劉樹香，劉樹杰

（1.中國(guó)鋁業(yè)中州分公司檢修廠，河南 焦作 454174；2.新鄉(xiāng)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

種分槽攪拌系統(tǒng)安裝與維修工藝改進(jìn)

劉樹香1，劉樹杰2

（1.中國(guó)鋁業(yè)中州分公司檢修廠，河南 焦作 454174；2.新鄉(xiāng)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

種分槽是氧化鋁生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，其攪拌系統(tǒng)的安裝非常關(guān)鍵。分析了種分槽攪拌系統(tǒng)傳統(tǒng)安裝方法存在的問題，提出了工藝改進(jìn)方案，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用，取得了良好的效果。

氧化鋁；種分槽；攪拌系統(tǒng)；安裝；施工步驟；工藝改進(jìn)

1 基本概況

種分槽是氧化鋁生產(chǎn)的主要設(shè)備之一。中州分公司目前擁有?14 m、?10.5 m等不同規(guī)格型號(hào)的種分槽60多臺(tái)，高度都在32 m以上。這些種分槽的攪拌系統(tǒng)大多由減速機(jī)、攪拌軸、槳葉以及底軸承組成，重量一般在25～30 t之間，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 種分槽攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

在實(shí)際生產(chǎn)中，種分槽攪拌系統(tǒng)的安裝和檢修是工作的難點(diǎn)。由于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，起重量大，高空作業(yè)多，因此，危險(xiǎn)級(jí)別較高，工作效率低，安裝或檢修周期長(zhǎng)，往往會(huì)對(duì)施工進(jìn)度和生產(chǎn)造成影響。如何有效地克服這些難點(diǎn)，是種分槽攪拌系統(tǒng)安裝和維護(hù)中亟待解決的問題。

2 傳統(tǒng)的安裝方法及存在的問題

根據(jù)種分槽所處的不同環(huán)境，攪拌系統(tǒng)傳統(tǒng)的安裝方法主要分為兩種：方法一為槽頂懸吊倒裝攪拌軸，槽內(nèi)順裝槳葉；方法二為槽內(nèi)懸吊正裝攪拌軸，順裝槳葉。

2.1 槽頂懸吊倒裝攪拌軸，槽內(nèi)順裝槳葉

2.1.1 施工原理和適用條件

槽頂懸吊倒裝攪拌軸，槽內(nèi)順裝槳葉是通過槽頂設(shè)置的起重裝置的協(xié)助，利用起重機(jī)將攪拌軸在槽頂?shù)跹b、組對(duì)，并下放至槽內(nèi)，在槽內(nèi)按順序安裝槳葉。該方法施工原理如圖2所示。

圖2 方法一施工原理示意圖

該方法適用于種分槽所處周圍場(chǎng)地空曠，大型起重機(jī)械可以近距離靠近的作業(yè)環(huán)境。

2.1.2 施工步驟

（1）在減速機(jī)支座上（或?qū)ＴO(shè)起重支架）對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)HSZ5×12的葫蘆。

（2）用起重機(jī)吊起第三根軸（下軸或底軸）至槽頂，用葫蘆接住軸并懸吊在槽內(nèi)，將該軸上法蘭調(diào)整至合適位置。

（3）用起重機(jī)吊起第二根軸（中軸）至槽頂，與第三根軸的上法蘭對(duì)接。

（4）第二、三根軸對(duì)接完成后，下放葫蘆和吊車鉤，使第二根軸的上法蘭調(diào)整至合適位置。

（5）用同樣方法吊裝第一根軸（上軸），安裝減速機(jī)，對(duì)接驅(qū)動(dòng)法蘭，完成傳動(dòng)軸安裝。

（6）設(shè)置槳葉吊裝專用工具以及高空作業(yè)吊盤，按照從上到下的順序，逐層安裝所有槳葉。

（7）最后安裝底軸承。

2.1.3 存在的問題

（1）需要大型起重機(jī)械配合，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境允許大型起重機(jī)械近距離靠近槽體。

（2）槳葉吊裝高度達(dá)28 m以上，吊盤要升至離槽底27 m以上的高空，造成人員作業(yè)和上下吊盤十分不便，危險(xiǎn)級(jí)別很高。

（3）一臺(tái)槽子的攪拌系統(tǒng)安裝工期需要8～10d。

2.2 槽內(nèi)懸吊正裝攪拌軸，順裝槳葉

2.2.1 施工原理和適用條件

槽內(nèi)懸吊正裝攪拌軸，順裝槳葉是利用槽頂現(xiàn)有起重機(jī)，將事先倒運(yùn)入槽內(nèi)的攪拌軸，從減速機(jī)方向逐一組裝，再按照由上到下的順序安裝槳葉。該方法施工原理如圖3所示。

種分槽所處現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境空間狹小，大型起重設(shè)備不能靠近槽體的情況下，一般采取該種方法。

圖3 方法二施工原理示意圖

2.2.2 施工步驟

（1）首先把攪拌軸利用下開孔導(dǎo)入槽內(nèi)，或利用起重機(jī)通過上吊裝孔吊進(jìn)槽內(nèi)。

（2）安裝減速機(jī)底座。

（3）利用槽頂電葫蘆，把第一根軸（上軸）吊裝到安裝位置并固定。

（4）安裝減速并對(duì)接傳動(dòng)法蘭。

（5）設(shè)置槳葉吊裝專用工具和高空作業(yè)吊盤。

（6）利用槳葉吊裝滑輪組，吊裝第二根軸（中軸）至安裝位置，提升高空作業(yè)吊盤至第一與第二根軸對(duì)接法蘭處，對(duì)接兩根軸。

（7）利用同樣的方法安裝第三根軸（下軸或底軸）。

（8）把吊盤升至頂層槳葉位置，從上向下逐層安裝所有槳葉。

（9）最后安裝底軸承。

2.2.3 存在的問題

（1）要求槽頂有電動(dòng)葫蘆，否則將要設(shè)置專用的第一根軸的吊裝工具。

（2）吊盤將要多次在懸吊的攪拌軸下起升，存在嚴(yán)重的安全隱患。

（3）槳葉吊裝高度達(dá)28 m以上，吊盤要升至離槽底27 m以上的高空，造成人員作業(yè)和上下吊盤十分不便，危險(xiǎn)級(jí)別很高。

（4）槽內(nèi)大件吊裝較多，增加了作業(yè)難度，存在安全隱患。

（5）一臺(tái)槽子的攪拌系統(tǒng)安裝工期需要8～10 d。

3 改進(jìn)后的安裝方法及特點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)思路

對(duì)種分槽攪拌系統(tǒng)兩種傳統(tǒng)的安裝方法進(jìn)行分析后認(rèn)為，應(yīng)從以下幾方面著手：1減少高空作業(yè)步驟和高空作業(yè)時(shí)間；2減少槽內(nèi)的高空吊裝次數(shù)；3減少對(duì)大型起重機(jī)械的過于依賴；4消除人員必須處于吊裝重物下的安全隱患。最終決定利用自制的三角桅桿對(duì)種分槽攪拌系統(tǒng)進(jìn)行安裝。

3.2 改進(jìn)的工藝

改進(jìn)后的安裝方法如圖4所示。具體施工作業(yè)步驟如下：

圖4 改進(jìn)后的安裝工藝示意圖

（1）將起吊滑輪組下落至合適高度，準(zhǔn)備使連接法蘭與第一根軸的上法蘭對(duì)接。

（2）在槽底搭設(shè)高空作業(yè)吊盤，設(shè)置槳葉吊裝起重滑輪組。

（3）利用槳葉吊裝滑輪組，扶正已提前放于槽內(nèi)的第一根攪拌軸（上軸）。

（4）提升作業(yè)吊盤至8.5 m處，將起重滑輪組上的連接法蘭與第一根軸的上法蘭進(jìn)行對(duì)接。

（5）安裝第一根軸上的槳葉。

（6）提升三角桅桿滑輪組至合適高度，用類似方法把第二根攪拌軸（中軸）的上法蘭與第一根軸的下法蘭對(duì)接，并安裝槳葉。同樣方法完成第三根攪拌軸和槳葉的安裝。

（7）在所有攪拌軸和槳葉安裝完畢后，整體提起，在軸的下方用支座支牢，上方固定于槽頂主梁上，同時(shí)使上法蘭端面低于標(biāo)準(zhǔn)安裝位置20～30 mm。

（8）安裝減速機(jī)底座及減速機(jī)，連接傳動(dòng)法蘭。（9）最后安裝底軸承。

3.3 工藝特點(diǎn)

（1）被吊裝的攪拌軸下端始終不離開槽底平面，槳葉最高吊裝高度降至8～9 m，大大減少了高空吊裝次數(shù)。

（2）作業(yè)吊盤只在0～8 m的范圍內(nèi)升降，高空作業(yè)高度降低了2/3。

（3）有三分之一的槳葉安裝不需要在高空進(jìn)行，人員不再依靠軟梯上下作業(yè)吊盤，減少了高空作業(yè)時(shí)間。

（4）攪拌軸可以提前全部放于槽內(nèi)，減少了大型起重機(jī)械的使用臺(tái)班，可有效節(jié)省人工費(fèi)和機(jī)械臺(tái)班費(fèi)，降低成本效果明顯。

（5）工作效率明顯提高，完成一臺(tái)槽子攪拌系統(tǒng)的安裝只需要4～5 d。在特種氧化鋁廠新高白種分系統(tǒng)施工中，其中一臺(tái)種分槽攪拌系統(tǒng)的安裝只用了3.5 d。

（6）所利用的起重三角桅桿拆裝方便、可以多次使用，并且可以代替大型起重機(jī)械作業(yè)，經(jīng)濟(jì)性好、安全性高。

（7）此方法工器具制作和設(shè)置簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，可以廣泛推廣使用。

3.4 實(shí)際運(yùn)用

改進(jìn)后的施工工藝在特種氧化鋁廠新高白種分槽安裝中進(jìn)行了運(yùn)用，結(jié)果表明：該方法操作簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)效益明顯。與傳統(tǒng)的施工方法相比，優(yōu)勢(shì)顯著。

以特種氧化鋁廠新高白系統(tǒng)的6臺(tái)種分槽施工為例，原施工方案預(yù)計(jì)工期50～60 d，而工藝改進(jìn)后，從準(zhǔn)備工器具到6臺(tái)攪拌系統(tǒng)安裝完畢，僅用27 d，工期縮短約50%，節(jié)省人工費(fèi)2萬(wàn)元左右。

原方案計(jì)劃使用90 t吊車配合施工，6臺(tái)槽子預(yù)計(jì)使用90 t吊車約20個(gè)臺(tái)班。工藝改進(jìn)后，只用90t吊車5個(gè)臺(tái)班，節(jié)省機(jī)械臺(tái)班費(fèi)10萬(wàn)元左右。

更重要的是，改進(jìn)后的工藝在施工中的危險(xiǎn)系數(shù)大大降低，消除了施工中的安全隱患，解決了中州分公司種分槽攪拌系統(tǒng)安裝中的難題。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過實(shí)踐和改進(jìn)，總結(jié)出的種分槽攪拌系統(tǒng)安裝施工方法較為安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。該方法有待于在今后的工作中進(jìn)一步改進(jìn)和完善，如改高空作業(yè)吊盤為自動(dòng)升降平臺(tái)，消除高空作業(yè)和吊裝帶來的安全隱患等，以便更好地服務(wù)于生產(chǎn)。

[1]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]劉鴻文主編.材料力學(xué)（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

Abstract:Seed precipitator is one of the important equipment of alumina production,and its installation of agitat?ing system is the key point.The improvement scheme of technology was put forward based on analyzing the existing problems of traditional installation method for agitating system of seed precipitator,and better effect was achieved after applied in practical production.

Key words:alumina;seed precipitator;agitating system;installation;construction step;technology improvement

Improvement on installation and maintenance technology of agitating system of seed precipitator

LIU Shu-xiang,LIU Shu-jie

TF821；TF351.5＋2

B

1672-6103（2011）02-0038-03

劉樹香（1979—），女，河南省焦作市人，大學(xué)本科學(xué)歷，機(jī)械工程師，主要從事機(jī)械設(shè)備安裝與維修工作。

2010-08-17

2011-02-20