论文部分内容阅读
摘 要：本文主要介绍了第三冶炼厂单辊破碎机在使用过程中出现的问题，以及相应的处理方法。
关键词：单辊破碎机;辊齿;蓖板;问题及改进
Abstract：This article mainly introduced the problems arising from the single roll crusher in the using process，as well as the corresponding treatment method.
Key words：Single Roll Crusher;Roller gear;Comb Board;Problems and Improve
一、引言
白银公司第三冶炼厂是一个利用ISP火法冶炼的老冶炼企业。其烧结系统主要负责全厂烧结块的培烧工作，是厂龙头车间，车间流程长、设备多，大多以运输、混合、破碎设备为主。
在烧结流程中，因工艺的要求，需要将培烧成大块的烧结块进行破碎，为下一道工序提供粒度合格的烧结块。单辊破碎机主要负责对上道工序烧结机台车上整块卸下的大片烧结块的初级破碎任务，即将烧结块破碎至200～300mm以下。
单辊破碎机由传动系统、主轴、辊齿、蓖板、蓖板座、罩体等组成。传动系统由电机-柱销联轴器-行星齿轮减速机-齿式联轴器组成，驱动安装在六棱主轴上的八件辊齿旋转。其中辊齿和蓖板组成破碎装置。八件辊齿依次间隔15°安装在主轴上，当单辊破碎机在旋转过程中，回转的辊齿将烧结块引入到蓖板上，其辊齿的一个齿（我们俗称为锤头，以下称为锤头。）在通过固定安装在蓖板座上的蓖板间隙时，锤头两侧与固定蓖板之间相对运动产生剪切力，烧结块在此剪切力和锤头的压力共同作用下完成破碎。主轴及轴承座都采用水冷。
二、使用概况
在长期使用过程中，单辊破碎机存在以下不足：
2.1 单辊破碎机辊齿异常磨损，造成锤头断裂，不仅影响破碎效果，而且断裂的锤头对下道工序（设备）造成了巨大安全隐患。这是因为为了提高辊齿锤头使用寿命，原设计虽对锤头部位进行了耐磨堆焊处理（堆焊长度只有300～360mm，即最大限度到锤头根部。），但对辊齿辊辐只作了部分耐磨堆焊处理，并且原设计辊辐厚度沿半径（径向）逐渐变薄。（如图二所示）。这样在长期破块过程中，受到烧结块的冲击与磨擦时，辊齿辊辐较锤头处磨损快，这在辊辐与锤头的连接处尤为严重，据测量连接处的磨损速度和磨损量大大超过了锤头本体磨损，其磨损量超过总厚度的80%（而锤头磨损量只有10%左右），而此连接处正是应力集中点，当锤头受到烧结块反作用力过大时，锤头在此处发生断裂，掉落。
2.2 蓖板非正常磨损。
这是因为在物料培烧过程中，有时由于原料结构变化或烧结工艺控制变化会造成烧结块过烧，此时结成渣状的熔融块进入相邻两辊齿间，并大量积聚、粘结、形成积矿。当辊齿旋转时，带动积矿对蓖板中间处进行磨损，缩短篦板使用寿命。不仅如此，大量的积矿还会影响破碎效果，不利于烧结工艺指标控制。而且增加了单辊破碎机运行阻力，使得电机联轴器销子磨损加剧。
2.3 为了消除上述不足，必须要定期停车对单辊破碎机辊齿间积矿进行清理，不仅清理难度大（积矿硬度高），而且清理成本较高（清理时要用风镐或电镐等工具）。
2.4 蓖板结构设计不合理
1）、原蓖板结构上下不对称，上面为工作面，下面为非工作面。非工作面所占体积大，所用材料多，当蓖板工作面过量磨损后就得更换，更换下来的蓖板基本报废，造成浪费，材料利用率不高。
2）、沿长度方向的限位结构设计笨重，也造成材料浪费。
3）、如前所述，当辊齿间大量积矿后，会引起蓖板中间的异常磨损（理论上，蓖板中间处磨损量很小），从而缩短蓖板使用寿命。
三、改进措施
3.1 针对单辊破碎机辊齿异常磨损，造成锤头断裂事故，对辊齿进行了以下改进：
3.1.1首先将辊齿辊辐结构进行了改进，取消沿半徑方向上的渐缩设计，使辊辐厚度在径向上保持一致，以增加其强度。
3.1.2对辊齿进行整体堆焊，即除内孔和两配合端面外全部进行耐磨堆焊处理。此种处理方法，加强了锤头与辊辐连接处耐磨强度。
3.2 如前面所述，辊齿间有大量积矿是引起蓖板的非正常磨损的主要原因，也给清理单辊辊齿间积矿带来不便。因此要解决上述问题就是要解决单辊辊齿间的积矿问题。
3.2.1首先从原料结构、配料操作、返粉粒度、水粉控制、烧结机风量配置、鼓风强度、烧穿点温度控制等方面加强烧结工艺操作，提高烧结块强度，减少渣状熔融块进入相邻两辊齿间。
3.2.2在蓖板中间增加刮料装置，即设计一内圆弧面凸台，且上下对称布置，各面也进行耐磨堆焊处理。这样，一旦有熔融块进入相邻两辊齿间时，在熔融块未冷却粘结前就被此圆弧面凸台刮落，从而杜绝了积矿，有效减少设备运行阻力，避免蓖板异常磨损。
3.3 针对蓖板结构设计不合理，对蓖板结构进行如下改进
3.3.1对蓖板结构进行对称设计。
即上下两面都堆焊耐磨材料，均可作为工作面。当一面磨损后，将蓖板从蓖板座中抽出，上下互换安装即可。这样重复利用，避免了材料浪费。
3.2.2简化长度方向的限位结构设计。
因为单辊破碎机逆时针旋转，且方向不变，所以蓖条在长度方向上只受向右的分力，那么只需在蓖板右端增设一凸台即可起到限位作用。此限位凸台上下对称布置。
四、改进效果
4.1 经过一段时间的运行，在停车时检查发现辊齿各处磨损均匀，未出现辊齿与辊辐连接处异常磨损，有效的延长了使用寿命。
4.2 因为对蓖板增设刮料装置，有效的解决了辊齿间积矿问题，不仅减少了单辊破碎机运行阻力，而且减轻了岗位工清理工作量。
4.3 通过对蓖板结构的改进，提高了材料利用率，延长了蓖板使用寿命，降低了备件费用。
结束语
以上是我厂使用单辊破碎机中遇到的几个问题，以及改进的方法。通过改进，彻底解决了单辊破碎机在运行过程中暴露的问题，效果良好。希望能够对使用维护提供参考，对设计方面有所启发，在其他单位能够推广应用。
参考文献
[1]有色金属冶炼设备编委会.《有色金属冶炼设备 第一卷 火法冶炼设备》[M].冶金工业出版社.1994.4.
[2]张策.《机械原理与机械设计》[M].机械工业出版社.2011.1.1
关键词：单辊破碎机;辊齿;蓖板;问题及改进
Abstract：This article mainly introduced the problems arising from the single roll crusher in the using process，as well as the corresponding treatment method.
Key words：Single Roll Crusher;Roller gear;Comb Board;Problems and Improve
一、引言
白银公司第三冶炼厂是一个利用ISP火法冶炼的老冶炼企业。其烧结系统主要负责全厂烧结块的培烧工作，是厂龙头车间，车间流程长、设备多，大多以运输、混合、破碎设备为主。
在烧结流程中，因工艺的要求，需要将培烧成大块的烧结块进行破碎，为下一道工序提供粒度合格的烧结块。单辊破碎机主要负责对上道工序烧结机台车上整块卸下的大片烧结块的初级破碎任务，即将烧结块破碎至200～300mm以下。
单辊破碎机由传动系统、主轴、辊齿、蓖板、蓖板座、罩体等组成。传动系统由电机-柱销联轴器-行星齿轮减速机-齿式联轴器组成，驱动安装在六棱主轴上的八件辊齿旋转。其中辊齿和蓖板组成破碎装置。八件辊齿依次间隔15°安装在主轴上，当单辊破碎机在旋转过程中，回转的辊齿将烧结块引入到蓖板上，其辊齿的一个齿（我们俗称为锤头，以下称为锤头。）在通过固定安装在蓖板座上的蓖板间隙时，锤头两侧与固定蓖板之间相对运动产生剪切力，烧结块在此剪切力和锤头的压力共同作用下完成破碎。主轴及轴承座都采用水冷。
二、使用概况
在长期使用过程中，单辊破碎机存在以下不足：
2.1 单辊破碎机辊齿异常磨损，造成锤头断裂，不仅影响破碎效果，而且断裂的锤头对下道工序（设备）造成了巨大安全隐患。这是因为为了提高辊齿锤头使用寿命，原设计虽对锤头部位进行了耐磨堆焊处理（堆焊长度只有300～360mm，即最大限度到锤头根部。），但对辊齿辊辐只作了部分耐磨堆焊处理，并且原设计辊辐厚度沿半径（径向）逐渐变薄。（如图二所示）。这样在长期破块过程中，受到烧结块的冲击与磨擦时，辊齿辊辐较锤头处磨损快，这在辊辐与锤头的连接处尤为严重，据测量连接处的磨损速度和磨损量大大超过了锤头本体磨损，其磨损量超过总厚度的80%（而锤头磨损量只有10%左右），而此连接处正是应力集中点，当锤头受到烧结块反作用力过大时，锤头在此处发生断裂，掉落。
2.2 蓖板非正常磨损。
这是因为在物料培烧过程中，有时由于原料结构变化或烧结工艺控制变化会造成烧结块过烧，此时结成渣状的熔融块进入相邻两辊齿间，并大量积聚、粘结、形成积矿。当辊齿旋转时，带动积矿对蓖板中间处进行磨损，缩短篦板使用寿命。不仅如此，大量的积矿还会影响破碎效果，不利于烧结工艺指标控制。而且增加了单辊破碎机运行阻力，使得电机联轴器销子磨损加剧。
2.3 为了消除上述不足，必须要定期停车对单辊破碎机辊齿间积矿进行清理，不仅清理难度大（积矿硬度高），而且清理成本较高（清理时要用风镐或电镐等工具）。
2.4 蓖板结构设计不合理
1）、原蓖板结构上下不对称，上面为工作面，下面为非工作面。非工作面所占体积大，所用材料多，当蓖板工作面过量磨损后就得更换，更换下来的蓖板基本报废，造成浪费，材料利用率不高。
2）、沿长度方向的限位结构设计笨重，也造成材料浪费。
3）、如前所述，当辊齿间大量积矿后，会引起蓖板中间的异常磨损（理论上，蓖板中间处磨损量很小），从而缩短蓖板使用寿命。
三、改进措施
3.1 针对单辊破碎机辊齿异常磨损，造成锤头断裂事故，对辊齿进行了以下改进：
3.1.1首先将辊齿辊辐结构进行了改进，取消沿半徑方向上的渐缩设计，使辊辐厚度在径向上保持一致，以增加其强度。
3.1.2对辊齿进行整体堆焊，即除内孔和两配合端面外全部进行耐磨堆焊处理。此种处理方法，加强了锤头与辊辐连接处耐磨强度。
3.2 如前面所述，辊齿间有大量积矿是引起蓖板的非正常磨损的主要原因，也给清理单辊辊齿间积矿带来不便。因此要解决上述问题就是要解决单辊辊齿间的积矿问题。
3.2.1首先从原料结构、配料操作、返粉粒度、水粉控制、烧结机风量配置、鼓风强度、烧穿点温度控制等方面加强烧结工艺操作，提高烧结块强度，减少渣状熔融块进入相邻两辊齿间。
3.2.2在蓖板中间增加刮料装置，即设计一内圆弧面凸台，且上下对称布置，各面也进行耐磨堆焊处理。这样，一旦有熔融块进入相邻两辊齿间时，在熔融块未冷却粘结前就被此圆弧面凸台刮落，从而杜绝了积矿，有效减少设备运行阻力，避免蓖板异常磨损。
3.3 针对蓖板结构设计不合理，对蓖板结构进行如下改进
3.3.1对蓖板结构进行对称设计。
即上下两面都堆焊耐磨材料，均可作为工作面。当一面磨损后，将蓖板从蓖板座中抽出，上下互换安装即可。这样重复利用，避免了材料浪费。
3.2.2简化长度方向的限位结构设计。
因为单辊破碎机逆时针旋转，且方向不变，所以蓖条在长度方向上只受向右的分力，那么只需在蓖板右端增设一凸台即可起到限位作用。此限位凸台上下对称布置。
四、改进效果
4.1 经过一段时间的运行，在停车时检查发现辊齿各处磨损均匀，未出现辊齿与辊辐连接处异常磨损，有效的延长了使用寿命。
4.2 因为对蓖板增设刮料装置，有效的解决了辊齿间积矿问题，不仅减少了单辊破碎机运行阻力，而且减轻了岗位工清理工作量。
4.3 通过对蓖板结构的改进，提高了材料利用率，延长了蓖板使用寿命，降低了备件费用。
结束语
以上是我厂使用单辊破碎机中遇到的几个问题，以及改进的方法。通过改进，彻底解决了单辊破碎机在运行过程中暴露的问题，效果良好。希望能够对使用维护提供参考，对设计方面有所启发，在其他单位能够推广应用。
参考文献
[1]有色金属冶炼设备编委会.《有色金属冶炼设备 第一卷 火法冶炼设备》[M].冶金工业出版社.1994.4.
[2]张策.《机械原理与机械设计》[M].机械工业出版社.2011.1.1