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 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)中承重負荷大，零部件易損壞。為延長托輪的使用壽命，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)的重要設備。它是將濾過工序送來的重堿，在煅燒爐內加熱分解，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)壓縮機加壓后供碳化工序制堿用。目前，國內純堿生產(chǎn)采用的煅燒爐有回轉式和沸騰式兩種類型。而回轉式煅燒爐中又分為內熱式和外熱式兩種。由于蒸汽煅燒爐生產(chǎn)強度大，熱效率高，爐體使用壽命長，勞動條件較好，操作控制較方便，所以越來越廣泛地被采用。

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

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

技術方案:托輪軸承由23156改型為3053260，兩側增加推力軸承。以上改進會受到現(xiàn)場空間位置及鋼基礎條件限制，必須對底板、軸承座、托輪直徑等進行改進。

1 托輪底板

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

考慮兩栽絲的間距問題，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,見圖1。

圖1 托輪底板

2 軸承座

煅燒爐托輪軸承設計選用23156型，即內徑×外徑×寬度為φ280×460×146 mm。軸承座為中心對稱分布，中心高300 mm，外形尺寸長×寬×高為790 mm×320 mm×610 mm。3053260型號軸承內徑×外徑×寬度φ300×540×192 mm，加之增加推力軸承60 mm寬度，因受現(xiàn)場空間位置及鋼基礎條件限制，要求托輪兩軸承座內側間距一定?，F(xiàn)場條件要求軸承座中心高不大于330 mm，外形尺寸不大于長×寬為850×320 mm，高度不限制。軸承座鋼基礎在原基礎上進行改造使用。鋼基礎現(xiàn)場擴展拼焊，斜墊板重新制作，現(xiàn)場焊接。并制定嚴格的防變形措施來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的性能，軸承座改進前后對比：

改進前軸承座材質HT25-47，軸承座側面壁厚100.5 mm，底端厚70 mm。

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

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

軸承座定位銷位置應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。考慮熱脹量，上軸承座應留有一定的熱脹間隙。

3 托 輪

隨使用年限的增加、車削，煅燒爐滾圈厚度會逐步變薄，改造前需進行精確計算。本次改進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)樵瓉淼?.05倍。使用后實際滾圈厚度為208 mm時進行軸承座改造，中心高較原來提高60 mm，直徑計算結果為994.3 mm。夾角變?yōu)?8.6°。角速度為原來的1.1倍。當托輪套內徑為843 mm時，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構，去掉止動墊圈。經(jīng)強度核算托輪軸材質由42CrMo改為45#鋼。

下面結合附圖詳述本方案實施過程。

軸承座改造更換時，因原托輪鋼基礎及斜墊板不動，頂絲座距底座仍有10～15 mm間隙，可以保留不動。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，所以原墊板栽絲無法使用，因間距不足，無法在原基礎上進行攻絲。需將其改為寬度44 mm的長孔，鋼基礎割孔后用雙頭螺栓進行緊固軸承座。

軸承座鋼基礎在原基礎上進行擴展拼焊，斜墊板重新制作，現(xiàn)場焊接。

將軸4、托輪轂5、軸承及軸承座組裝。見圖2。

1.調心滾子軸承 2.上軸承座 3.油杯 4.軸 5.托輪轂 6.止動墊圈 7.圓螺母 8.推力調心滾子軸承 9.軸承蓋 10.軸承座 圖2 托輪結構

經(jīng)過以上改造，在近期高負荷的生產(chǎn)中達到了以前的12～16個月的平穩(wěn)運行周期，為穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保證。

[1] 孫錫吾，潘鴻恩.純堿生產(chǎn)設備檢修與防腐[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，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)于唐山學院機械制造工藝與設備專業(yè)，現(xiàn)任唐山三友化工股份有限公司重灰車間設備技術員。