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1、預(yù)加水成球盤設(shè)計(jì)綜述 摘要：綜述了現(xiàn)在機(jī)立窯生產(chǎn)水泥過(guò)程中的預(yù)加水成球的技術(shù)要求，重點(diǎn)介紹了預(yù)加水成球盤在實(shí)際運(yùn)用中為了實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的目的所采取的對(duì)盤體、傳動(dòng)系統(tǒng)、刮刀系統(tǒng)的分析、調(diào)整和改進(jìn)，展望了 關(guān)鍵詞：盤邊 刮刀 支架 爆球率 料球 預(yù)加水小料球快速煅燒技術(shù)，小料球快速燒成技術(shù)是立窯煅燒的一項(xiàng)重要技術(shù)進(jìn)步，目前應(yīng)用十分成功的企業(yè)并不多，主要原因是前幾年預(yù)加水成球系統(tǒng)的控制技術(shù)和設(shè)備還不太過(guò)關(guān)，小料球的操作控制要點(diǎn)還沒(méi)完全掌握，目前預(yù)加水成球技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第六代產(chǎn)品，設(shè)備及控制系統(tǒng)基本過(guò)關(guān)。這些都是能否取得高產(chǎn)量、高質(zhì)量料球的保證，從而提高水

2、泥的煅燒質(zhì)量和產(chǎn)量。 1．料球的技術(shù)要求及對(duì)成球盤的技術(shù)調(diào)整分析： 高質(zhì)量的料球?qū)Τ汕虮P的盤轉(zhuǎn)速、盤傾角α、盤邊高等的選擇和調(diào)整有直接的關(guān)系。轉(zhuǎn)速高時(shí)，成球時(shí)間縮短，孔隙率提高，料球炸裂溫度提高，爆球率低；轉(zhuǎn)速太高將很難成球。一般取12—13r/min。適當(dāng)增大α，可降低爆球率，一般取值在45—55°范圍內(nèi)。傾角的調(diào)整要與盤徑、轉(zhuǎn)速、邊高綜合考慮。一般盤邊高H=（0.14—0.19）D。在不影響成球質(zhì)量前提下，為降低爆球率，可適當(dāng)減少邊高。 2．盤體的技術(shù)分析與改進(jìn)： 對(duì)于老式的盤邊高偏高的盤邊改進(jìn)為盤邊高為400—500mm的可調(diào)式的盤邊，從而提高了成球質(zhì)量和煅燒質(zhì)

3、量。成球盤使用時(shí)間越長(zhǎng)，盤底平面和側(cè)平面變形較大，這將增加成球機(jī)的工作負(fù)荷，極易燒壞電機(jī)、損壞減速機(jī)和傳動(dòng)齒輪。為提高產(chǎn)量，可對(duì)成球盤進(jìn)行擴(kuò)徑改造，即對(duì)改造后成球盤的工藝布局，成球能力、相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，以及對(duì)成球盤無(wú)動(dòng)力刮刀的改進(jìn)。成球盤擴(kuò)徑主要是提高成球盤的造球能力和料球質(zhì)量。確定參數(shù)有D=3.2m、盤邊高為500—640mm、轉(zhuǎn)速為11.14r/min，使用效果理想。對(duì)于六邊形的刮刀盤在各邊上增加刮刀桿，從而增加了刮刀刮削盤面的機(jī)會(huì)，效果會(huì)有明顯提高。 3．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)分析及改進(jìn)： 傳動(dòng)裝置一般為整個(gè)成球盤正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。以往采用傘齒輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)方式路線為電機(jī)à皮帶àZQ減

4、速機(jī)à傘齒輪副à成球盤。這種傳動(dòng)方式下的球盤負(fù)荷較重時(shí)會(huì)導(dǎo)致的間隙配合的孔鍵相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生黏附磨損和變形，甚至斷齒?，F(xiàn)在更多采用直齒輪副傳動(dòng)，也有通過(guò)行星減速機(jī)直接帶動(dòng)的。預(yù)加水成球盤技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了兩種典型的結(jié)構(gòu)型式：1.電機(jī)à皮帶à行星齒輪減速機(jī)à直齒輪副à成球盤；2.電機(jī)à液力耦合器à擺線針輪減速機(jī)à直齒輪副à成球盤。 常用的減速機(jī)有三種型式，圓柱齒輪減速機(jī)、行星減速機(jī)和擺線針輪減速機(jī)。其中采用圓柱齒輪減速機(jī)較合適，而采用行星減速機(jī)和擺線針輪減速機(jī)常會(huì)出現(xiàn)因球盤起動(dòng)扭矩大，傳動(dòng)系統(tǒng)剛度不足，故障多，有漏油問(wèn)題。相對(duì)而言圓柱齒輪減速機(jī)傳動(dòng)穩(wěn)定，噪音小，齒面接觸穩(wěn)定，在潤(rùn)滑保養(yǎng)良好的條件下

5、，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。對(duì)于圓柱齒輪減速機(jī)，其高速軸伸出端在下側(cè)，唇形橡膠密封圈極易磨損，潤(rùn)滑油大量外泄導(dǎo)致缺油、軸承壽命縮短的問(wèn)題。改進(jìn)為將高速軸伸出端與低速軸同在減速箱的上側(cè)，原伸出孔由端蓋靜密封。改進(jìn)后密封圈略有磨損，不致大量漏油，從而避免缺油事故。 另外，對(duì)成球盤減速機(jī)輸入軸采用花鍵聯(lián)接的，因?yàn)檫@樣的孔軸聯(lián)接是間隙配合，所以傳動(dòng)上存在著諸多缺陷。采用平鍵雙鍵聯(lián)接避免了在與軸安裝時(shí)的間隙配合，從而導(dǎo)致的在盤內(nèi)物料無(wú)法卸空的環(huán)境下花鍵由于承受不了較大的慣性力而失效的問(wèn)題。在強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下，平鍵采用過(guò)盈配合能保證扭矩的正常傳遞。 4．刮刀系統(tǒng)的分析與改進(jìn)： 固定形式底刮刀裝置常采用角鋼和

6、耐磨鋼板制成斷面為三角的整體刮刀。其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝檢修，無(wú)動(dòng)力。缺點(diǎn)有成球盤旋轉(zhuǎn)阻力大，振動(dòng)大，刮刀易磨損。活動(dòng)形式的底刮刀裝置有以下幾種：1. 無(wú)動(dòng)力點(diǎn)觸式旋轉(zhuǎn)刮刀裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刮灰阻力小，成球質(zhì)量相對(duì)較高，零電耗，但軸承磨損快，會(huì)頻繁卡死；2. 電動(dòng)往復(fù)式底刮刀裝置，成球盤旋轉(zhuǎn)阻力極小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需經(jīng)常維護(hù)；3. 電機(jī)拖動(dòng)擺線針輪減速機(jī)形式的底刮刀裝置，它具有較好的“刮全性能”阻力小，成球質(zhì)量高，節(jié)能效果顯著，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高；4. 電機(jī)拖動(dòng)蝸輪減速機(jī)形式的底刮刀裝置，它可實(shí)現(xiàn)全盤清料，有利于料球的自然分級(jí)，刮刀阻力小，成球質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，故障率低，但傳動(dòng)效

7、率偏低。 4．1有動(dòng)力刮刀系統(tǒng)： 采用電動(dòng)刮刀對(duì)于支架的剛度和強(qiáng)度有很高的要求，可采用兩根10#槽鋼拼焊 成新刮刀支架。兩旋轉(zhuǎn)刮刀中心置于第一象限和第四象限之間，側(cè)刮刀安裝在第一象限的盤邊中間。下料管定位于第二象限和第三象限之間0.5R處。傳動(dòng)系統(tǒng)采用ZQ型減速機(jī)并將三角帶輪放在減速機(jī)上端。 對(duì)有動(dòng)力刮刀所出現(xiàn)的維護(hù)困難，諸如軸承燒壞、鍵槽損壞甚至電機(jī)燒壞和小立軸失效進(jìn)行了觀察分析，改進(jìn)。改進(jìn)有采用皮帶傳動(dòng)防止電機(jī)過(guò)載燒壞，改立式擺線針輪減速機(jī)為WPX型蝸輪減速機(jī)，改減速機(jī)與軸承座之間的彈性的改為剛性的柱銷聯(lián)軸器，換單列向心球軸承為單列向心推理軸承，改固定刮刀桿的座體為結(jié)合面呈半圓形的

8、壓板式座體，焊接金屬板條以刮除刮刀盤上粘結(jié)的潮濕物料，將刮刀與成球盤原有的相對(duì)旋轉(zhuǎn)改為同向旋轉(zhuǎn)。這樣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，故障率可以大大減小，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了費(fèi)用。 也有采用以下結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的刮刀系統(tǒng)，其傳動(dòng)線路是電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)蝸輪箱固定在蝸輪軸上的皮帶輪，通過(guò)兩根B型三角劈刀，帶動(dòng)固定在正、反絲桿的 皮帶輪，從而讓固定在絲桿上的合金刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)一達(dá)到刮料的目的。此類改進(jìn)能讓刮刀運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，故障率低，減少停機(jī)時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了成球盤產(chǎn)質(zhì)量。 4．2無(wú)動(dòng)力刮刀系統(tǒng)： 現(xiàn)在為了能向節(jié)能這要求上發(fā)展，更流行采用無(wú)動(dòng)力式刮刀，其相對(duì)于有動(dòng)力刮刀大大降低了電耗。

9、實(shí)際上，成球盤采用固定式邊刮刀也存在著成球質(zhì)量不高和易損壞的問(wèn)題，需要分析和改進(jìn)。固定式邊刮刀由于所刮的物料量不同使刀角磨損成弧形，最后造成盤角積料過(guò)多，加快了刀的磨損。改進(jìn)方法主要就是采用活刮刀，在機(jī)械機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)邊刮刀隨滑柱沿盤邊上下移動(dòng)，當(dāng)成球盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤邊即被刮凈，從而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 面對(duì)無(wú)動(dòng)力刮刀在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的刮刀桿的刮底作用不均勻，刮刀損壞，成球質(zhì)量差的問(wèn)題，在刮刀盤的機(jī)架上安裝一飛輪從而起到調(diào)節(jié)刮刀盤轉(zhuǎn)速的作用，使其能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣解決了成球質(zhì)量差的問(wèn)題，減低了電耗和制造使用成本。 4．3刮刀盤、刮刀桿和刀頭 刮

10、刀盤從形狀上分為五邊形刮刀盤的和六邊形刮刀盤。 采用圓柱形刮刀桿的五爪無(wú)動(dòng)力刮刀時(shí)，即采用五邊形刮刀盤，存在刀桿不易夾緊，徹底清盤一次的周期長(zhǎng)，清料阻力大，成球盤動(dòng)力消耗高等缺陷。將其改進(jìn)為方形刮刀桿和在刀頭出焊接耐磨的硬質(zhì)合金刀頭。從而利于刮刀桿的夾緊，縮短了清盤周期，也有利于清除粘附在成球盤面上的物料，減小了成球盤的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力和提高了刮刀的使用壽命。另外采用十爪無(wú)動(dòng)力刮刀，即在五邊形刮刀盤各邊中間多裝配一根刮刀桿，其優(yōu)越性更加突出。刮刀底焊YT15-A325銅焊合金，作為刀頭。刮刀與盤邊盤底距離保持3—8cm。設(shè)計(jì)一五等分支架，可用角鋼（5#和6#）焊接，然后焊卡板把條刮固定在支架上。

11、 使用盤式六爪電動(dòng)刮刀常常存在動(dòng)力消耗大，成球質(zhì)量低，清盤阻力大、周期長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易維修等問(wèn)題?？梢愿倪M(jìn)為六邊形12爪無(wú)動(dòng)力刮刀，并調(diào)整盤轉(zhuǎn)速為避開(kāi)刀頭距離盤底保持在10—15mm的距離范圍，以減少刮刀運(yùn)行中的阻力降低主機(jī)電流，保證產(chǎn)量要求；在刀頭部焊接小型耐磨合金塊來(lái)減少刀頭磨損；采用犁鏵式固定邊刮刀減少邊刮刀阻力，保證成球質(zhì)量。調(diào)整盤轉(zhuǎn)速到11.5r/min，盤傾角在48°—52°的范圍內(nèi)，盤高在550mm—600mm的范圍內(nèi)。 也有成球盤采用的曲柄滑塊式刮刀裝置，此刮刀結(jié)構(gòu)緊湊，最大特點(diǎn)是走動(dòng)塊一定小距離，刮刀就可刮到整個(gè)盤面。其變形小，阻力磨損小，提高了料球的產(chǎn)量和

12、質(zhì)量，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有很大的適應(yīng)性。 結(jié)束語(yǔ)： 本文所述的設(shè)備分析、調(diào)整和改進(jìn)是通過(guò)相關(guān)的技術(shù)報(bào)告和實(shí)際使用中的取得的。除了在實(shí)現(xiàn)成球盤機(jī)構(gòu)的工作穩(wěn)定性外，在節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性上也做了相關(guān)改進(jìn)。因此這些技術(shù)突破與裝備改進(jìn)能對(duì)成球盤的設(shè)計(jì)、制造和改進(jìn)起到很好的指導(dǎo)作用，有利于預(yù)加水成球技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更有利于機(jī)立窯水泥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。 參考文獻(xiàn)： [1] 彭常皓.對(duì)老式成球盤的改造[J].四川水泥,1996.No.2:32～34. [2] 馬正先.合理調(diào)整成球盤 降低爆球率[J].水泥技術(shù),1994.No.6:50～51,32. [3] 王振宇,孟德忠.清理成球盤

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