烧结台车滑板槽制作工艺改进及应用

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电气工程学报》2020年4期   作者:丁志刚
[导读] 在烧结机台车密封装置中,使用数量最多的是滑板弹簧式密封装置
        摘要:在烧结机台车密封装置中,使用数量最多的是滑板弹簧式密封装置。密封板装在台车的两侧,由密封滑板、弹簧、销轴及滑板槽等组成,滑板槽用螺栓固定在台车体上,要保证小于台车体 1~1.5 mm,以防止台车相互接触时撞掉滑板槽,但间隙不能过大,以免加重漏风。为应对严峻的设备加工市场形势,积极响应企业“降本增效,自挖潜能”的号召,对滑板槽的制作工艺采取了进一步改进和优化,将原生产工艺改为钢板冲压成型新工艺,并取得了显著的效果。
        关键词:烧结台车;密封装置;滑板槽;冲压成型
一、滑板槽制作工艺分析
        1、滑板槽制作,采用的是10#热轧普通槽钢GB/T 为原材料进行机械加工。其制作工艺流程为:1)压容分厂按图纸要求线切割下料,然后转机械加工。2)刨床(B215K)刨槽钢31 mm端面及90 mm槽宽。3)铣床(T611)铣平998 mm两端面。4)钻床(Z35)加工螺栓孔。
        依据机械加工分厂提供的生产数据,以槽钢为原材料制作1件滑板槽,仅完成刨床和铣床两步工序就需要 1.5 h,以每天两班制工作 12 h 为例,每天的生产数量≤8件,不仅生产成本高、效率低,而且浪费严重。
        2、冲压可加工出轮廓尺寸大、空间形状复杂、质量轻、形状和尺寸精度较高的零件;而且材料消耗少、生产效率高、易于实现机械化和自动化、生产成本低。冲压零件所用的材料,不仅要适合零件在机器中的工作条件,而且要适合冲压过程中材料变形特点及变形程度所决定的制造工艺要求,即应具有足够的强度及较高的可塑性。对于常规的烧结产品而言,滑板槽属于大批量件,故将原生产工艺改为钢板冲压成型新工艺。其制作工艺流程如下。 1)首先要根据滑板槽的尺寸,设计出上下冲压胎膜,上下胎膜采用钢板边角废料焊接制作,然后将胎膜在机床上按图纸标注尺寸精度加工成型,滑道两侧分别焊好两件定位滑块,距离为钢板展开宽度+0.2 mm。2)采用厚度为 4 mm 的 Q235-A 普通钢板为原材料,由压容分厂根据滑板槽的展开宽度,采用数控切割机下料,然后进行机械加工。 3)在油压机上固定好上下冲压胎膜,将毛坯料4 mm 厚钢板推送至下胎膜中,并冲压成型,约 15min冲压1件,而且长度方向不用二次加工。采用钢板冲压一次成型滑板槽,方便快捷、效率高。 4)在钻床(Z35)上加工螺栓孔。
        3、120 m2平面步进式烧结机平均所用烧结台车数量为50台,共需要滑板槽数量200件,制作1件滑板槽所需 10#槽钢重量为 10 kg,按照市场价格平均为3000 元/t 计算,完成烧结线所需要的 200件滑板槽所花费的材料成本为 6000 元,机械加工需≥300 h,机械加工工时费用≥2 400元(8元/h)。采用钢板冲压一次成型滑板槽,4 mm 厚的Q235-A 钢板现行的市场价格平均为 3 000 元/t,制作件滑板槽所需钢板重量为4.6 kg,完成200件滑板槽所花费的材料成本为 2 760 元,机械加工所需要的时间约50 h,机械加工工时费用约400元。
二、提升烧结机产量的措施
        1、改用烧结主抽风量。现用烧结主抽风机为传统的应用二元流理论技术设计的风机,该二元流风机叶轮旋转时流体与叶片进口冲角形成了一种硬冲击,导致叶轮流道流速不畅,产生效率低、能耗大,叶轮磨损大、寿命短、噪声大等缺陷。经多方面考察、交流,在确保现场传动电机、联轴器、风机主轴等安装尺寸不变的情况下,将现有的风机叶轮更换成三元流风机叶轮。
        (1)烧结台车本体漏风治理。

对车体漏风,首先将需更换的台车栏板由两段式更换为整体式台车栏板,栏板宽度与台车宽度一致,从根本上减小漏风面积;其次对台肩脱落的台车进行修复,对车体台肩面进行找正,并根据图纸尺寸重新制作台肩,台肩与车体安装时,在适当位置将台肩紧固螺钉更换为通孔高强螺栓连接,其强度无疑大于螺钉连接;台肩安装完成后,宽度方面两平面的平行度为0.08,并且垂直于车轴线构成的平面,垂直度为0.08,有效减小了台车与台车之间的漏风面积。
        (2)机头、机尾密封装置漏风治理。烧结厂现用的机头机尾密封装置在线使用已3 a,其弹性活动密封板频繁受冲击力作用,又长期受高温废气作用,弹性下降。如更换密封装置,其备件费用高达35万元,且新备件同样存在间隙不好调整。为此,在密封板下部密布钐钴磁铁来解决密封装置与台车底面漏风,密封板与台车底面预留一定间隙,台车运行过程散落的小颗粒含铁物料受磁性作用全吸附在密封板上,台车经过密封板时,台车底面与密封板之间间隙全被物料填充,漏风现象较以前明显好转。
        (3)台车弹性滑板与固定滑道漏风治理。将损坏的弹性滑板更换成新式的双板簧密封弹性滑板。新式弹性滑板和滑板槽之间用两个通长的弹簧板连接,阻断了原老式弹性滑板的1 mm风 道,起到了良好的密封效果。同时滑道槽内还安装有圆弹簧结构,即用圆弹簧弹起滑板,滑板受力均匀,始终与台车的固定滑道紧密接触,从而进一步提高密封性能,降低漏风。利用年修机会,对台车导轨通过添加1、2、3 mm垫片来调整高度,确保两侧导轨高度在同一平面上,台车运行过程中两侧弹性滑板受力均匀,密封效果良好,使用寿命延长。
        (4)烟道系统漏风治理。在烧结机年修过程中,对烟道内部内衬脱落地方进行查找,在脱落地方加焊厚度为 15 cm 的龟甲网,再在龟甲网上喷涂一层厚度为 20 cm 的耐磨喷涂料,经保养、凝固后,其耐磨性和保温效果明显改善,有效防止烟道磨透漏风。对于损坏的重锤式卸灰阀,将其更换成新型高密封性双层卸灰阀,该卸灰阀含手(电)动插板阀、上卸灰阀、中间灰箱、下卸灰阀、和驱动装置,卸灰阀工作时,首先在下卸灰阀关闭的状态下开启上卸灰阀,将灰尘卸到中间灰箱中,然后关闭上卸灰阀并打开下卸灰阀,再将中间灰箱中的灰尘卸出。在此过程中,始终有一卸灰阀处于关闭状态,保证了系统的气密性,使其负压状态不受影响。
        (5)除尘系统漏风治理。除尘器本体大面积贴补,贴补完成后,在使用150 mm保温岩棉对除尘器进行保温密封,对于除尘管道,平日只能对漏点进行贴补。年修过程中将磨损严重的除尘管道进行了局部更换,且在弯脖管道内侧喷涂SCN高温抗蚀耐磨衬里材料,能延长降尘管道使用寿命,减少漏风面积。
        2、加强设备管理。成立了提高烧结整体设备效率课题小组,积极探索设备在线使用状况及使用寿命,精确判断设备带病作业时间,在延长定修周期,提高定修项目命中率、完成率、加强备件质量管理上狠下功夫,有效降低了故障停机及工艺停机时间。特别是针对输送带故障停机及紧篦条工艺停机,选取优质备件厂家对输送带及篦条进行大包,最大限度地提升输送带及篦条的质量。
结束语
        通过改进滑板槽生产制作工艺,不仅把闲置的小型油压机重新利用,减轻了B215K刨床的工作压力,减少了材料浪费,提高了生产效率,同时为企业节约了大量的生产成本。
参考文献:
[1]张惠宁.烧结滑板槽设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2018.
[2]曲彩云,黄丽梅.滑板槽机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,
        2017.
[3]孟令君.钢铁技术滑板槽管理的进步[J].炼铁,2018(2):24-28.
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