孟鶴松

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

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技 術(shù) 討 論

一種提高φ3600蒸汽煅燒爐托輪荷載的方法

孟鶴松

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

蒸汽煅燒爐托輪在生產(chǎn)中承重負(fù)荷大，零部件易損壞。為延長(zhǎng)托輪的使用壽命，提供一種可以提高φ3600蒸汽煅燒爐托輪承載能力的方法。

蒸汽煅燒爐；托輪；承載荷

煅燒爐是純堿生產(chǎn)的重要設(shè)備。它是將濾過(guò)工序送來(lái)的重堿，在煅燒爐內(nèi)加熱分解，制成純堿。煅燒分解產(chǎn)生的爐氣中含有CO2、NH3、水蒸汽和堿粉等，經(jīng)除塵、冷凝、洗滌處理后，所得到濃度為90%左右的CO2氣體，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后供碳化工序制堿用。目前，國(guó)內(nèi)純堿生產(chǎn)采用的煅燒爐有回轉(zhuǎn)式和沸騰式兩種類(lèi)型。而回轉(zhuǎn)式煅燒爐中又分為內(nèi)熱式和外熱式兩種。由于蒸汽煅燒爐生產(chǎn)強(qiáng)度大，熱效率高，爐體使用壽命長(zhǎng)，勞動(dòng)條件較好，操作控制較方便，所以越來(lái)越廣泛地被采用。

蒸汽煅燒爐在正常生產(chǎn)中，托輪更換相對(duì)較頻繁。我公司近幾年的使用周期，最長(zhǎng)使用16個(gè)月，最短使用12個(gè)月。單次檢修更換一組托輪所用檢修工時(shí)為8 h，影響煅燒爐產(chǎn)量約400 t。

由于近幾年在不增加設(shè)備的情況下增加產(chǎn)能，設(shè)備內(nèi)的物料重量增加，且滾圈和托輪的接觸面積有限，故滾圈與托輪的接觸應(yīng)力很大。托輪的軸承、機(jī)座、基礎(chǔ)及其它傳動(dòng)部分負(fù)荷也很大，容易使這些零部件損壞。使用周期比以前短。為延長(zhǎng)托輪的使用壽命，制定了以下的改造方案。

技術(shù)方案:托輪軸承由23156改型為3053260，兩側(cè)增加推力軸承。以上改進(jìn)會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)空間位置及鋼基礎(chǔ)條件限制，必須對(duì)底板、軸承座、托輪直徑等進(jìn)行改進(jìn)。

1 托輪底板

考慮改造后的托輪備件因素，實(shí)現(xiàn)與原托輪備件通用。改造過(guò)程中原托輪底板不變，所有原栽絲孔均保留不動(dòng)。

考慮兩栽絲的間距問(wèn)題，托輪底座螺栓改為M42，新老地腳螺栓栽絲孔最小間距為24 mm,見(jiàn)圖1。

圖1 托輪底板

2 軸承座

煅燒爐托輪軸承設(shè)計(jì)選用23156型，即內(nèi)徑×外徑×寬度為φ280×460×146 mm。軸承座為中心對(duì)稱分布，中心高300 mm，外形尺寸長(zhǎng)×寬×高為790 mm×320 mm×610 mm。3053260型號(hào)軸承內(nèi)徑×外徑×寬度φ300×540×192 mm，加之增加推力軸承60 mm寬度，因受現(xiàn)場(chǎng)空間位置及鋼基礎(chǔ)條件限制，要求托輪兩軸承座內(nèi)側(cè)間距一定。現(xiàn)場(chǎng)條件要求軸承座中心高不大于330 mm，外形尺寸不大于長(zhǎng)×寬為850×320 mm，高度不限制。軸承座鋼基礎(chǔ)在原基礎(chǔ)上進(jìn)行改造使用。鋼基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)展拼焊，斜墊板重新制作，現(xiàn)場(chǎng)焊接。并制定嚴(yán)格的防變形措施來(lái)滿足軸承座增寬要求。

改型后軸承座占用空間受限，需要提高軸承座材質(zhì)的性能，軸承座改進(jìn)前后對(duì)比：

改進(jìn)前軸承座材質(zhì)HT25-47，軸承座側(cè)面壁厚100.5 mm，底端厚70 mm。

改造后軸承座材質(zhì)ZG230-450,軸承座側(cè)面壁厚75 mm，底端厚60 mm。

查表可知：ZG230-450屈服強(qiáng)度230 MPa ；抗拉強(qiáng)度450 MPa 。力學(xué)性能大大優(yōu)于HT25-47鑄鐵材質(zhì)。

軸承座定位銷(xiāo)位置應(yīng)小于地腳螺栓中心線位置。主要考慮托輪加墊及螺母厚度，以不影響把緊螺栓為度?？紤]熱脹量，上軸承座應(yīng)留有一定的熱脹間隙。

3 托 輪

隨使用年限的增加、車(chē)削，煅燒爐滾圈厚度會(huì)逐步變薄，改造前需進(jìn)行精確計(jì)算。本次改進(jìn)滾圈厚度為原始尺寸225 mm，選用托輪直徑為1 100 mm。中心高增加30 mm，外徑需由1 100 mm改變?yōu)? 047 mm，角速度變?yōu)樵瓉?lái)的1.05倍。使用后實(shí)際滾圈厚度為208 mm時(shí)進(jìn)行軸承座改造，中心高較原來(lái)提高60 mm，直徑計(jì)算結(jié)果為994.3 mm。夾角變?yōu)?8.6°。角速度為原來(lái)的1.1倍。當(dāng)托輪套內(nèi)徑為843 mm時(shí)，單邊最小尺寸為102 mm。

托輪承載力增大，裝配型式選用圓螺母結(jié)構(gòu)，去掉止動(dòng)墊圈。經(jīng)強(qiáng)度核算托輪軸材質(zhì)由42CrMo改為45#鋼。

下面結(jié)合附圖詳述本方案實(shí)施過(guò)程。

軸承座改造更換時(shí)，因原托輪鋼基礎(chǔ)及斜墊板不動(dòng)，頂絲座距底座仍有10～15 mm間隙，可以保留不動(dòng)。軸承座螺栓孔中心距由670 mm增加為790 mm，螺栓由M36增加為M42，所以原墊板栽絲無(wú)法使用，因間距不足，無(wú)法在原基礎(chǔ)上進(jìn)行攻絲。需將其改為寬度44 mm的長(zhǎng)孔，鋼基礎(chǔ)割孔后用雙頭螺栓進(jìn)行緊固軸承座。

軸承座鋼基礎(chǔ)在原基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展拼焊，斜墊板重新制作，現(xiàn)場(chǎng)焊接。

將軸4、托輪轂5、軸承及軸承座組裝。見(jiàn)圖2。

1.調(diào)心滾子軸承 2.上軸承座 3.油杯 4.軸 5.托輪轂 6.止動(dòng)墊圈 7.圓螺母 8.推力調(diào)心滾子軸承 9.軸承蓋 10.軸承座 圖2 托輪結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)以上改造，在近期高負(fù)荷的生產(chǎn)中達(dá)到了以前的12～16個(gè)月的平穩(wěn)運(yùn)行周期，為穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保證。

[1] 孫錫吾，潘鴻恩.純堿生產(chǎn)設(shè)備檢修與防腐[M].沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1991

TQ114.15

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1005-8370(2016)01-12-02

2015-09-07

孟鶴松(1981—)，2003年畢業(yè)于唐山學(xué)院機(jī)械制造工藝與設(shè)備專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)任唐山三友化工股份有限公司重灰車(chē)間設(shè)備技術(shù)員。