常州中天钢铁第一烧结厂 江苏常州 213000
摘要：烧结机是钢铁行业的首道生产设备，也是烧结生产的主要设备之一，烧结机的台车回程起拱现象一直是影响其设备正常运行的主要原因之一，基于以上情况，我们研制出一种烧结机回程台车起拱消除装置，包括沿台车前进方向依次相接的上坡面、平面和下坡面，上坡面、平面和下坡面均设置在烧结机的回程车道上且为回程车道的一部分，上坡面位于烧结机的回程起拱的第一台台车前轮处，平面与烧结机的回程车道平行，上坡面和下坡面均与烧结机的回程车道倾斜。当烧结机的尾部星轮齿推动台车进入回程时，台车前轮首先接触上坡面，此台车的前轮自动抬高，形成前轮高后轮低；然后该台车进入平面，使前后台车分离而前后轮进入水平状态，然后再进入下坡面，使台车回程的起拱彻底消除。本实用新型使用效果好，结构简单，成本低廉，制作周期短，安全可靠，可以在冶金除尘设备领域广泛应用。
关键词：烧结；台车；起拱；消除
一、回程台车的运行形式
本项目属于钢铁冶金技术领域。铁矿粉烧结是钢铁行业中重要的一道工序。铁矿粉和熔剂燃料等在烧结机台车上经过高温反应形成烧结矿，供给高炉进行冶炼生成铁水。实现这一烧结过程主要是靠带式烧结机来实现。带式焙烧机上有很多台车在往返，在机头位置台车上布满了烧结料，经过点火炉点火后，在主抽风机抽风作用下物料从上到下进行高温反应而烧结，当台车运行到机尾时物料已烧结成矿，而台车继续沿着轨道回转进行往复利用。台车连续回转是烧结设备运转的重要标志。然而，在生产中，由于烧结机台车各部件的磨损老化等原因，经过发生台车起拱现象，即导致台车端部加剧磨损，造成烧结机负荷及烧结机漏风率增大的不良影响。包括沿台车前进方向依次相接的上坡面、平面和下坡面，上坡面、平面和下坡面均设置在烧结机的回程车道上且为回程车道的一部分，上坡面位于烧结机的回程起拱的第一台台车前轮处，平面与烧结机的回程车道平行，上坡面和下坡面均与烧结机的回程车道倾斜。当烧结机的尾部星轮齿推动台车进入回程时，台车前轮首先接触上坡面，此台车的前轮自动抬高，形成前轮高后轮低；然后该台车进入平面，使前后台车分离而前后轮进入水平状态，然后再进入下坡面，使台车回程的起拱彻底消除。
二、起拱形成的原因分析
烧结机台车是烧结生产工艺中的重要设备之一，也是重要组成部分，每台烧结机根据设计要求和面积大小不同，它的台车数量各不相同，但工艺流程和结构形式都是相同的。其主要特性是台车的整体结构在连续生产过程中都要经过高温烘烤（800摄氏度），使至台车的各个部件都在高温烘烤，从而导致热应力变形加剧磨损。如星轮齿板的磨损导致轴心距改变，当对台车连续性传动的过程中，齿板与滚套的同步运行轨迹不断发生变化摩擦分力增大，较大摩擦分力是造成台车起拱的根本原因，尾部星轮齿板推动台车向前运行，齿板前工作面与台车后滚套接触并产生推力，由于摩擦现象的存在，而产生一个向上的摩擦分力，推力越大则摩擦分力越大，当此摩擦分力产生的力矩大于台车自重的力矩时，台车后部就会被向上托起如图1所示，星轮继续旋转，在台车滚套离开齿板瞬间后续台车的前部与之接触，并将其
挤住使之无法下落，从而使回车道上的台车产生搭肩起拱现象。
图1：烧结机回车起拱示意图
危害影响：1.起拱后星轮齿板齿冠磨损逐步加剧、台车滚套、铜套磨损加剧、台车端部调整板磨损加剧。2.当起拱台车运行到头轮处，每隔半小时都会产生一次整体下落过程，都将产生较大的下垂冲击力。因此对台车自身部件（行走轮、轴承、栏板）损伤较为严重，其次对头部路轨、星轮弯轨影响较大。3.由于台车下落产生的冲击力造成烧结机架钢结构反复冲击而变形，部分焊接处开裂，局部水泥基础出现酥软迹象及连接螺栓频繁松动等，整体使用寿命将受到影响。我厂4台烧结机，都因此问题产生较大的危害。
三、技术研究简介
（1）.采用一种高强耐磨钢材加工而成（锰钢板材、锰钢钢坯），装置外形见图2。加工装置所需钢材尺寸定为此装置的长度3000毫米，宽度定为与烧结机路轨工作面等宽，厚度为台车起拱的高度。如图3俯视图所示，装置的独特之处在于，1.有八只直径22的地脚地脚螺栓固定，既在固定回车路轨的钢结构上，焊接八个可调节的连接底座，与装置的地脚对位固定，此底座还可加减垫铁进行调节高度。2.当此装置磨损的不可利用时，拆掉螺栓即可更换，快捷方便，如图2所示。
图2：起拱消除装置制作图纸
（2）.通过机床加工，图3所示尺寸，所示图上的尺寸斜面1000毫米的尺寸为安装机尾方向，安装位置在回程起拱的第一台台车前轮处，此处为装置1000毫米的斜面起端（高度10毫米）。此斜面根据台车轮的轴距而定（轴距为510毫米），当尾部星轮齿推动台车自动进入装置的1000毫米段斜面（上坡）时，此台车的前轮自动太高，形成前轮高后轮低，当进入500毫米段平面时，使前后台车分离（此时的一台台车完全独立）而前后轮进入水平状态，然后再进入1500毫米段斜面（下坡），使之台车回程的起拱彻底消除。
不靠任何外界轨道及辅助设施压力的作用，从而来实现台车消除起拱现象，不会产生反复对台车体的压力扭曲变形和磨损；传动机构的负荷明显降低，真正的达到既解决了起拱现象又提高了设备实用寿命等优点。
此装置费用低，制作周期短，效果较好。可以在烧结机类似问题上广泛应用，如图3所示。
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论文作者:孟凡挺
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第5期
论文发表时间:2019/9/24
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