燒結機系統性維護實踐

王永號

摘 要：本文是筆者10年來對火法鉛鋅有色冶煉行業中燒結段的主要設備-110m2剛性滑道鼓風燒結機在日常維護和檢修過程中的實踐經驗總結，該文幾乎涵蓋了燒結機在生產過程中出現的主要故障現象并作了簡明扼要的分析。其中還有一些經驗是國內四家ISP廠家在相互交流學習過程中的一些經驗的匯總，所有的分析結論都是經過長時間驗證的結果，希望能給同行在日常工作中提供一些幫助。

關鍵詞：ISP鼓風燒結機;故障分析;處理方法

本文所述燒結機為鉛鋅冶煉（燒結——鼓風爐熔煉流程）主要設備，用以脫除鉛鋅精礦中的硫（含硫煙氣送往制酸）使鉛鋅混合礦按一定比例的熔劑、雜料、返粉、煙塵等燒結成塊，再經兩段破碎、篩分送入鼓風爐冶煉。該設備由主傳動系統、臺車、頭尾星輪、潤滑系統、排煙系統和排灰系統等六部分構成。設備運行在高溫和易腐蝕環境，故維修難度大，運行成本高。

1 臺車起拱原因分析及處理方法

鼓風燒結機受工藝操作影響運行環境較差，工況不穩定，主要表現在溫度、煙氣壓力、含水量、腐蝕性介質含量等對機器正常運轉產生了較大干擾，要想維持長周期平穩運行必須將產生故障的各種原因分析到位，才能得到問題的徹底解決。其中臺車起拱是最常見的一種故障現象（如圖一所示），燒結機運行中出現的大多數故障都表現在臺車起拱上，而造成起拱的實質是整機運行阻力增大。臺車起拱會造成車體加劇磨損、臺車構件損壞、點火料層劇烈波動、漏料量成倍增加等，給生產工藝和設備造成巨大破壞作用。下面就將筆者多年來總結的起拱原因及處理方法介紹如下。

1.1 巷道溫度偏高，造成部件潤滑不良

原因分析：燒結機運行的原理是傳動裝置帶動頭部星輪推動上行臺車至尾部星輪，回程臺車是由尾部星輪上的臺車由于重力原因使尾部星輪產生自轉，推動回程臺車返回頭部星輪，從而形成閉環運行（如圖一所示）。上行臺車在剛性滑道上運行，回程臺車通過走輪在軌道上運行。因此從運行原理上看容易出現兩個點潤滑不良：一是上行臺車剛性滑道潤滑不良，二是臺車走輪潤滑不良，而造成這兩個故障點產生的最根本的原因就是巷道溫度偏高。中、后部巷道溫度正常工況下應不大于120℃，在這個環境溫度下臺車走輪能正常運行兩年以上，剛性滑道的磨損也在正常范圍內（≦1mm/y）。超過這個溫度，燒結機主要運行部件的劣化趨勢會明顯加快。

解決措施：分析出造成巷道溫度偏高的原因在實際工作中就能采取更有效的降溫措施，造成巷道溫度偏高有三點原因：一是工藝操作上未在燒結機大煙罩內形成微負壓，造成大量煙氣泄放到巷道內;二是巷道密封板變形失效，造成煙氣外溢;三是巷道積灰多未及時清理，致使巷道空間變小，造成熱量蓄積在臺車走輪周圍。原因分析清楚了就可以制定出有針對性的解決措施，具體來說有以下幾點：一是周期性的放灰操作，燒結機巷道和風箱的積灰要做到及時、徹底清理;二是定期檢查、檢修破損的巷道密封板，降低煙罩內高溫煙塵外溢量;三是合理匹配車速和鼓風量，使煙罩壓力在50Pa以下。除此之外，在日常操作中遇到的情況更是復雜多樣，必須根據情況適時調整操作條件，比如主排抽力不足、返煙管道堵塞、收塵系統故障等都會引起巷道溫度過高，這些都要依據實際情況及時采取相應的處理措施，否則長時間巷道溫度偏高會使滑道及臺車走輪內潤滑油碳化造成潤滑失效，致使臺車阻力偏大而起拱。

1.2 其它易造成臺車起拱的現象及原因分析

造成燒結機臺車起拱的因素比較復雜，溫度過高是一個常見原因，除此之外還有其它一些原因，總結分析如下：

1.2.1 臺車偏行

臺車偏行是指臺車在運行過程中發生歪斜，脫離滑軌垂直面。這種現象如果是發生在上行臺車是因為兩條滑軌潤滑程度差異較大造成的;而如果發生在回程臺車就是因為兩側走輪潤滑程度不同而引起的。這些都是由于潤滑不良致使兩側運行速度不一致而造成臺車偏行。還有一種現象就是臺車體某一側受外力作用，如密封板或其它溜體等對它產生摩擦阻力，從而造成臺車運行鏈的偏行。當然這些都是基于燒結機已經實現正確安裝的基礎上，而且經過較長時間生產以后出現的故障，如果初期安裝存在問題，比如頭尾部星輪不平行或錯位，也會產生上述現象，安裝問題這里不再贅述。

1.2.2 尾部移動架、配重偏差

燒結機配重是在臺車在運行過程中因溫度、臺車運行阻力變化而對臺車間隙起到動態調整補償的作用。如果配重較輕，在日常運行中當回程臺車阻力增大到一定程度時，由于受回程臺車阻力影響上行臺車的推動力無法使尾部星輪發生旋轉，尾部移動架將離開位移較大而造成頭部回程臺車入齒困難，容易引起較大故障;如果配重較重，尾部膨脹間隙被消除，則易引起臺車的間歇性起拱。筆者所維護的燒結機就因配重箱積礦較多，重量增加而造成臺車起拱。后來對配重進行了整體改造才杜絕了此問題的再次發生。當然，相比之下配重較輕的原因引起的燒結機故障更加致使，輕者傳動部分聯軸器損壞，重者頭部星輪會將軌道梁壓斷。這種故障一旦發生往往會造成燒結機長時間停車檢修，對生產影響極大。所以在日常生產中一旦發現臺車運行阻力偏大，燒結機電流超過正常限值時應及時處理。回程臺車的阻力主要來自于臺車走輪，常見故障是走輪潤滑不良、移位、軸承損壞或安裝失效。

1.2.3 臺車外部因素

燒結機在日常生產運行中溫度較高，而且伴有大量腐蝕性氣體和酸性灰塵產生，極易發生部件變形、松動、腐蝕和脫落的現象。如果這些部件與臺車發生剮蹭將給燒結機帶來很大的運行阻力，從而出現整機運行故障。而這種故障由于點多面廣很難鎖定故障點，排查難度較大。筆者在日常維護中總結了一些經驗僅供同行參考：一是巷道密封板變形或軌道變形，這種故障會造成一定程度上燒結機電流上升，但尾部移動架的位移量不會發生變化;二是頭尾部接料盒變形，故障現象不明顯，不易檢查;三是尾部移動架吊掛螺栓脫落，這種故障現象較明顯，易造成燒結機回程臺車“爬行”或短暫停頓，但電機電流上升較小;四是臺車滑板磨損超限或臺車體變形下撓引起臺車下部與風箱隔板剮蹭。以上四種情況只是一些常見故障，在日常生產中還有許多，在這里無法一一列舉，遇見異常現象只要認真分析便可縮小故障排查范圍。

1.2.4 壓軌間隙調整不當

燒結機的固定式壓軌或活動式壓軌間隙如果調整不到位會引起臺車非阻力性起拱。由于臺車運行過程中兩相鄰擠壓面會粘結部分物料，從而造成推力方向改變，以及引軌和走輪軌道面的磨損等都會造成臺車運行過程中出現錯位現象發生。燒結機壓軌的作用就是用來整理運行過程中發生錯位的臺車，糾正臺車運行過程中的上下移位或寬度方向跑偏。因此，固定壓軌和活動壓軌的周期性檢查與調整非常重要。

2 雙線多點集中潤滑系統的日常維護與常見故障分析

雙線多點集中潤滑系統主要為燒結機剛性滑道和頭尾部星輪軸承提供集中潤滑，是燒結機的“血液”。燒結機在日常工作中一半以上的故障都是由于潤滑系統失效引起的，它的重要性可見一般。

2.1 系統組成及特點

雙線多點集中潤滑系統主要由貯油桶、濾油泵、BSB電動潤滑泵、3DF4-P25電磁換向閥、壓力控制器和SSPQ-P雙線分配器組成（如圖三所示）。為了確保系統安全性特配備了雙泵供油，一開一備，電控部分也采用了R1904雙泵控制箱，操作較為方便。該系統能向多達1000個潤滑點供送潤滑脂，出油量可以根據需要連續調節，系統監測比較方便，可以根據需要隨時增加或減少潤滑點數量，且某一點的堵塞或泄漏不影響整個系統的工作。

2.2 多點集中潤滑系統常見故障分析及調整

2.2.1 潤滑泵故障及分析處理

該系統所用潤滑泵是一臺雙泵頭柱塞泵，最大供油壓力為40Mpa，通常主系統壓力調整到20 Mpa以上即可，雙線換向壓力的調整根據所用分配器的工作條件來定，一般為12 -15Mpa就可以滿足系統要求。潤滑泵出現的故障主要是單端或兩側不上壓。泵在運行時指針式壓力表的指針隨活塞運動而擺動，所以單側不出油時壓力表指針的擺動頻率減少一半，而兩側均不出油時指針則無壓力指示。依筆者經驗，泵頭在連續使用時壽命在一年至一年半左右，排除泵頭磨損或其它損壞常見的還有以下三點原因：一是油質太硬或雜質多，濾油泵無法工作導致油箱油位低;二是貯油桶內液位不足致使長時間運行時吸入大量空氣;三是電氣故障。而由于濾油泵操作不當、氣溫影響及拔桿失效等原因吸入空氣造成不上壓的現象發生率較高。排除空氣最簡單的處理方法是泵在運行過程中卸松對應側的活活塞絲堵，等空氣排除干凈后正常出油時擰緊即可，熟練工3分鐘就可完成，方法簡單，排除空氣后還不上壓就要對油泵進行系統性檢查，和其它普通油泵一樣，這里不再詳細說明。另外在冬季或氣溫低于5℃時需要給貯油桶加溫，根據筆者的經驗貯油桶的溫度保持在20-25℃時吸油泵和主油泵工作均較順暢。油桶加熱采用外部熱毯式加熱，加熱器必須有溫控器和限溫保險。

2.2.2 管路及分配器的維護

泄漏是潤滑系統最易出現的故障現象，而且故障點經常比較隱蔽，難以發現，有時甚至會造成整個系統不上壓，無法將油脂輸送到各潤滑點，從而引起燒結機各潤滑點失效，帶來運行故障。常見故障有以下幾個方面：一是分配器支管泄漏，支油管泄漏雖然不會影響其它潤滑點，但泄漏量較大時會造成與它相鄰支管腐蝕、破損加劇，造成失效點增多，支管破損往往都是由于長期處于腐蝕環境造成的，大多位于巷道側板下方或滑軌座下方，由于這兩個點溫度較低而且容易堆積廢油，從而很容易形成酸泥;二是分配器內部活塞磨損，嚴重或發生卡阻而引起系統內泄漏。此故障后果比較嚴重，會造成整個油路系統泄壓，所有潤滑點失效。對于分配器故障只能通過觀察其指針運行情況而逐一查找。在生產實踐中也可以通過主油管加裝切斷閥來實現對各組分配器進行分片管理，以縮小故障查找范圍;三是切斷閥或換向閥泄漏，該故障發生機率較小，主要現象是油泵不上壓，判斷起來相對簡單。

2.2.3 系統對油脂的要求

燒結機潤滑系統對油脂要求較嚴 格，必須具有較高的滴點（﹥240℃），因機頭部分濕氣大更要有很好的抗水性能和膠體的安定性，能夠在150℃以內潤滑作用穩定。同時為滿足油路系統要具有良好的泵送性能和優異的極壓性能。優質的油脂是確保燒結機良好潤滑的前提條件，所以使用的潤滑油必須滿足以上要素，同時要確保無其它雜質。

參考文獻：

[1]《機械設計》 何小柏主編，1995年7月第一版，重慶大學出版社出版

[2]《液壓傳動》嚴金坤 張培生主編，1979年12月第一版，國防工業出版社出版

[3]《機械設計手冊》成大先主編，2002年1月第四版，化學工業出版社出版