连云港碱厂重灰系统改造总结

孙晓光

（南化集团连云港碱厂，江苏连云港 222042）

连云港碱厂重灰系统改造总结

孙晓光

（南化集团连云港碱厂，江苏连云港 222042）

针对连云港碱厂重灰系统生产过程中设备存在的问题、缺陷，分析原因，简要介绍使用中的改进情况，及改造后重灰工序的设备能够达到长周期稳定运行。

重灰炉；流化床；设备改造

连云港碱厂现有5套纯碱重灰生产装置，分为2套重灰炉装置和3套流化床装置，设计能力达到了年产115万t。2008年以来，针对生产过程中存在的设备问题进行攻关改进，确保了重灰生产系统的稳定，现将连云港碱厂重灰系统攻关情况介绍如下：

1 重灰炉系统设备的改造

连云港碱厂重灰炉为自身返碱式蒸汽煅烧炉，炉体直径3.2 m，长20 m，通过2个滚圈以1.7%的倾斜度架在4个直径为1.4 m的托轮上，炉尾后滚圈两侧安装有防窜挡轮，炉内以同心圆排列3排加热管，以管架支撑在炉体上。使用过程中，挡轮经常损坏，使用周期短；同时炉内加热管头部管架腐蚀较快，使用周期仅为1年，更换检修时间较长，对生产影响较大。

2008年我们结合现场实际情况，分别对重灰炉

挡轮组件及炉头加热管管架进行更新改造：

1.1 重灰炉挡轮组件改造

煅烧炉炉尾挡轮的作用是防止炉体窜动，确保煅烧炉稳定运行。原设计挡轮与挡轮轴之间为铜瓦支承，如图1所示；使用初期能满足现场需要，对炉体窜动起到一定的保护作用。但由于铜瓦不是均匀磨损，使用一段时间后，由于炉体窜动挡轮受力冲击较大，加剧了铜瓦的磨损，经常发生铜瓦内孔磨成椭圆或铜瓦短时间耗尽，损坏挡轮内圆和轴表面；挡轮轴经常窜出，导致挡轮不能正常转动，影响使用；经常性更换挡轮、挡轮轴、铜瓦、挡轮座等，检修时间较长，备件费用较高。针对此情况，结合轻灰煅烧炉挡轮组件使用周期较长的特点，参照它的挡轮组件结构对重灰煅烧炉挡轮组件进行改造：将铜瓦改为一对角接触滚子轴承，对原挡轮、挡轮轴挡轮座结构、尺寸进行改进。改造后如图2所示，改造后，挡轮组件使用效果较好，延长了挡轮组件的使用寿命，稳定了重灰炉的运行。

1.2 重灰炉管架改造

重灰炉内有3排加热管，每排45根，共135根。原设计加热管头部管架结构型式为管板式，管板厚度为12 mm，材质为普通A3钢，安装在加热管头部，起到支撑固定加热管作用，如图3所示。由于管架靠近一水碱与返碱混合区，腐蚀较大，且受混合碱搅拌冲刷作用，管架磨损严重。通常一套新管架使用1年后厚度即减薄近2／3，管板腐蚀剥落严重，管架损坏脱落，并导致加热管头部段无固定而随炉体转动甩动，经常发生断裂泄漏，被迫停炉检修。通过分析，我们认为管架材质不耐腐蚀及冲刷是导致问题出现的重要原因，同时，原有管架结构不利于碱的流动，间接延长了混合碱对管架的腐蚀和冲刷。针对此问题，我们结合轻灰煅烧炉管架使用情况，对管架结构进行改造，由管板式改为栅格式，材质改为16 Mn，厚度18 mm。改造后管架结构如图4所示。

改造运行半年后检查管架表面光滑，厚度基本上没有变化，也没有原来的腐蚀现象。通过管架的改造，保证了加热管的正常使用，稳定了重灰生产。

2 流化床筛分、破碎系统改造

我厂流化床筛分、破碎系统由重灰振动筛、成品碱运输机、重灰碱块破碎机等组成。由筛前设备送来的成品碱进入振动筛，筛分出来的合格产品送到包装岗位包装，筛分出的大颗粒重灰经永磁除铁器、重灰碱块破碎机送入流化床再生产。

2.1 破碎系统改造

我厂原有2套流化床装置，原设计的振动筛筛分出来的粗物料粉碎设备为双轴链式破碎机，是利用链条的高速冲击作用，对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。链条铰接于高速旋转的转子上，送入破碎机的物料首先受到高速运动的链条的冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速飞向机壳内壁上的破碎板而再次受到破碎。实际生产中粉碎效果不佳，造成生产返碱较多，影响了筛分能力，制约了系统产量的提升。在2008年新增3＃流化床系统中，我们改用了新型HPC6060型齿辊式破碎机。

该破碎机结合了双辊式破碎机和链式破碎机的特点。箱体上部是双辊式破碎机，下部分是单链破碎机，箱体内衬耐碱PVC板。双辊式破碎机工作部件是两个相对回转的平行辊筒，辊子是采用特殊材料和工艺制作而成，表面开有斜齿，可以较长时间满足使用。齿辊带可调节的自动清扫机构，防止物料经过碾压后黏附在辊子上，导致产量降低。固定齿辊的轴的两端装在固定轴承上，活动齿辊的轴的两端装在活动轴承上。固定轴承固定在基座上；活动轴承可在机座上作前后平行移动，压力弹簧起压紧活动辊筒的作用。活动轴承和固定轴承间安装有支撑架和可移动拆卸的垫板，用来调整两个齿辊的间隙。工作时，碱筛筛分出来的粗物料由上方给入两齿辊中间，电机、减速机带动两齿辊同步相对转动，利用辊面的摩擦力将物料咬入破碎区，使之承受挤压或劈裂而破碎，破碎后物料随齿辊转动从下部排出。破碎碱粒度由两齿辊的间隙决定。当两辊夹住不能破碎的硬质物料或金属块时，活动齿辊上的弹簧被压缩，使活动齿辊向后移动，两齿辊间隙变大使硬物卸出，而保护了破碎机。物料粒度或硬度改变时，可调整调节螺母，来保持出料粒度均匀不变。部分碱块被齿辊挤成料饼，落下后经过环链进行二次破碎。碱块经过两次破碎后重新进入碱筛，合格物料进入成品库，粗粒物料再次进入破碎机破碎。

改造后，破碎效果明显，出料粒度均匀，提高了系统产能。

2.2 振动筛轴承润滑方式改造

我厂流化床系统筛分设备为国产GLS2020型概率筛，筛箱两侧板上安装有6套J0激振器，内装有轴承。工作时，由电机经联轴器、传动轴驱动激振器旋转，激振器中的偏心块产生很大的离心力使筛箱振动，达到筛分重灰成品碱的目的。激振器轴承箱留有加油孔，加油方式为人工手动油枪加油，油品为1＃通用锂基润滑脂。由于振动筛结构问题，加油位置困难，且每次加油，必须停下设备，费时费力又影响连续生产，经常发生因加油维护不到位而致轴承损坏，激振器不能正常工作，导致停车检修，检修时间较长。结合润滑自动加油泵在煅烧炉轴承润滑中的使用，对振动筛润滑方式进行改进。具体方案是：在振动筛旁安装1台润滑油泵（RZB－8），油泵与激振器轴承箱之间通过金属耐压柔性油管连接，振动筛作业时油管与筛体同步振动。日常维护时定期开启油泵，依靠油泵压力（12 MPa）对轴承进行机械自动注油，不受振动筛是否工作的影响。通过改造，减轻了工人维护的劳动强度，降低了轴承的损坏频率，稳定了重灰生产。

2.3 斜刮板传动装置改造

连云港碱厂流化床1＃、2＃系统使用的轻灰主要由一条斜埋刮板运输机来提供。刮板型号为MX520，长度约67.4 m，安装斜度17°，链速v＝0.32 m／s。电机功率37 k W，减速器为行星摆线针轮减速机，速比1／43，电机与减速机通过液力耦合器进行传动。1999年10月安装，原设计能力30～45 t／h，仅供1＃流化床系统使用。2002年增加2＃系统，系统日产能达到1 200 t。日常生产过程中经常发生减速机、耦合器故障，具体表现为减速机输出端轴承损坏、偏心轴承滚柱磨损、摆线轮内外圈损坏、油封损坏泄漏，液力耦合器易熔塞频繁爆等。

通过分析，我们认为按现有2套流化床系统满负荷运行每天产量按1 200 t计算，减速机已经超负荷运行，生产波动时下碱量波动频繁，负荷已经超出液力耦合器的防爆负荷。因此，必须对斜埋刮板传动装置进行改造。通过比较、计算，我们最终选择圆柱硬齿面SEW－MC型50系列减速机，该减速机结构紧凑，密封可靠，轴承寿命长，运行噪音低，能承受较大扭矩；减速机壳体为钢制焊接型，许用径向、轴向载荷较大，抗冲击能力强；速比提高到35，提高了刮板运输能力；电机功率保持不变，取消液力耦合器，代之以弹性柱销联轴器。2009年3月改造后，空载电机电流31 A，现场减速机、电机运行平稳，振动噪音减少，满足了生产。

3 结 语

通过以上几项技术改造、改进，消除了生产过程中的设备缺陷，我厂重灰系统的运行状况得到了较大改善，故障率大大降低，稳定了我厂重灰系统的生产。

［1］ 大连化工研究设计院.纯碱工学［M］.北京：化学工业出版社，2004

［2］ 闻邦椿.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2010

TQ 114.15

B

1005－8370（2012）03－27－03

2011－12－15

孙晓光（1976—），大学，工程师，连云港碱厂机动处设备主管。