淺談燒結機臺車故障與維護對策

高真航 張興偉

摘要：燒結機是燒結生產工藝的主體設備，它能否正常運行直接影響到整個生產工藝過程的穩(wěn)定。燒結機臺車作為燒結機的核心組成部分，其對燒結機作業(yè)率的高低起著至關重要的作用。燒結機臺車由車體、欄板、車輪、篦條、隔熱件、密封滑塊、篦條銷子等七部分組成。由于臺車在燒結機上的數量較多，部件結構復雜、使用條件較為惡劣，因此燒結機臺車故障造成的停機在燒結的非正常停機中占很大比重。

關鍵詞：燒結機臺車；故障；維護對策

1 燒結機臺車常見故障原因分析

燒結機臺車損壞的主要問題是爐篦條、隔熱墊損壞，其次是燒結機臺車輪子故障。其中爐篦條、隔熱墊脫落占臺車故障的87%，而且爐篦條、隔熱件脫落后還會進入后續(xù)系統(tǒng)造成漏斗堵塞、劃傷膠帶等次生事故，所以解決爐篦條、隔熱件脫落對保證燒結機臺車穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。

1.1 爐篦條、隔熱件脫落

爐篦條和隔熱件都是臺車上的易損件，一般材質為耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵，也有用不銹鋼的。發(fā)生爐篦條、隔熱件脫落的主要原因如下：

1）正常疲勞破壞。根據材質、使用條件等不同，有其平均使用壽命。在目前低上料量，厚料層的生產條件下，篦條和隔熱件的使用壽命都明顯縮短，隔熱件使用壽命平均在8個月左右，篦條的平均使用壽命為1年左右。

2）受熱膨脹導致爐篦條起拱。爐篦條“小腿”是整個爐篦條斷面積最小的部分，只有12mm，爐篦條起拱后，“小腿”很容易斷裂?！靶⊥取睌嗔训呐_車運行到回程段后，“小腿”斷裂爐篦條很容易脫落。

3）臺車梁燒損。燒結機臺車梁燒損后，燒結機臺車在機頭和機尾星輪處發(fā)生振動，隔熱件在此處發(fā)生不規(guī)則的位移，臺車與爐篦條之間的間隙剛好夠隔熱件掉落的間隙時隔熱件就掉落了。隔熱件脫落后，臺車篦條活動間隙增大，爐篦條端部在此處發(fā)生疊加，爐篦條傾斜，最終出現(xiàn)爐篦條脫落。

4）厚料層燒結工藝對爐篦條和隔熱件壽命的影響。在燒結過程中，隨著料層厚度的不斷提高，燃燒帶的不斷下移，下層燒結料的熱量蓄積增加，燃燒層的溫度提高；另一方面料層厚度提高以后爐篦條和隔熱件的承壓增加；燒結礦強度提高對篦條端部形成的沖擊和磨損加劇。

5）非正常生產工藝操作造成的損壞。由于生產中水、碳波動，焦粉配加量偏大和燒結終點控制提前等原因，造成燒結機篦條、隔熱墊過燒，篦條、隔熱墊長時間在高溫狀態(tài)加速其自身氧化，容易從臺車橫梁上脫落。

1.2 因臺車車輪造成的故障

臺車車輪常見的故障主要有臺車輪軸承損壞、車輪竄軸、車輪輪緣磨損、軸承缺油等。造成臺車輪故障的主要原因如下：

1）臺車車輪運行環(huán)境溫度高，粉塵較大，環(huán)境惡劣。車輪承受臺車自重、燒結礦重量以及抽風負壓作用力等較大負荷，并要求連續(xù)24h不間斷運行。臺車車輪軸承經常發(fā)生保持架破裂、軸承滾珠缺損等故障。當軸承損壞的臺車繼續(xù)運行時，臺車車輪就會自行脫落，需及時停機更換臺車，如果臺車在進入彎軌時車輪脫落，損壞的車輪極易被推入燒結機機尾彎道造成卡阻。

2）燒結機臺車跑偏，導軌對車輪與導軌接觸處形成擠壓，使車輪受力不均衡，長時間作用，使車軸逐漸脫出車輪，嚴重時車輪完全脫出掉落。臺車跑偏，車軸與車體孔連接處受力較大，固定銷松動，或車體孔磨損較大，導致車軸脫出車體孔，兩輪間距增大，加快臺車車輪的損壞。

3）臺車輪子軸承缺油。

1.3 欄板松動、開裂

危害：臺車欄板松動造成臺車欄板向外傾斜；其次臺車欄板可能因種種原因產生不同程度的變形，嚴重時會產生裂紋，使燒結工藝的密封性變差，產生邊緣效應，生產的產品質量降低，甚至影響生產的正常進行。

原因分析：燒結機臺車欄板產生裂紋的原因是綜合性的，概括起來有如下幾方面：材質的原因，臺車欄板材質為球墨鑄鐵，各元素的含量有嚴格規(guī)定，尤其是硫、磷元素的含量超標將會引起熱脆性、冷脆性，導致裂紋產生；鑄造原因，現(xiàn)場觀察有部分臺車欄板存在明顯鑄件缺陷（夾渣、缺損等），其裂紋主要產生在缺陷位置。除上述因素外，生產使用過程中工藝溫控、自然環(huán)境等也對裂紋的產生有直接影響。這就要求我們在生產使用過程中，精心調控工藝溫度，在力所能及的條件下改善工作環(huán)境，從而延長燒結機臺車欄板使用壽命，減少缺陷產生。

1.4 臺車輪軸脫出

臺車輪軸主要依靠與軸孔的過盈配合和緊定定位螺栓固定，臺車輪軸的工作條件相對較差，臺車運行過程中由于四個輪子受力不均、軸與套的熱膨脹量不一致、燒結機跑偏、臺車在頭、尾星輪處受沖擊力等原因造成臺車軸定位螺釘失效，軸與套的過盈量不足以及軸安裝時定位孔偏離軸套的螺栓孔等，導致燒結機臺車軸竄軸，從軸套中脫出一定的位移量，從而造成輪和軸的損壞。

1.5 密封滑塊脫落

密封滑塊脫落一般出現(xiàn)在燒結機機頭位置，主要原因是滑塊變形、滑板固定螺栓松動或機頭滑道導板變形等造成臺車在運行到導板位置時滑板頂在導板上導致滑塊脫落，導板變形。

2 軸承改進和維護對策

針對現(xiàn)有故障，分別對車輪和軸承進行改造，具體改進措施如下：

2.1 車輪結構改良

改善車輪后部密封的結構型式，提高密封橡膠材質來增強密封性能。原密封使用Z型橡膠圈，強度不足且不易維護?，F(xiàn)密封采用氟橡膠骨架密封，強度增加，且方便拆卸與安裝，提高密封性能，使散料不易進入軸承內部。

2.2 軸承結構改善

改變軸承滾子錐度，從11度增至13度以提高該軸承的軸向承載能力。取消軸承內圈中間隔圈，便于軸承安裝，更好實現(xiàn)軸承定位。

2.3 改進車輪結構

改進車輪結構，針對臺車車輪常出現(xiàn)的故障，改進方案有如下三種：

方案1：原有基礎上改進，車輪與卡輪間采用可更換的迷宮密封，既可密封，避免軸承進散料而損壞，也可減少當原凸臺磨損時車輪需整體更換；卡輪與軸間采用二硫化鉬等潤滑材料，實現(xiàn)自潤滑，減少加脂不到位引起的磨損；車輪軸末端使用卡板防止軸向竄動，替代原有的螺釘定位方式。

方案2：引進一體化車輪結構，是能承受徑向和軸向高負載的自密封軸承。兩排滿裝滾柱軸承制造與安裝精度高，可承受徑向力，單獨安裝；軸向載荷由中間交叉滾子承受。該組合軸承結構的臺車可適應燒結過程臺車的高溫度、高負載工況。

該軸承結構特點如下：

中部交叉滾子軸承可解決軸向承載能力小的不足；

車輪前后位置采用可靠Y型防塵圈，一次性封入油脂，確保軸承潤滑。

所用軸承均無保持架，故障減少，滾子與滾道之間靠加工精度保證合適間隙。

輪體材質采用50CrMo，通過熱處理表面HRC50以上。目前國內已有鋼鐵廠使用該種一體化車輪，在線使用效果不錯。

2.4 工況改善

2.4.1 車輪卡輪處進行吹掃

臺車修理場所環(huán)境較差，粉塵等異物進入軸承，容易造成軸承的磨損，粉塵及有碎料的地方主要有九輥處、尾部星輪處，在這些有碎料的地方采取氣管吹掃的措施，來清除落料。

2.4.2 臺車年定修調向

由于燒結機臺車在四樓返程軌道處出現(xiàn)起拱現(xiàn)象，在返程軌道上臺車后輪騰空，前輪著軌，承受載荷較大，通過在定年修停機中對臺車進行調向，平衡臺車前后輪負載不均的狀況。

3 結語

經過一系列措施處理后，可極大減小燒結機臺車輪故障的發(fā)生，從而降低了燒結機臺車輪備件消耗，既節(jié)約了成本，又改善燒結機的運行環(huán)境，同時保證了設備的正常運轉，提高了燒結礦的產量。在同行業(yè)具有推廣價值。

參考文獻

[1]石紅兵.265m2燒結機臺車爐篦條頻繁脫落的解決及措施[J].新疆鋼鐵，2012（3）：33-35.

[2]靳華東.淺談燒結機臺車故障與維護對策[J].中國科技投資，2013（35）：197.

（作者單位：承德承鋼工程技術有限公司）