(湖南智成化工有限公司,湖南 株洲412005)
[中图分类号]TQ 054+.2 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2013)03-0055-02
1 概 况
纯碱为我公司的主要产品之一,而蒸汽煅烧炉是纯碱生产的重要设备,它主要是将过滤工序送来的重碱在煅烧炉内加热分解,制成纯碱。我公司蒸汽煅烧炉规格为φ2.8 m×28 m,净重212 t,其基本构造为卧式圆筒形炉体,通过滚圈由2对托轮支撑,在电动机及传动机构的作用下作回转运动,安装斜度为2%。炉内装有蒸汽加热列管。其规格及技术性能见表1。
我公司于2006年、2008年先后购买了3台φ2.8 m×28 m蒸汽煅烧炉。该设备主要由进出碱部分、炉体部分、进汽出水部分和传动部分组成,具有生产强度大、热效率高、使用寿命长、劳动条件较好、操作控制较方便等优点。但是在日常生产中,由于煅烧炉自重及物料重量都很大,而滚圈和托轮的接触面积有限,故滚圈和托轮的接触应力很大。托轮的轴承、托轮的基座、基础及其他传动部分负荷也很大,在运行时这些零部件极易遭到损坏。蒸汽系统因受压力、温度、振动以及腐蚀等影响,再加上焊接缺陷等原因,易产生泄漏。进碱绞龙、轻灰绞龙、星形卸料器等的现场温度高、环境差,润滑条件差,使得零部件的磨损加快。另外,进汽轴两端的填料以及阀门的填料、法兰密封垫等处也易产生泄漏。这些缺陷不仅制约着纯碱系统的稳定高产,也极大地增加了检修成本。
2 存在的问题及产生的原因
2.1 炉头润滑加油系统设计不合理
煅烧炉炉头是静止不动的,炉体是旋转的,为了防止泄漏,炉头与炉体的连接部件装有1套机械密封装置。在机械密封的动、静环和10组压紧轮上,在3.2 m直径的外圆上,均匀装有12个油杯以保证润滑,减少摩擦。在实际操作中发现,在炉体运转的情况下有8个油杯根本无法加油,而且必须停炉并搭好脚手架才能进行加油,这也给加油操作留下了安全隐患。
2.2 液力耦合器可靠性差
液力耦合器对环境要求较高。由于液力耦合器上安装了易熔塞,只要工作油温度接近130 ℃,易熔塞中的低熔点合金就会熔化,工作油在离心力的作用下,从易熔塞中喷出,使主、从动部分完全断开,不再传递扭矩,从而保护耦合器和从动机械。但是,煅烧炉的工作环境较差,温度较高,造成液力耦合器可靠性差。特别是在夏天,工作油多次喷出,既影响生产又影响安全和环保。密封件可靠性较差,检修时拆装比较复杂,不能保证煅烧炉的长期高负荷生产。
2.3 进汽轴中心管易断裂
在煅烧炉投入生产3个月时,发现汽轴内有异响,且炉内温度提不起来。经拆检发现汽轴中心管焊缝处环形断裂。经焊接修复后投入生产不到1月又出现同样的问题。后向煅烧炉生产厂家重新购买了1根新汽轴,装上投产3个月后仍出现同样的问题。对故障产生的原因进行分析,认为导致焊缝处断裂的主要原因有以下几点。
(1)汽轴内外温度的不平衡导致金属热膨胀量不相等。约300 ℃的蒸汽从汽轴中心管进入汽室和每根加热管,约200 ℃的冷凝水经过汽室后进入汽轴的外管,内外温差约100 ℃,特别是暖炉过程中如操作不当温差会更大。而汽轴中心管两端都是焊死的,膨胀量无处释放,所以应力集中的焊缝处被拉断。
(2)材料选择不合理。
(3)焊接质量差。
(4)暖炉过程中操作不当。
3 缺陷改造
3.1 炉头润滑加油系统的改造
(1)在炉头上部3楼楼面上制作安装1个容积约1 m3的加油桶,在加油桶底部安装2个调节阀,用来调节加油量的大小。
(2)用油管(φ8 mm×1 mm钢管)将各加油点相连接。
(3)在炉头密封下部制作1个3 000 mm×500 mm×300 mm的接油箱,用来回收泄漏的润滑油,过滤后循环利用。3.2 液力耦合器的改造
(1)制作安全防护罩1个,配制轴流风机1台,同时加强安全防护,改善通风条件。
(2)加强维护保养,发现泄漏及时处理。每3个月对工作油进行1次更换,以确保润滑油的质量。
(3)对2008年新购的2台煅烧炉进行改造,取消液力耦合器,改用联轴器直联以及更大功率电动机(由160 kW改为180 kW),