环冷机装置状态维护与检修技术

6.2　环冷机装置状态维护与检修技术

6.2.1　环冷机主要结构及功能

环冷机是一种环形的冷却设备。为保证输送皮带的使用寿命和烧结球团矿的强度、减少粉末率，要求向高炉输送的球团矿温度不能过高。

环冷机分抽风式和鼓风式两种类型。每种类型按传动方式的不同分为摩擦轮式和链轮链条式。抽风式环冷机，它利用风机在料层上方产生的负压，把冷空气从环冷机的台车底部吸入，冷空气在穿过料层时与球团矿进行热交换而达到冷却的目的。同时被加热的空气用于生球团矿的烘干和预热处理。

鼓风机是在抽风式环冷机的基础上发展起来的，其机械结构上进行了不少改进。如回转框架，原来的抽风式环冷机回转框架是用槽钢或工字钢按照其曲率半径热弯成若干单件后再连接而成的一个整的内、外圆环，加工困难，且曲率半径很难做到完全一致，加上运转后变形，使不圆度增加。改进后的鼓风式环冷机的回转框架，内外环都由直线状的工字钢单件，通过铸钢连接和螺栓连接而成，此结构大大提高了回转框架的刚度，从而有效地防止了台车跑偏。此外，防止回转环跑偏的档轮，过去设置在回转环的外侧，档轮是固定的，当回转环不圆度较大时，档轮根本不起作用。现在，档轮安装在回转环的内侧，每3个台车设置一个，沿着环冷机的骨架上的侧轨，随回转框架一起旋转，使回转环与密封罩的圆心基本保持一致。

以下以链篦机—回转窑焙烧工艺配套的鼓风式、传动为链轮链条式环冷机结构进行阐述。这种环冷机的结构如图6－1所示、简易结构如图6－2所示，主要组成部分有：传动装置；烟囱；回转框架；鼓风机；排气罩；风箱；台车；卸料槽；卸料曲轨；板式给矿机；给料溜槽；环式刮板运输机；散料斗；皮带运输机；双层卸灰阀等组成。

图6－1　环冷机结构

1－传动装置；2－烟囱；3－回转框架；4－鼓风机；5－排气罩；6－风箱；7－台车；8－卸料槽；9－卸料曲轨；10－板式给矿机；11－给料溜槽；12－环式刮板运输机；13－散料斗；14－皮带运输机；15－双层卸灰阀

图6－2　环冷机简易结构

1－烟气出口；2－物料入口；3－风箱；4－物料出口

环冷机呈环形布置，分成4段，由若干个台车组成。当球团矿从下料口进入环冷机台车上时，由环冷机一段的平料铊将球团矿铺平（见图6－3）。进入环冷机的给料温度为1　250℃，冷却方法由环冷机外圈的4台离心通风机进行冷却（工艺流程见图6－4）。环冷第一段冷却抽出的热风被送至回转窑，环冷第二段抽出的热风由另一根热风管被送入链篦机的预热一段对球团矿进行预热处理，环冷第三段由另一根热风管送至链篦机的鼓干段对生球进行风干处理，环冷第四段的废气由烟囱排入大气，在第四段下料口处球团矿的冷却温度一般情况下为50～80℃，然后由下料口装置将冷却后的球团矿排除，排除后由输送带输送至高炉冶炼。

图6－3　环冷机给料斗料位的检测过程

1－胶带机；2－板式给矿机；3－回转窑；4－固定筛；5－环冷机；6－冷却风机

图6－4　环冷机工艺流程

6.2.2　环冷机各主要装置部件介绍

6.2.2.1　传动装置

环冷机传动采用电动机—减速机1—减速机2—传动链轮—销齿的传动型式，传动装置结构如图6－5所示。为了减少销齿零件和传动零部件的受力及使环冷机运转更加平稳，因而采用了双传动系统。两组传动系统同时向安装有销齿的台车框架上施加扭矩，使台车框架得以转动。该传动装置由电气连锁控制，以便保持同步运行。此外，传动装置还配有事故电动机，以便在设备发生故障时使设备以低速运转，缓慢排出台车上的物料。传动电动机和事故电动机之间通过减速器及手动离合器连接。

6.2.2.2　回转体部分

环冷机回转体部分（见图6－6）主要由台车通气板、风罩、台车回转框架（见图6－7）、水封箱、导轨、排料溜槽、台车等装置或部件组合而成。

图6－5　传动装置安装

1－减速机（1）；2－电机；3－减速机（2）；4－机架横梁（1）；5－主轴；6－传动链轮；7－机架横梁（2）

图6－6　环冷机回转部分结构

1－台车通气板；2－风罩；3－台车回转框架；4－水封箱；5－导轨；6－排料溜槽；7－台车

图6－7　回转框架结构

1－支撑辊；2－侧轨；3－轨道；4－辊轮；5－辊臂；6－链条；7－销；8－垫片组

环冷机由若干个扇形形状的台车组成，分别通过两根轴连接在台车框架上，跟随台车框架同速转动。内、外环上的台车栏板安装在台车的内、外环框架上，形成一环形容料装置；其上侧采用了环形砂槽密封。

台车辊臂安装在回转体内侧轴端，它通过辊轮和台车轴连接在一起，辊轮和辊臂在圆周方向行进，在卸矿处实现翻转和复位。

整个台车回转框架由钢结构组成。内、外环整个回转框架通过三角形连接梁焊接而成。

为了使回转部分水平方向运转平稳，防止较大窜动，在台车框架内下侧安装有侧轨，与安装在机架上的侧挡辊位置相对（见图6－8）。

如图6－7所示，用于传动的销齿安装在特制的链条上，链条安装在台车框架的外下侧的链条支架上，采用垫片组调整链条的位置，以确保销齿正确啮合。

图6－8　侧挡辊

1－侧挡辊；2－支撑架

6.2.2.3　支撑辊

支撑辊（见图6－7）位于轨道下平面上，它支撑着整个回转部分。它由支撑辊、支撑座、轴、轴承、润滑装置等组成，支撑辊是回转部分的支撑和随动装置。在支撑座下方与机架上横梁间配有调整垫片组，以使在现场安装时可将支撑辊上表面调整至同一水平面内。

6.2.2.4　侧挡辊

为了使回转部分运转平稳，防止较大水平窜动，在机架内侧支柱设置了若干个侧挡辊（见图6－8）。它由侧挡辊支撑架、侧挡辊轮、轴、轴承、润滑装置等组成。侧挡辊将限制回转体中侧轨的水平移动。侧挡辊支撑架连接处开有长形孔，以便安装时调整侧挡辊与回转体侧轨间的间隙（间隙设定值为3.5mm）。侧挡辊支撑架下配有调整垫片组，以使在现场安装时将侧挡辊与侧轨水平中心面调整到同一水平面内。

6.2.2.5　轨道

轨道安装在机架上框架支柱的内侧，其中曲轨安装在卸料区。

6.2.2.6　机架

机架由上框架、下框架、外环行走平台、外环检修平台、内环行走平台、内环检修平台、走梯等组成。机架的主体部分有横梁和立柱。

6.2.2.7　给料斗

给料斗（结构见图6－9、图6－10、图6－11）由料斗、挡风墙、水冷梁、平料砣及吊架等组成，内部还安装有检测料位的放射源和探头。给料斗安装在固定筛下侧，吊挂在土建钢结构梁下；两侧分别与头部罩子和卸料区罩子相联，吊架在现场与工艺平台定位连接并焊接在料斗上。给料斗能够将热球团矿均匀的分布到台车上。

6.2.2.8　罩子

罩子（见图6－12）是安装在冷却区平台上部固定的焊接结构部件，上部吊挂于土建钢结构上，下部插入回转体部分台车栏板的环形密封沙槽内，两侧通过机架的上立柱连接并开有检修门，两端分别与给料斗和卸料区罩子相联。

图6－9　料斗结构

图6－10　给料斗工作流程

（a）俯视图；（b）左视图1－放射源安装位置；2－探头安装位置；3－挡风墙及平料坨；4－下料位放射源及探头安装位置；5－上料为放射源及探头安装位置

图6－11　挡风墙结构

1－环冷机顶；2－耐火砖；3－浇注料；4－环冷机台车；5－环冷机台车栏板砖；6－固定墙；7－水冷梁

图6－12　罩子安装

1－罩子；2－立柱；3－密封沙槽；4－栏板

6.2.2.9　卸料处安全装置

卸料处安全装置安装在卸料区的内环检修平台上，由上支座、底座、弹簧、电气行程开关等组成。

当台车进入卸料区应翻转而没有发生翻转时，回转体部分台车辊臂上安装的辊轮将触到安全装置上支座的斜面上，由于传动装置驱动力和安全装置弹簧力的作用，将迫使台车辊臂上辊轮沿安全装置上支座的斜面运动，从而带动台车翻转；如台车在规定行程内没有翻转，台车辊臂上辊轮将继续前行，上支座将压缩弹簧并触发行程开关报警，此时传动装置将停止工作。

图6－13　环冷机风箱

1－罩子；2－风箱

6.2.2.10　风箱

环冷机的风箱（见图6－13）吊挂在机架上，分别由风箱、风箱上罩、风箱斗、风箱管、密封件、双层卸灰阀等组成。

风箱部分与回转框架间采用了橡胶摩擦密封的方法，橡胶密封与台车下表面摩擦接触。密封板可将各风箱的风隔开以防止窜风；而全部风箱接管中设有手动蝶阀，主要用以调整风箱中冷却风的用量。

6.2.2.11　卸料槽

承接台车排料的卸料槽分别由一个焊接结构的斗体和轴轮及橡胶摩擦密封件组成，且在斗壁上设有摩擦衬板。槽内的轴轮将有助于卸料台车的复位。

6.2.2.12　卸料斗

卸料斗用于排出成品球团矿。斗的支座与环冷机架子间设有压力传感器，与斗的下方的电动阀门联锁，以便根据斗内料的多少控制阀门的开启量。

6.2.2.13　卸料区罩子

卸料区罩子安装在台车上部，两侧分别与给料斗和尾部罩子相连。在内、外行走平台处均设有检修门，且在罩子上部还开设有台车检修吊装孔。

在卸料罩子内安装有卸料检测装置，检测卸料复位后的台车是否已将冷却后的物料全部排出。如有物料没有排净且粘结在台车箅条表面上，检测装置将发出电信号通知系统控制室。

6.2.2.14　双层卸灰阀

在环冷机冷却过程中从台车篦板间落下的散料由风箱斗收集，散料通过双层卸灰阀卸至皮带运输机运走。

6.2.2.15　其他

为了便于生产，各调速电动机的转速及罩子内的风温、风压、台车的卸料情况均设有检测装置。

环冷机的传动装置、台车辊臂上辊轮、台车支撑辊等处的润滑点均采用集中干油润滑。

6.2.3　环冷机状态维护内容及周期

环冷机状态维护内容及周期见表6－1。

表6－1　环冷机状态维护内容及周期

（续表）

6.2.4　环冷机常见故障及处理对策

环冷机常见故障及处理对策见表6－2。

表6－2　环冷机故障与处理对策

（续表）

6.2.5　环冷机定（年）修的主要施工内容

环冷机定（年）修的主要施工内容如下：

（1）检查传动机架、减速机地脚螺丝、联轴器螺丝的紧固情况。

（2）桁架、桁架立柱、回转框架、摇臂装置等部位检查是否松动变形，并加处理。

（3）电动机、定扭距联轴器、减速器及水平支撑辊加油，摩擦轮和摩擦片检查磨损情况，叶片检查修补、台车调整并处理异常现象。

（4）密封装置检查，使密封性良好、调节灵活。

（5）减速机解体检修，更换零部件。

（6）侧轨、轨道、台车、台车压板、台车拦板及固定筛和环冷罩检查，处理异常现象，台车篦条更换、调整各部位安装中心。

（7）水平支撑辊修理或更换、翻车下料口辊轮轨道斜面补焊修整、翻车装置底座加固、翻车装置台板磨损更换、台车翻车不灵的更换、下料口隔料板变形更换。

（8）金属结构修补加固。

（9）双层卸灰阀检查，处理异常现象，使其调节灵活。

6.2.6　环冷机主要零部件的检修参数

环冷机主要零部件的检修参数见表6－3。

表6－3　环冷机主要零部件的检修参数

（续表）

6.2.7　环冷机的主要检修方法

6.2.7.1　传动链轮及轴承更换

传动链轮安装位置如图6－14所示，因传动链轮长期工作磨损严重，轴承容易损坏，必须定期检查更换。

图6－14　传动链轮安装位置

1－传动链轮；2－传动轴；3－传动链条（带销齿）

1）更换程序

施工前准备─→固定传动轴和链轮─→卸下轴承座的上盖─→吊车吊出链轮─→拆卸轴承及链轮─→清洗轴及轴承─→装配链轮─→装配上下轴承─→传动轴吊装回位─→回装上下轴承座上盖─→调整链轮中心距及上下间隙─→螺栓紧固及辅助设施恢复─→试车。

2）主要检修方法

（1）施工前检查链轮孔与传动轴之间的配合，拆除油管。

（2）用手拉葫芦和钢丝绳将传动轴和链轮牢靠固定，拆掉传动链轮轴承座螺栓将轴承座上盖打开，然后再卸掉传动齿轮轴承座螺栓。用汽车吊将传动轴吊出到空旷处检修平台上，以便拆卸，注意起吊时葫芦与吊车配合得当，避免碰伤其他设备。

（3）在检修平台上用自制支架将传动链轮和组合件于稳固并处于水平位置，用自制三角拉马拆掉轴承，然后对传动链轮的拆卸，链轮的配合连接方式为平键连接，用自制拉马和加温的方法将链轮拉出卸下，注意加温要恰到好处，拉马和千斤顶的位置要得当，不得歪斜。

（4）检查并清洗轴及轴承，注意清洗后，应妥善包扎好，防止灰尘进入。

（5）回装新链轮及轴承。装配新链轮前应对轴和孔进行清理，清除孔与轴上的毛刺，并涂抹上适量的黄油以便装配。用吊车或支撑架把链轮吊起校正，用火焰对链轮孔进行加热，然后迅速和传动轴进行装配，注意如果在敲入困难时、可采用准备好的撞杆进行撞击装配，否则轴一旦受热膨胀，装配将会困难。用吊车将传动链轮吊起回装，用拆除时相似的方法回装到位，到位后应对链轮与链条的啮合合间隙进行调整及链轮的水平度、垂直度调整，然后紧固螺栓，螺栓止动块不得有松动。

（6）油管回装，吊装设施恢复，摘牌试车。试车时链轮与链条间隙不得过小和过大。链轮不得有歪斜，螺栓不得有松动，不得有异响，轴承运行温度应小于60℃，否则应重新调整。

（7）验收方法及标准：

①开机运转至环冷机回转体回转两周、链轮与链条应无卡齿、传动平稳、无抖动、传动轴上下轴承无异音、温度正常、润滑良好、对称位置链轮传动平稳，不得过高或过低。

②链轮与链条的工作接触面积不小于70%。

6.2.7.2　台车及台车辊臂更换

台车是环冷机回转体的主要部件之一，结构是由特殊球墨铸铁铸造而成，工作表面是由间隔为5mm篦条（见图6－15）组成，当球团矿进入台车后，由台车底部的风箱冷却风将球团进行冷却，台车沿着轨道方向运行，其上的球团矿逐步得到冷却，台车运行至卸料处翻转将物料卸出。根据经验，台车和台车辊臂（见图6－16）需要定期更换。

图6－15　台车篦条

1－台车篦条

图6－16　辊臂

1－辊臂

1）更换主要顺序

需要更换的台车停在卸料区曲轨段─→拆卸罩子顶部的吊装孔盖─→在卸料区被更换台车旁边搭设临时工作走台─→把台车稳固吊住─→拆卸台车两侧的轴端压盖─→拆卸台车下面的两根台车轴─→台车更换─→对位后从回转框架外侧装入台车轴─→在辊臂与轴连接处涂抹润滑脂─→卸下吊具后安装台车两侧的轴端压盖─→向轴的润滑孔加润滑脂─→摆动台车观察其翻转是否正灵活─→回装辊臂与辊轮组合件到台车轴上─→将台车摆平并固定─→开动环冷机，使被更换的新台车辊轮进入轨道的水平段─→调整辊臂上的辊轮，使辊轮与水平轨紧密接触─→拆除为更换台车搭设的临时工作走台─→把卸料区上罩子顶部的吊装孔盖装上即完成台车的更换工作。

2）主要检修方法

（1）准备工作。检查车轮轴与轴承、台车轴孔的配合间隙。

（2）拆掉旧台车辊臂及台车轴，并将台车吊出（见图6－17，用专用吊具吊出）。先用葫芦找好吊点吊起台车，再将旧台车的辊臂拆卸，由于台车轴变形严重，且台车轴拆卸空间狭小，现场采用用割刀割除台车轴，采用撞击方法将台车轴孔内的残余轴撞出。轴拉出之后可将台车吊出，注意配合要得当。拆卸台车前一定要先将台车水平固定牢固、吊力适当，检修人员站位要得当。

图6－17　台车吊装

1－专用吊具；2－台车轴；3－台车

图6－18　装配台车轴

（3）回装新台车。用砂纸清理轴与孔的毛刺，然后用葫芦倒运吊到位，将轴与孔对位后，把台车轴打入台车孔内（见图6－18），注意：台车孔与轴的配合性质一般为过渡配合。

（4）回装台车辊臂与辊轮组合件。将与辊臂相连的台车轴涂抹上黄油，用葫芦选好吊点将辊臂与辊轮组合件吊起加温到一定温度，用榔头、铜棒配合将辊臂与辊轮组合件装入。注意加热温度适当。轴装配时不得碰擦，轴承内必须涂抹润滑油，以免伤及轴承，同时以便装配。

（5）回装胀套。胀套装配要点，孔与胀套严禁涂抹油脂以免胀套在轴和孔之间滑动，胀套力矩按规定拧紧。胀套装配时切勿用硬质金属把轴套敲入，需用木质或软质金属进行装配。

（6）松掉葫芦和钢丝绳，将台车放置曲轨相应位置上。

（7）台车水平调整，将台车转过排料口段至水平段停止，检查台车板是否平行，如不平行就需调整，首先松掉辊臂胀套螺栓，然后用千斤顶架设在台车板底部骨架上将不平行处顶起，调整台车板平行后再对胀套螺栓进行紧固。

（8）回装辊臂端盖。

（9）摘牌试车。试车运行时台车翻转应灵活，不得有卡阻现象，运行安全可靠。

（10）验收方法及标准：转动回转体至下料翻车口，检查台车翻车时各部位的情况，台车翻车时，两侧面不得有摩擦，翻转应灵活，无卡组、无异常响声，轴承处无异响，台车翻转回位时应平稳过渡，回位良好，辊臂轴承温度不大于60℃，辊轮运转灵活无异响，辊轮与轨道接触良好，台车带料运行时无成品球团矿漏出。

6.2.7.3　支撑辊轴承更换

支撑辊（见图6－19）结构主要是由支撑座、轴承、轴、支撑轮等组成。沿回转体内圈和外圈底部安装布置，支撑在回转体底部的轨道下，支撑轮与轨道接触，作用是对回转体及台车的支撑回转，使回转体台车在支撑辊上运行。

图6－19　支撑辊位置

1－侧挡辊；2－支撑轮；3－支撑座

1）更换程序

准备工作─→用千斤顶顶起轨道─→用葫芦固定支撑辊─→拆掉支撑辊底座螺栓─→用葫芦将支撑辊吊至检修平台─→拆卸固定挡块─→从底座上吊出支撑轮─→拆出支撑辊轴─→拆除支撑辊轴承─→将各部件清理干净─→回装新轴承─→回装端盖支撑轮与支撑座装配─→回装固定挡块并紧固─→用葫芦将支撑辊吊回原位─→调整支撑辊位置度─→紧固螺栓─→卸掉千斤顶和葫芦─→试车。

2）主要检修方法

（1）将轨道顶高（见图6－20）。用50t千斤顶把台车垂直向上顶高5～10mm，使支撑辊完全不受力。

图6－20　支撑辊更换

1－千斤顶；2－支撑辊；3－手拉葫芦

（2）拆卸支撑辊（含支撑座）。首先拆掉支撑座地脚螺栓，用手拉葫芦和钢丝绳将支撑辊拉出，放在检修平台上。

（3）拆卸轴承。找准吊点用1t手拉葫芦吊起支撑轮，将轴承端盖螺栓拆掉，用铜棒将轴打出取出轴承，拆下的部件如轴、挡圈均清洗干净。在轴承装配前，应对轴进行检查测量，轴承装配时配合过盈较小时，可进行压装或用铜棒敲入，如过盈较大时可采用加热的方法进行装配，加热温度不超过100℃。

（4）轴承回装。先将1个轴承装在轴上，然后将轴装入支撑轮，再装另外1个轴承加上润滑油，装上轴承挡圈和油封，最后装上端盖拧紧螺栓。如果装配过盈大，可用油加温的方法装配。

（5）回装支撑辊（含支撑座）。调整支撑辊位置度，紧固螺栓。

（6）松掉葫芦和钢丝绳，然后将千斤顶松掉。

（7）试车。试车应不小于1h以上，支撑轮不得有异响、运转应灵活、无卡阻、轴承温度不大于60℃。

6.2.8　环冷机检修注意事项

环冷机重点项目检修注意事项见表6－4。

表6－4　环冷机检修注意事项

6.2.9　环冷机的维护检修质量要求

环冷机的维护检修质量要求见表6－5。

表6－5　环冷机维护检修质量要求