石灰窯碎瘤機裝置的應(yīng)用

侯 利

(江蘇蘇鹽井神股份有限公司第三分公司，江蘇 淮安 223003)

1 應(yīng)用背景

國內(nèi)純堿企業(yè)普遍采用的豎窯煅燒工藝，因石灰石和燃料焦炭是固體混裝，很難充分均勻，造成窯內(nèi)石灰石煅燒區(qū)熱量分布不均，局部過燒或生燒的情況普遍存在，從而影響生石灰活性，嚴(yán)重時會大面積結(jié)瘤。石灰窯除瘤一直以來也沒有解決“良方”，長期依靠人工破碎，很大程度上增加了班組勞動強度和風(fēng)險性，灰瘤的溫度高，很容易燙傷作業(yè)人員。有些時候，會因為灰瘤過大、過硬、過熱導(dǎo)致處理時間長，導(dǎo)致石灰窯無法上料壓制頂溫，最終不得不停窯除瘤。

2 國內(nèi)外探索

國內(nèi)某公司研制的一種石灰窯清渣設(shè)備，該裝置通過設(shè)置篩格，將刮板刮下比較大的瘤塊從進渣口導(dǎo)入清渣箱中，通過設(shè)置凹槽內(nèi)部的碎渣齒和第一轉(zhuǎn)筒外壁上的碎渣齒之間的摩擦可對瘤塊進行打碎磨灰處理，貼合面緊，通過導(dǎo)渣板的轉(zhuǎn)動以及導(dǎo)渣塊可使瘤塊不斷的引入碎渣齒摩擦處。但是該裝置需要在石灰窯外部建造清渣箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)難度大，而且通過出灰溜管重新導(dǎo)入石灰窯本體中存在堵塞的風(fēng)險。

同時設(shè)計出的一種石灰窯清渣機器人，該石灰窯清渣機器人通過設(shè)置工業(yè)相機，達到了設(shè)備完全可取代人工完成對瘤塊的識別、抓取和破碎等工作，工業(yè)相機的正面和背面均固定安裝有LED動態(tài)補光燈，避免了石灰窯內(nèi)部視野不好影響抓取現(xiàn)象，通過設(shè)置了散熱風(fēng)機，能夠有效保障保護隔間內(nèi)部空氣清潔，提供了一個優(yōu)良的工作環(huán)境。但該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)難度大，成本很高，且處理效率較低。

3 石灰窯碎溜機裝置的應(yīng)用

石灰窯碎瘤機裝置通過前端設(shè)置的箅條，將小塊生石灰塊和較大灰瘤塊分離，因重力等作用，體積較大的灰瘤落入動刀組內(nèi)，經(jīng)過動刀的抓取和定刀間擠壓，將大塊灰瘤塊破碎。

3.1 碎溜機裝置的結(jié)構(gòu)

根據(jù)石灰窯積灰斗尺寸和積灰斗兩側(cè)石灰窯支撐型鋼間距，同時考慮傳動軸及錐齒輪組的安裝，該碎溜機裝置外形尺寸1250×1000×510 mm；轉(zhuǎn)速選擇與星形出灰機同速8 r/min，減少對后道工序的影響。

碎溜機裝置依次包括減速機、窯外動力輸出軸、錐齒輪組、窯內(nèi)動力輸入軸、碎瘤機、出灰裝置。其中，減速機位于石灰窯外，減速機的窯外動力輸出軸連接位于窯內(nèi)的錐齒輪組，錐齒輪組通過窯內(nèi)動力輸入軸連接碎瘤機，碎瘤機安裝在石灰窯出灰轉(zhuǎn)盤下方，保障出灰轉(zhuǎn)盤上石灰能從擋灰板出口下落至碎瘤機內(nèi)部。

1.窯外基礎(chǔ)鋼平臺 2.減速機 3.軸承座 4.窯外動力輸出軸 5.錐齒輪組 6.窯內(nèi)動力輸入軸 7.碎瘤機 8.石灰窯窯體 9.出灰轉(zhuǎn)盤 10.擋灰圈 11.擋灰圈支撐 12.刮刀 13.刮刀支撐 14.石灰出口圖1 石灰窯碎瘤機裝置結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)公司石灰窯的原料石灰石粒度上限120 mm的特性，該型碎溜機裝置動刀組和定刀組間隔均選擇為100 mm，使得該型碎溜機裝置無需開啟能正常出灰生產(chǎn)，僅需在破瘤作業(yè)時候開啟，節(jié)約能耗。

3.2 碎溜機裝置的工作過程

工作時，出灰轉(zhuǎn)盤開啟后，由于出灰螺錐的帶動，使得生石灰和灰瘤從窯內(nèi)落入托灰板和擋灰圈內(nèi)，通過出灰刮刀將生石灰和灰瘤一起出灰至碎瘤機上，小塊生石灰通過碎瘤機前端箅條直接篩分落入出灰機至運灰工序，大塊的灰瘤則通過箅條下滑至動刀與定刀之間，當(dāng)石灰窯外部減速機開啟后將動力傳入至石灰窯內(nèi)部碎瘤機，帶動動刀轉(zhuǎn)動，通過動刀上刀爪與定刀相互作用將灰瘤擠碎，擠碎后的小灰瘤塊從定刀與隔套縫隙直接落入至出灰機至運灰工序。

4 碎溜機裝置的創(chuàng)新點

1)采用一種在石灰窯窯外動力裝置通過軸與錐齒輪的配合將動力輸送至窯內(nèi)，解決了石灰窯窯內(nèi)因高溫、受限空間等情況下無法在窯內(nèi)提供動力的問題。

2)采用錐齒輪安裝，方便了現(xiàn)有石灰窯裝置的直接改造，為現(xiàn)有石灰窯改造提供相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

3)碎瘤機內(nèi)部采用單軸，避免了裝置工作時因動刀左右位移而導(dǎo)致設(shè)備損壞，提高設(shè)備使用壽命。

4)碎瘤機動刀采用刀爪的結(jié)構(gòu)，同時動刀刀爪錯位安裝，增加碎瘤機對大塊灰瘤和硬度較高的灰瘤的抓取和破碎能力，提高裝置整體工作能力，配備11 kW動力即可。

5)前端箅條的設(shè)置和刀組間的100 mm間隔，保證正常生石灰塊的通過性，使得碎溜機裝置故障檢修時候，可做到邊生產(chǎn)邊檢修，避免影響石灰窯生產(chǎn)。

5 石灰窯碎溜機裝置應(yīng)用效果

通過對現(xiàn)有石灰窯改造安裝碎溜機裝置應(yīng)用后，取得較好的效果，不僅可以有效地將人工碎瘤替換成機械碎瘤，避免了因灰溫過高導(dǎo)致人員燙傷，同時避免了人員在石灰窯受限空間進行作業(yè)而帶來的危害，降低了員工的勞動強度和身心壓力。

本碎溜機裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，可在現(xiàn)有純堿石灰窯中進行技術(shù)改造，避免高齡石灰窯的不通用性。同時，裝置可以在不影響石灰窯正常生產(chǎn)前提下，進行設(shè)備檢修；通過石灰窯生產(chǎn)的優(yōu)化，可以在石灰窯投產(chǎn)后進行改造，避免裝置因石灰窯大修周期長而導(dǎo)致無法快速實現(xiàn)的困局。

圖2 裝置使用圖