安钢炼铁高炉磨煤辊修复技术的开发与应用

安钢炼铁高炉磨煤辊修复技术的开发与应用

李建

安阳钢铁股份有限责任公司河南安阳455004

摘要:对影响炼铁高炉磨辊下线的主要因素进行了分析,并针对磨煤辊表面磨损严重、漏油、轴承损坏等原因采取了有效措施,根据工矿条件选择焊丝,对密封方式、耐磨环的材质与配合尺寸等进行了优化,对轴承的上线标准进行严格控制,对磨煤辊的装配工艺进行设计,确保了提高了磨煤辊的使用寿命,达到了预期效果。

关键词:磨煤辊;堆焊;使用寿命;

DevelopmentandApplicationofrepairingTechnologyforCoalGrindingRollerinIronmakingblastFurnaceofAngang

LiangShunShengLiuZhanPing

AnyangIronandSteelCo.,Ltd,Anyang455004,Henan

ABSTRACTThispaperanalyzesthemainfactorsaffectingthedownlineofthemillrolloftheironmakingblastfurnace,andtakeseffectivemeasuresagainsttheserioussurfacewearofthegrindingcoalroller,oilleakage,bearingdamageandsoon.Accordingtotheconditionsoftheindustryandmine,theweldingwireisselectedandthesealingmethodisgiven.Thematerialandsizeofwearresistantringareoptimized,theupperlinestandardofbearingisstrictlycontrolled,theassemblyprocessofgrindingcoalrollerisdesigned,theservicelifeofgrindingcoalrollerisimprovedandtheexpectedeffectisachieved.

KEYWORDScoalgrindingroller;surfacingwelding;servicelife;

0前言

磨煤辊是炼铁厂高炉磨煤机的核心备件,每台磨煤机有三个磨辊成120︒均分布置(如图1所示),是立磨的主要研磨部件,磨辊轴通过双列球面滚子轴承和圆柱轴承滚子轴承来支承辊体,轴末端装有磨辊支架,工作时磨辊围绕辊轴自转。

图1:磨煤机简图

磨煤机在长时间运行期间,由于煤质的影响,对立磨的冲击磨损严重,致使磨煤辊的辊套磨损严重,使磨辊与磨盘之间的间隙加大,设备运转效率下降,能耗不断提高;另外由于长时间运行也易因密封问题造成漏油,这些问题将导致磨辊下线。

1可行性分析

我公司自2005年开展连铸辊及轧钢辊道等的修复业务以来,具备了丰富的修复经验与技术储备。目前我公司拥有堆焊设备10多台,拥有埋弧堆焊、明弧堆焊等多种堆焊形式,具有多种车床及大型机械加工设备、多年大型设备修复的经验。以目前公司现有的装备条件、工艺技术水平和质量控制能力完全具备了修复磨煤辊的条件。

2研发的工艺难点及关键技术

2.1由于初次修复磨辊,为了环保要求,需要对其制定合理的拆卸工艺并采取废油收集措施;

2.2根据磨煤辊单位工况条件及在线使用寿命,我们合理的选择焊丝与设计堆焊工艺;对磨损的辊套进行堆焊修复;

2.3磨煤辊辊套的堆焊要求根据焊丝的材质与性能要求,使用明弧焊进行堆焊修复,磨煤辊的重量约为5吨,堆焊直径最大为Φ1700mm,远超过了我公司原有明弧焊床的加工能力(原明弧焊床最大堆焊能力为:最大重量:3吨;最大直径为Φ500mm;)。需要对焊床进行技术改造。

2.4由于磨煤辊工矿条件恶劣,上线后易因密封问题造成在线漏油,需要对磨煤辊密封的安装的尺寸公差进行优化;

2.5对轴承是否再次上线的质量进行检查确认,另外由于在线工况条件的限制对轴承间隙的调整要求比较苛刻;

2.6对磨煤辊装配完毕时对密封性能与磨辊转动的检查标准。

3采取的措施及关键技术

3.1由于下线的磨辊残余润滑油较多,处于对环保考虑,我们针对磨煤辊的特点,拆卸时特制作了工装,打开油塞,使废油流入油桶,这样既杜绝了废油的二次污染也进行了废物回收。

3.2根据辊套现场工矿条件,对辊套的堆焊材质进行设计优化,根据选定的焊丝需要进行明弧焊堆焊修复,由于磨煤辊的尺寸与重量均超出了我们车间目前的设备堆焊能力,根据磨煤辊的外形特点我们对明弧焊焊床进行了改造;

3.3设计堆焊焊丝,根据磨煤在线工况条件及与炼铁厂对磨煤辊在线使用寿命的要求,要求磨煤辊在线使用寿命为12月以上。我们选择了高铬铸铁型硬面堆焊药芯焊丝。

3.4对密封采取的措施

3.4.1为了确保密封在线使用寿命,全部采用原装进口密封,并对密封进行严格检测;

3.4.2密封的优化,为了更好地解决漏油缺陷,对其密封安装方式进行了统一与优化,原来有的采用两油与一尘,有的采用两尘与一油密封方式,现在统一为两油与一尘密封方式;

3.4.3耐磨环的控制,首先为了保证耐磨性,材质我们选择了VF纤维骨架油封,其次对拆卸下的耐磨环进行测绘,根据耐磨环与骨架油封的密封形式是属于动密封,根据动密封的特点,即靠密封唇的过盈和工作介质的压力(自紧)使密封件产生弹性变形,堵住间隙,实现密封。必须将内密封环内表面与耐磨环外表面的间隙配合进行优化,既能保证耐磨环在内密封中顺利转动,又能保证磨辊上线时密封良好,不出现漏油问题。具体做法:测量出下线耐磨环的实际尺寸,根据密封的尺寸按照过盈配合设计耐磨环的尺寸,为过盈配合,耐磨环的表面粗糙度要求在0.8μm以下。

3.5轴承的安装,对轴承的两只上、下轴承外圈,使用冷装,根据装配间隙要求,冷冻温度至少需-15℃以下。轴承内圈装到磨辊轴上,轴承加热温度小于93℃以下(使用油浴加热)。装上轴承档板、止推垫板和螺钉。按照B-GP-2175力矩表紧固。要求装配时对轴承端隙进行调整,要求间隙为:0.025~0.076mm之间。

3.6装配完毕要求一个人能够转动灵活,对磨辊注油、进行漏油检测。

4.实施效果

修复好的磨煤辊在炼铁厂高炉磨煤机上线试用,自2016年9月份第一套小磨煤辊上线至今已有20多套磨辊上线,经过对磨煤辊的使用情况跟踪及炼铁厂的反馈,我公司修复的磨辊上线后没有出现辊套掉块及漏油现象,能够满足炼铁厂高炉磨机上线质量和修复后的使用寿命要求。

参考文献:

[1]焊接手册(第三版)机械工业出版社;

[2]杨威、张永生、李军伟、尼军杰郑州机械研究所(450001),立磨磨辊及磨盘的高碳高铬铸铁堆焊修复材料研究,新世纪水泥导报杂志社;

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