90m2環(huán)冷機(jī)中固定篩的改進(jìn)

（北方重工集團(tuán)有限公司礦山機(jī)械分公司，遼寧 沈陽 110860）

90m2環(huán)冷機(jī)中固定篩的改進(jìn)

胡智濤 馮天野

（北方重工集團(tuán)有限公司礦山機(jī)械分公司，遼寧 沈陽 110860）

鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯—環(huán)冷機(jī)工藝在氧化球團(tuán)的應(yīng)用越來越廣泛，作為這一系統(tǒng)的三大主機(jī)之一—環(huán)冷機(jī)，在整個(gè)球團(tuán)生產(chǎn)線上起著至關(guān)重要的作用。環(huán)冷機(jī)的主要作用就是將回轉(zhuǎn)窯氧化的球團(tuán)進(jìn)行充分的冷卻，進(jìn)一步提高氧化球團(tuán)的質(zhì)量。其環(huán)冷機(jī)的主要組成為：傳動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)體部分、支承輥、壓軌裝配、機(jī)架裝配、罩子裝配、風(fēng)箱及灰斗裝配、煙囪、卸料槽、卸料斗、側(cè)擋輥、潤滑系統(tǒng)、給料斗、固定篩等。作為環(huán)冷機(jī)與回轉(zhuǎn)窯相連接的部件，固定篩的作用尤為突出。因其位置特殊（在回轉(zhuǎn)窯的窯頭罩里），該區(qū)域溫度相當(dāng)高，可達(dá)1250℃及以上，是一般材料所不能承受的。另外在球體從窯頭出來進(jìn)入環(huán)冷機(jī)通過固定篩時(shí)，固定篩本身還受到較大的壓力沖擊。因此固定篩的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)直接影響到固定篩的使用壽命。

環(huán)冷機(jī)；固定篩；結(jié)構(gòu)改進(jìn)

由于固定篩在窯頭罩內(nèi)部，一旦固定篩損壞要想更換備件就必須停產(chǎn)。原始固定篩的結(jié)構(gòu)由固定篩支座、固定篩橫梁、固定篩篩梁組成，其形式如圖1所示。

此種固定篩篩梁整體采用ZG35Cr2 5Ni20Si2實(shí)心鑄造而成，自身的重量比較大，而且沒有采取任何冷卻措施。在高溫狀態(tài)下，因自重和受到壓力沖擊極易彎曲，直接影響到其使用壽命。因?yàn)榇朔N結(jié)構(gòu)固定篩使用壽命比較短，在一年左右就要更換一次備件，備件的更換比較頻繁，所以對(duì)整條生產(chǎn)線的影響很大。

針對(duì)以上問題及用戶的需求，我方在對(duì)90m2環(huán)冷機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)固定篩進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵是要提高固定篩的使用壽命，從而延長固定篩的更換時(shí)間。首先從材質(zhì)上進(jìn)行改進(jìn)，用優(yōu)質(zhì)鋼板和不銹鋼板焊接件代替原來含Cr、Ni、Mo等的鑄鋼件。由于從回轉(zhuǎn)窯窯頭出來的物料直接接觸固定篩，其溫度可達(dá)1250℃及以上。單純從材質(zhì)本身考慮來提高固定篩的使用壽命很難達(dá)到使用要求，從而考慮對(duì)固定篩增加冷卻系統(tǒng)降低固定篩本身的溫度，進(jìn)而增加固定篩的使用壽命。冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種形式。此結(jié)構(gòu)若是采用水冷，其對(duì)水冷卻系統(tǒng)的密封性要求極高，一旦發(fā)生漏水現(xiàn)象，將會(huì)使從窯頭出來的高溫球體遇水而產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象，損失無法預(yù)計(jì)，因此決定采用風(fēng)冷方式。新型固定篩整體結(jié)構(gòu)由進(jìn)風(fēng)管道、固定篩支座、固定篩梁梁帽、固定篩梁橫梁、固定篩篩梁、出風(fēng)管道組成。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在原始結(jié)構(gòu)的固定篩篩梁上增加了固定篩梁帽，固定篩梁帽靠焊在固定篩梁上的卡快卡住定位，可以避免固定篩梁直接受到物料沖擊而產(chǎn)生磨損。固定篩梁帽上部呈凹槽狀，在正常使用時(shí)凹槽里可以堆積一到兩層物料，可以減少物料下落時(shí)對(duì)固定篩梁帽的磨損，延長其使用壽命。固定篩篩梁和橫梁均采用空心焊接結(jié)構(gòu)，冷卻風(fēng)機(jī)通過進(jìn)風(fēng)管道將帶有一定風(fēng)壓的常溫氣體吹入固定篩篩梁和橫梁內(nèi)，從而降低固定篩篩梁和橫梁的溫度，被氧化速度明顯放慢，使用壽命得到延長。因?yàn)槔鋮s風(fēng)機(jī)是直接對(duì)固定篩篩梁和橫梁進(jìn)行冷卻，因此其使用壽命要比篩塊的使用壽命長。篩塊采用耐熱材料鑄造而成，篩塊自然卡在固定篩篩梁上，便于更換增強(qiáng)其互換性。由于通過固定篩篩梁和橫梁風(fēng)的溫度達(dá)到400℃以上，因此通過回轉(zhuǎn)窯窯頭罩外部的出風(fēng)管道統(tǒng)一收集，將其通過環(huán)冷機(jī)二段煙囪一起供給鏈篦機(jī)的干燥Ⅰ段使用，既實(shí)現(xiàn)了環(huán)保又實(shí)現(xiàn)了能源的二次利用。

圖1

圖2

成果的實(shí)施步驟和主要做法：

（1）首先按照具體要求確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行精確計(jì)算，確定零部件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及幾何尺寸。

（2）其次進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。

（3）經(jīng)檢驗(yàn)無問題后，再投入正式生產(chǎn)制造。

結(jié)語

作為環(huán)冷機(jī)與回轉(zhuǎn)窯的接口部件—固定篩，在改進(jìn)后，它的各項(xiàng)性能有了明顯提升，也得到用戶認(rèn)可，適用于安徽繁昌縣澤乾礦業(yè)有限公司120萬噸氧化球團(tuán)生產(chǎn)線，為以后新型環(huán)冷機(jī)設(shè)計(jì)奠定了很好的基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)氧化球團(tuán)生產(chǎn)線整個(gè)工藝的改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)，為開拓更廣的市場提供了有力支持。

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[2]GB/T50491-2009，鐵礦球團(tuán)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

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