個月即修理一次。我們利用本廠運粘土窄軌火車的廢鋼軌(規(guī)格為15kg鋼軌)自制篦條，如圖3所示。
　

　　圖3　自制篦條示意圖

　　篦條加工好后安裝時焊接在支撐工字鋼上，由于鋼軌所特有的結(jié)構(gòu)，利用上部為工作面，增加耐磨性；在下部焊接，焊縫處減少了與熟料接觸機會，減少了磨損，因而堅固耐用，改進后不再發(fā)生掉篦條跑料，使用壽命在2年左右，可利用設(shè)備檢修進行成批更換，這樣，既解決了設(shè)備存在的問題，又減少了配件訂做數(shù)量。

2.5　熟料鏈板式輸送機的改進
　　

熟料鏈板式輸送機的問題，在試生產(chǎn)初期反映并不明顯，隨著時間的推移和生產(chǎn)量的增加，問題也就暴露出來，主要問題是:
　　1)鏈節(jié)磨損較快，若連續(xù)運轉(zhuǎn)不足一年就要全部更換；
　　2)鏈節(jié)銷軸經(jīng)常外竄，有時發(fā)生折斷，每次發(fā)生斷銷或外竄都需馬上停設(shè)備處理；
　　3)首尾輪的輪緣每半年即要更換或經(jīng)修復(fù)后方可使用。
　　

我們對以上問題進行分析認為:原鏈節(jié)設(shè)計采用鑄鋼件ZG45整體鑄造加工，采用銷軸連接，如圖4所示。由于這種鑄鋼鏈條只能保證鏈條的抗拉強度和韌性，卻不能保證其耐磨性；在設(shè)備輸送距離較長，提升高度又大的情況下，鏈板對鏈節(jié)的嚙合力較大；因而出現(xiàn)在鏈節(jié)與鏈輪嚙合部位的磨損和里孔磨大產(chǎn)生銷軸的外竄或折斷，經(jīng)過調(diào)研之后，應(yīng)用了上饒機械廠的技術(shù)對該設(shè)備進行了改進，改進后的鏈節(jié)采用單件加工的組合裝配式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。
　　

圖5　改進后鏈條結(jié)構(gòu)示意

　　將每個鏈節(jié)制成左右鏈板，用軸套連接，再用銷軸連接固定，左右鏈板選用材料為40Mn，保證鏈節(jié)具有較大的抗拉強度和沖擊韌性，軸套選用材質(zhì)為15CrMo，經(jīng)熱處理后表面硬度可達到HRC60左右，保證了其硬度和耐磨性，銷軸由原來的Φ36mm增加到Φ44mm，材質(zhì)由40Cr改為50Mo。該鏈條自改進至今已經(jīng)使用2年零8個月仍完好，推測尚可用2年多時間，在改進中同時采用上饒機械廠的雙切齒鏈輪，使用壽命在3年左右，改進后的鏈板和鏈節(jié)的使用壽命為原來的5～6倍，而且平時很少有故障和維護工作。

2.6　系統(tǒng)閥門執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)整與改進
　　

系統(tǒng)“風(fēng)”、“煤”、“料”三要素關(guān)系到水泥熟料的產(chǎn)質(zhì)量。因此系統(tǒng)的通風(fēng)是水泥生產(chǎn)工藝中重要的參數(shù)之一，我廠窯和立磨相應(yīng)的通風(fēng)是利用通風(fēng)管路中的閥門，通過執(zhí)行機構(gòu)和執(zhí)行器與自動控制回路聯(lián)鎖實現(xiàn)由中央控制室操作控制(也可現(xiàn)場手動控制)。通過實際對閥門的檢查標(biāo)測，卻發(fā)現(xiàn)窯尾風(fēng)機閥門、立磨入口管道閥門和入電除塵管道閥門與設(shè)定開度不符，設(shè)定閥門開度在100%時，實際閥門開度僅為60%～70%。閥門開度不足，必然降低系統(tǒng)風(fēng)量，降低產(chǎn)量。
　　

閥門形式為百葉窗式蝶閥，由閥體、葉片和執(zhí)行機構(gòu)三大部分組成。三個葉片通過轉(zhuǎn)軸和軸承A、B、C安裝在閥體上。三個軸由平行連桿機構(gòu)聯(lián)接，保證同步開閉，再由90°角轉(zhuǎn)程電動執(zhí)行器D控制。實際應(yīng)用中的閥門機構(gòu)不管怎樣變化都可以用機構(gòu)簡圖表示，如圖6。