一种提高φ3600蒸汽煅烧炉托轮荷载的方法

孟鹤松

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)



技 术 讨 论

一种提高φ3600蒸汽煅烧炉托轮荷载的方法

孟鹤松

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

蒸汽煅烧炉托轮在生产中承重负荷大，零部件易损坏。为延长托轮的使用寿命，提供一种可以提高φ3600蒸汽煅烧炉托轮承载能力的方法。

蒸汽煅烧炉；托轮；承载荷

煅烧炉是纯碱生产的重要设备。它是将滤过工序送来的重碱，在煅烧炉内加热分解，制成纯碱。煅烧分解产生的炉气中含有CO2、NH3、水蒸汽和碱粉等，经除尘、冷凝、洗涤处理后，所得到浓度为90%左右的CO2气体，经压缩机加压后供碳化工序制碱用。目前，国内纯碱生产采用的煅烧炉有回转式和沸腾式两种类型。而回转式煅烧炉中又分为内热式和外热式两种。由于蒸汽煅烧炉生产强度大，热效率高，炉体使用寿命长，劳动条件较好，操作控制较方便，所以越来越广泛地被采用。

蒸汽煅烧炉在正常生产中，托轮更换相对较频繁。我公司近几年的使用周期，最长使用16个月，最短使用12个月。单次检修更换一组托轮所用检修工时为8 h，影响煅烧炉产量约400 t。

由于近几年在不增加设备的情况下增加产能，设备内的物料重量增加，且滚圈和托轮的接触面积有限，故滚圈与托轮的接触应力很大。托轮的轴承、机座、基础及其它传动部分负荷也很大，容易使这些零部件损坏。使用周期比以前短。为延长托轮的使用寿命，制定了以下的改造方案。

技术方案:托轮轴承由23156改型为3053260，两侧增加推力轴承。以上改进会受到现场空间位置及钢基础条件限制，必须对底板、轴承座、托轮直径等进行改进。

1 托轮底板

考虑改造后的托轮备件因素，实现与原托轮备件通用。改造过程中原托轮底板不变，所有原栽丝孔均保留不动。

考虑两栽丝的间距问题，托轮底座螺栓改为M42，新老地脚螺栓栽丝孔最小间距为24 mm,见图1。

图1 托轮底板

2 轴承座

煅烧炉托轮轴承设计选用23156型，即内径×外径×宽度为φ280×460×146 mm。轴承座为中心对称分布，中心高300 mm，外形尺寸长×宽×高为790 mm×320 mm×610 mm。3053260型号轴承内径×外径×宽度φ300×540×192 mm，加之增加推力轴承60 mm宽度，因受现场空间位置及钢基础条件限制，要求托轮两轴承座内侧间距一定。现场条件要求轴承座中心高不大于330 mm，外形尺寸不大于长×宽为850×320 mm，高度不限制。轴承座钢基础在原基础上进行改造使用。钢基础现场扩展拼焊，斜垫板重新制作，现场焊接。并制定严格的防变形措施来满足轴承座增宽要求。

改型后轴承座占用空间受限，需要提高轴承座材质的性能，轴承座改进前后对比：

改进前轴承座材质HT25-47，轴承座侧面壁厚100.5 mm，底端厚70 mm。

改造后轴承座材质ZG230-450,轴承座侧面壁厚75 mm，底端厚60 mm。

查表可知：ZG230-450屈服强度230 MPa ；抗拉强度450 MPa 。力学性能大大优于HT25-47铸铁材质。

轴承座定位销位置应小于地脚螺栓中心线位置。主要考虑托轮加垫及螺母厚度，以不影响把紧螺栓为度。考虑热胀量，上轴承座应留有一定的热胀间隙。

3 托 轮

随使用年限的增加、车削，煅烧炉滚圈厚度会逐步变薄，改造前需进行精确计算。本次改进滚圈厚度为原始尺寸225 mm，选用托轮直径为1 100 mm。中心高增加30 mm，外径需由1 100 mm改变为1 047 mm，角速度变为原来的1.05倍。使用后实际滚圈厚度为208 mm时进行轴承座改造，中心高较原来提高60 mm，直径计算结果为994.3 mm。夹角变为28.6°。角速度为原来的1.1倍。当托轮套内径为843 mm时，单边最小尺寸为102 mm。

托轮承载力增大，装配型式选用圆螺母结构，去掉止动垫圈。经强度核算托轮轴材质由42CrMo改为45#钢。

下面结合附图详述本方案实施过程。

轴承座改造更换时，因原托轮钢基础及斜垫板不动，顶丝座距底座仍有10～15 mm间隙，可以保留不动。轴承座螺栓孔中心距由670 mm增加为790 mm，螺栓由M36增加为M42，所以原垫板栽丝无法使用，因间距不足，无法在原基础上进行攻丝。需将其改为宽度44 mm的长孔，钢基础割孔后用双头螺栓进行紧固轴承座。

轴承座钢基础在原基础上进行扩展拼焊，斜垫板重新制作，现场焊接。

将轴4、托轮毂5、轴承及轴承座组装。见图2。

1.调心滚子轴承 2.上轴承座 3.油杯 4.轴 5.托轮毂 6.止动垫圈 7.圆螺母 8.推力调心滚子轴承 9.轴承盖 10.轴承座 图2 托轮结构

经过以上改造，在近期高负荷的生产中达到了以前的12～16个月的平稳运行周期，为稳定生产提供了保证。

[1] 孙锡吾，潘鸿恩.纯碱生产设备检修与防腐[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1991

TQ114.15

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1005-8370(2016)01-12-02

2015-09-07

孟鹤松(1981—)，2003年毕业于唐山学院机械制造工艺与设备专业，现任唐山三友化工股份有限公司重灰车间设备技术员。