Φ3m×9m圆筒混合机改进设计

艾志明，李 琴

（济南钢铁集团 石横特殊钢厂，山东 泰安 271612）

摘　要：石横特钢厂Φ3m×9m一次圆筒混合机运行初期存在筒体挡圈开焊、本体撕裂、实心胶轮磨损较快，齿式联轴器易磨损断齿，上料倾角大，混料小球易破碎等问题，为此，采取增加混合机倾角、改用直径较大性能较好的实心胶轮、更换联轴器等措施，实心胶轮的使用寿命由90天延长为360天，设备故障率由0.8%降低至0.05%。
关键词：圆筒混合机；实心胶轮；传动系统
中图分类号：TF321.1　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2005）02-0063-01

    济南钢铁集团石横特殊钢厂（简称石横特钢厂）2×24m²步进式平面烧结机采用Φ3m×9m圆筒混合机作为一次混合用设备。其作用是将铁矿粉、煤粉或焦粉、熟石灰等充分混合并添加水份至合适浓度。混合机由混料筒筒体、实心胶轮、挡轮、传动机构等组成。自投入使用后频繁发生筒体挡圈开焊、本体撕裂、实心胶轮磨损严重等问题。针对上述问题，对该混合设备进行了改造。

1 改造前设备状况

    （1）实心胶轮寿命短。原采用Φ1100mm生胶轮，设计直径小，与筒体接触面积小，胶轮承载负荷大，磨损快。特别是受料点处胶轮长期受到冲击，胶轮的使用寿命仅90天。胶轮使用后期变形严重，混合机运转时产生较大冲击，严重影响设备的正常运行，而且维修费用高，维护工作量大，备件消耗量大。
    （2）联轴器定心精度低。减速机与胶轮，胶轮与胶轮之间传动采用齿型联轴器，定心要求比较高，但齿型联轴器不易定心，经常造成胶轮轴不同心。筒体的运动并不是以一点为圆心的弧线形运动，而是作摆线运动，以致联轴器受力不均，经常发生掰裂现象，内外齿磨损较快，易造成齿型联轴器断齿及脱齿等现象。且联轴器不易更换，维修量大，停机时间长，降低了烧结作业率。
    （3）落差大。混料过程中，混合时间短，则达不到烧结工艺要求；混合时间长小球易破碎，从而降低混合料的透气性，影响烧结速度。原有混合时间为3.4min，混合机给料点与受料点落差高达4m，在抛落过程中，造成小球的二次破碎现象较严重。
    （4）焊接应力未消除。筒体与筋带（挡圈）焊接处应力未消除，造成应力集中。筒体为钢板卷曲焊接，筒体的轴向移动依靠两组挡轮固定，筋带（挡圈）处因应力集中而导致焊口开焊，本体撕裂，平均30天需补焊加固1次。

2 圆筒混合机的改进设计

    （1）采用以点成面调整法，将混合机倾角由1.7°增加到2.5°，计算每个轴承座需调整的高度，然后在每个轴承座下加垫板进行调整；
    （2）根据烧结工艺，混合料90％以上的水分是在一次混合时所加。依此对混合料通蒸汽并加水，这样既提高了料温，又改善了造球效果；
    （3）将原胶轮改为Φ1400mm并加抗磨剂的混料机专用胶轮，每组胶轮与筒体的接触面积增加200cm²，承受载荷能力加强，减少了磨损，同时增大了减速机与筒体之间的间隙；
    （4）将混合机衬板压条由原来70mm等边角钢改为80mm槽钢，弥补了角钢易扭曲变形、易脱落的不足，延长了衬板的使用寿命；
    （5）更换联轴器。用滚珠万向联轴器替代齿型联轴器，滚珠易于定心，自身具有定心调节能力，承受扭矩大，解决了联轴器打齿故障，延长了使用寿命。

3 改造效果

        （1）加大倾角后，混合机的给料点与受料点落差由4m减至2.7m，有效地减少了小球的二次破碎；
        （2）混合时间按最佳工艺要求调整。经多次现场取样测试，混合料小球改造后比改造前破碎率减少10%~20%，改善了混合料的透气性，缩短了烧结时间，降低了能耗，且提高了混合机的作业率；
        （3）增大倾角后，调整了混合时间，满足了混合机的生产需要，增大了物料流速，降低了填充率，解决了设备超负荷运转问题，延长了胶轮的使用寿命，主动胶轮的使用寿命延长至360天，被动胶轮的使用寿命由80天延长至720天，降低了备件消耗；
        （4）将混合机衬板压条改为槽钢后，因槽钢的结构不至于因受力过大而产生弯曲、扭曲变形，故不易脱落。同时物料扬程有所降低，衬板磨损较慢。
        （5）联轴器采用了滚珠万向联轴器，具有补偿轴线产生多项偏移的能力，能隔离和吸收轴向振动和冲击，转动惯量小，重量轻，安装方便，调心角度大，维修费用低，保护主传动设备，使用寿命长。
        混合机改进后，未出现因联轴器掰裂而造成的设备停机故障，为烧结机作业率的提高创造了条件。

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