董紹賓

（唐鋼國(guó)際工程技術(shù)股份有限公司，河北唐山 063000）

0 引言

燒結(jié)用圓筒混合機(jī)是燒結(jié)工序中重要的工藝設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、維護(hù)方便及生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，設(shè)置在燒結(jié)配料工序和燒結(jié)工序之間，目的是燒結(jié)用的含鐵物料、熔劑及燃料等按照一定比例進(jìn)行配料混合后達(dá)到物料的物理和化學(xué)性質(zhì)充分均勻，使得燒結(jié)混合料造成適宜水分和粒度的小球，進(jìn)而通過(guò)燒結(jié)過(guò)程以獲得優(yōu)質(zhì)的燒結(jié)礦。

大多數(shù)鋼鐵企業(yè)采用常規(guī)流程，即由一次混合機(jī)和二次混合機(jī)兩個(gè)圓筒混合機(jī)組成，主要功能是先后對(duì)燒結(jié)原燃料進(jìn)行混勻和制粒，故亦分別稱(chēng)之為混合機(jī)和制粒機(jī)。

少數(shù)企業(yè)采用三段混合制粒工藝流程，即在一次混合機(jī)和二次混合機(jī)之前增加強(qiáng)力混合工藝，使原燃料在強(qiáng)力混合機(jī)中進(jìn)行混合，在一次混合機(jī)和二次混合機(jī)中進(jìn)行制粒，保證混合料具備適宜的粒度和燒結(jié)過(guò)程的透氣性。

混合和制粒效果的好與壞，直接將影響燒結(jié)過(guò)程、燒結(jié)礦質(zhì)量、燒結(jié)燃料消耗及燒結(jié)礦成本。若圓筒混合機(jī)出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響燒結(jié)生產(chǎn)及高爐生產(chǎn)，故圓筒混合機(jī)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定可靠是保證燒結(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定的前提。

1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圓筒混合機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有驅(qū)動(dòng)裝置（含電機(jī)、減速機(jī)，制粒機(jī)配備有微動(dòng)電機(jī)）、滾筒筒體、滾圈、托輥、大齒輪、小齒輪及附屬設(shè)施等組成（圖1）。圓筒混合機(jī)的傳動(dòng)方式有膠輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)兩種，其中齒輪傳動(dòng)采用齒輪、齒圈（大齒輪）傳動(dòng)和金屬托輥支撐。附屬設(shè)備還有圓筒混合機(jī)給水及打水裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和除塵裝置等。

一次混合機(jī)和二次圓筒混合機(jī)接近水平布置，一般與水平面夾角為1.5°～3°，即混合機(jī)入料口略比出料口高（圖2），這樣設(shè)計(jì)能夠確?；旌狭享樌ㄟ^(guò)圓筒混合機(jī)完成混合制粒作業(yè)并經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至下一道工序。同時(shí)，在滾筒軸向設(shè)置4 個(gè)金屬側(cè)托輥支撐滾筒，分別位于滾筒入料端和出料端；在滾筒出料端滾筒正下方徑向增設(shè)兩個(gè)金屬托輥來(lái)加強(qiáng)滾筒支撐。混合機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置單側(cè)布置，通常采用齒輪傳動(dòng)方式來(lái)驅(qū)動(dòng)混合機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖1 圓筒混合機(jī)組成平面

圖2 圓筒混合機(jī)組成立面

圓筒混合機(jī)筒體一般為厚度20 mm 左右鋼板卷制而成，材料為16Mn，筒體內(nèi)部鑲有襯板，材料通常選用稀土含油尼龍襯板，壽命可達(dá)2 年以上。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期跟蹤發(fā)現(xiàn)，多數(shù)鋼鐵企業(yè)自新建成投產(chǎn)后基本上沒(méi)有對(duì)圓筒混合機(jī)進(jìn)行整體大修，僅利用停機(jī)檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行設(shè)備螺栓緊固、潤(rùn)滑油更換、筒體內(nèi)部粘料清理等作業(yè)。由于設(shè)備老化、筒體運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷大等原因，圓筒混合機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、傳動(dòng)大小齒圈磨損或斷裂、托輥和滾圈磨損等故障，設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓被切斷，滾筒基礎(chǔ)墻體出現(xiàn)局部脫落，基礎(chǔ)地面二次灌漿層出現(xiàn)裂痕并伴有強(qiáng)烈振動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生噪聲污染，對(duì)操作人員人身安全和環(huán)境安全造成嚴(yán)重威脅，進(jìn)而影響燒結(jié)正常生產(chǎn)。

2 滾筒振動(dòng)原因分析

（1）混合料通過(guò)皮帶或溜槽進(jìn)入滾筒內(nèi)，滾筒在入料口受混合物料的沖擊，產(chǎn)生較大的瞬間沖擊作用力，這就對(duì)滾筒滾圈的強(qiáng)度和剛度要求較高。但長(zhǎng)時(shí)間滾筒處于帶動(dòng)物料偏心旋轉(zhuǎn)沖擊運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致滾筒滾圈和托輥接觸不良；滾圈和托輥處于裸露狀態(tài)，粉塵等異物很容易粘落在滾圈和托輥表面，造成入料口滾圈和托輥損壞嚴(yán)重，這是造成滾筒振動(dòng)的主要原因[1]。

（2）物料在筒體內(nèi)翻轉(zhuǎn)、回落，呈現(xiàn)偏心運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時(shí)因打水點(diǎn)位置不合理，造成筒內(nèi)壁粘料不均，粘料最大厚度達(dá)800 mm[2]，筒體旋轉(zhuǎn)中心和驅(qū)動(dòng)裝置幾何中心偏心周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，造成滾筒滾動(dòng)跳動(dòng)，加重筒體的有害振動(dòng)[3]，被迫定期停機(jī)清理滾筒內(nèi)部粘料。

（3）電機(jī)和減速機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置單側(cè)布置，使得滾筒傳動(dòng)側(cè)受到的支撐力和非傳動(dòng)側(cè)受到的支撐力存在差別，對(duì)減速機(jī)齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生沖擊，導(dǎo)致齒輪和齒圈嚙合部位出現(xiàn)磨損或斷裂，若出現(xiàn)齒輪斷裂將被迫長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)更換齒輪或齒圈。

（4）由鋼板卷制成的筒體易老化變形，同時(shí)鍛造滾圈和托輥長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易出現(xiàn)疲勞破壞，造成托輥和輥圈不能很好的接觸，滾筒和驅(qū)動(dòng)設(shè)備串動(dòng)振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備基礎(chǔ)隨之產(chǎn)生共振，將在很大程度上降低滾筒壽命并對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重噪聲污染。

（5）圓筒筒體和齒輪齒圈制造、安裝誤差，支撐金屬托輥（側(cè)擋輥）和滾圈不均磨損，齒輪齒圈磨損嚴(yán)重，水泥承臺(tái)基礎(chǔ)下沉不均等使得圓筒混合機(jī)振動(dòng)出現(xiàn)異常，嚴(yán)重制約燒結(jié)正常生產(chǎn)，易釀成更大的設(shè)備事故。

3 振動(dòng)處理方法

（1）利用停機(jī)及檢修機(jī)會(huì)對(duì)滾筒內(nèi)粘料進(jìn)行及時(shí)清理，也可用橡膠襯板或陶瓷襯板來(lái)替換原有含油尼龍襯板，防止物料粘結(jié)在滾筒內(nèi)壁，使物料在滾筒內(nèi)的運(yùn)行軌跡通暢及物料在滾筒內(nèi)均勻混合，確保因物料粘結(jié)引起的滾筒振動(dòng)降到最低。

（2）利用檢修時(shí)機(jī)，對(duì)滾圈、托輥進(jìn)行表面檢查，對(duì)滾筒整體設(shè)備進(jìn)行在線(xiàn)修復(fù)，及時(shí)對(duì)滾圈和托輥進(jìn)行表面堆焊磨平處理，同時(shí)對(duì)筒體進(jìn)行找正，確保筒體旋轉(zhuǎn)中心和驅(qū)動(dòng)裝置幾何中心同心運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）適當(dāng)改進(jìn)金屬托輥與側(cè)擋輥的潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置，有條件的企業(yè)可采用智能自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，通過(guò)電腦程序自動(dòng)控制，減少人為操作因素影響，對(duì)托輥與滾圈進(jìn)行定時(shí)定量噴油作業(yè)，確保托輥與滾圈表面始終有一層油膜存在，減少支撐輥和滾圈的摩擦，避免支撐輥和滾圈的不均勻磨損，還可減輕兩者接觸所產(chǎn)生的共振，滾圈和托輥表面磨損嚴(yán)重及時(shí)進(jìn)行更換。

（4）對(duì)滾筒驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化，有條件的企業(yè)可將傳統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)方式更改為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式，可滿(mǎn)足不同工作狀況下的轉(zhuǎn)速要求，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，但這取決于企業(yè)對(duì)設(shè)備認(rèn)知度及成本方面綜合考慮。

（5）設(shè)備老化嚴(yán)重，再修復(fù)困難，需及時(shí)對(duì)滾筒換新處理，同時(shí)對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)及地基進(jìn)行加固處理，防止因一味加固地基而不考慮設(shè)備老化存在的振動(dòng)導(dǎo)致的設(shè)備地腳螺栓頻繁切斷等惡性事故發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)滾筒振動(dòng)產(chǎn)生的原因分析及滾筒振動(dòng)的處理方法，可有效解決滾筒振動(dòng)的問(wèn)題。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，滾筒產(chǎn)生振動(dòng)的原因還要根據(jù)各單位實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行狀況及生產(chǎn)情況來(lái)具體分析，找出振動(dòng)的根源所在。總之，從源頭上去分析滾筒振動(dòng)產(chǎn)生的原因和拿出對(duì)應(yīng)的滾筒振動(dòng)解決方案，對(duì)設(shè)備隱患消除、燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定及燒結(jié)礦成本降低創(chuàng)造了有利條件，可靠保障了高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行，為企業(yè)降本增效打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。