影响竖炉齿辊寿命的主要因素分析
轨道交通专用齿轮箱的疲劳寿命分析及延长策略
轨道交通专用齿轮箱的疲劳寿命分析及延长策略引言：轨道交通（urban rail transit）作为现代城市的重要交通工具，对于居民的出行需求和城市的发展都起着至关重要的作用。
轨道交通的安全运行是保障城市交通顺畅的重要前提。
而轨道交通专用齿轮箱，作为轨道交通车辆传动装置的核心部件，其疲劳寿命直接关系到轨道交通系统的安全稳定运行。
1. 轨道交通专用齿轮箱的疲劳寿命分析1.1 齿轮箱的结构和工作原理轨道交通专用齿轮箱主要由齿轮、轴承、油封等组成。
其工作原理是通过齿轮传动将电机的旋转运动转化为车辆的运动。
齿轮箱在运行过程中承受着高强度的载荷和频繁的转动，容易导致疲劳损伤和寿命缩短。
1.2 疲劳损伤的主要原因轨道交通专用齿轮箱的疲劳损伤主要包括金属疲劳、齿面疲劳和背隙疲劳等。
金属疲劳是由于载荷循环引起的材料内部微观损伤累积；齿面疲劳是由于齿轮齿面的应力集中造成的疲劳破坏；背隙疲劳是由于固有背隙引起的背隙疲劳破坏。
1.3 寿命分析方法对于轨道交通专用齿轮箱的疲劳寿命分析，常用的方法包括有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）和寿命预测分析（Life Prediction Analysis）。
有限元分析可用于模拟齿轮箱的受力情况，进而评估应力和变形，并得出疲劳寿命。
寿命预测分析可通过基于材料力学性能参数和应力循环次数的寿命曲线，计算齿轮箱的预测寿命。
2. 轨道交通专用齿轮箱疲劳寿命延长策略2.1 优化材料选择合理选择齿轮箱的材料是延长其疲劳寿命的重要策略之一。
选用高强度、高韧性的材料，如优质合金钢，能够提高齿轮箱的抗疲劳性能和耐久性。
2.2 提高制造工艺优化齿轮箱的加工工艺和热处理工艺，确保齿面的光洁度和强度。
采用精密数控铣削和研磨技术，可以有效减少齿面疲劳的发生。
此外，良好的热处理工艺能够使齿轮箱的材料获得更好的组织结构和性能，提高其抗疲劳能力。
2.3 加强润滑与冷却齿轮箱的润滑油起着冷却、减摩和防腐等多重作用。
【竖炉详细介绍】
竖炉球团焙烧一、球团矿定义是细磨铁精粉和少量添加剂（生石灰、消石灰、膨润土等）的混合料通过造球机滚动成9-16mm的圆球，再经筛分、干燥、焙烧、固结、冷却而成的具有一定强度和冶金性能的球形含铁原料。
二、作用他不仅是高炉炼铁、直接还原和熔融还原的原料，而且还可供炼钢作为冷却剂使用。
三、球团矿的优点球团矿粒度均匀、强度高、粉末少、气孔率高（达30℅左右）、滚动性好、比同成分的烧结矿软化温度范围窄，有利于改善高炉成渣带透气性，有利于高炉布料和煤气分布均匀合理。
球团矿堆比重大，在同样冶炼强度条件下，可相对延长在炉内的停留时间，加之粒度较小，含FeO低，铁氧化物主要以易还原的Fe2O3 形态存在，因而具有很好的还原性能。
由于球团矿含铁品位高（我厂一般在59左右）、热稳定性能好、化学成分稳定，有利于改善高炉内煤气热能和化学能的利用，促进高炉稳定顺行和降低焦比。
球团矿易于贮存，在一定时期内不易风化破碎。
竖炉为立式炉，生球自竖炉上部炉口装入，在自身重力作用下，通过各加热带及冷却带，达到排料端。
在炉身中部两侧设有燃烧室，产生高温气体喷入炉膛内，对球团进行干燥、预热和焙烧。
在炉内初步冷却球团矿后的一部分热风上升通过导风墙和干燥床，以干燥生球。
四、球团工艺1、配料为了获得化学成分稳定、机械强度高、冶金性能符合高炉冶炼要求的球团矿，并使混合料具有良好的成球性能和生球焙烧性能，必须对各种铁精粉和粘结剂进行精确的配料。
一般球团厂由于使用的原料种类较少，配料工艺较烧结简单(原料主要有铁精粉、膨润土、除尘灰)。
球团混合矿需要经过干燥和润磨：所谓干燥作业，是采用某种方法将热量传递给含水物料。
并将此热量作为潜热而使水分蒸发、分离的操作。
干燥过程中最重要的是使热量最有效地传递给物料。
干燥过程可以分为三个阶段：Ⅰ物料预热阶段；Ⅱ恒速干燥阶段；III 降速干燥阶段。
所谓润磨就是将含一定水分的原料，按接近造球所需水分（即润湿状态下）在特殊的周边排料式的球磨机(即润磨机)中，同时进行磨矿和混碾。
工艺事故案例
工艺事故案例案例1：竖炉炉口悬料时刻：2005年6月25地址：烧结厂竖炉作业区事故通过：打算早上8点定修，由于改换小水梁，需把炉内料柱排到烘干床以下。
依照安排于7点40分灭火停机，布料工开始排料到烘干床以下，然后按打算检修。
16：00检修完毕预备生产，布料工开始补充料面，进行排料后发觉整体不下料，判定是炉内悬料，采取了“坐料”的方法，通过40分钟的坐料及人工扎炉口，炉内下料大体恢复正常。
缘故分析：由于烘干床的生球没有完全干燥，布料工就灭火排料，致使未干燥的生球聚集到火口部位，由于在刚停炉后火道口周围的温度仍然较高，致使球团形成粘接，造成在火道口悬料。
事故教训：在检修需要排料时必需在停机前加补熟球或保证生球全数干燥完毕，待生球完全干燥再进行灭火停机。
如此一是能够幸免炉内悬料；二是减少由于生球未完全干燥在炉内发生挤碎，造成生产后炉内透气性差，炉况显现波动。
案例2：1＃竖炉炉内结瘤时刻：2005年10月8日地址：烧结厂竖炉作业区事故通过：10月8日1＃竖炉零点班交班后发觉烘床南侧下料偏慢，做了减风减煤气处置，进一步采取上熟球生产，但仍然生效不大，排空后发觉炉内结块。
缘故分析：一、在长时刻停炉时，没有及时活动料柱，致使炉况不顺。
二、班中链板机停机40多分钟，相应冷却风、助燃风、煤气未做调整。
直接责任人：竖炉作业区作业长、组长及竖炉乙班、丙班、丁班布料工和看火工是本次事故的要紧责任者。
事故教训：一、提高事故的预见性，准确判定炉况。
二、及时调整冷却风、助燃风和煤气的压力和流量。
3、各级单位做到信息的畅通。
4、在长时刻停炉时应每隔半小时活动料柱一次。
案例3：2＃竖炉导风墙穿孔时刻：2006年1月9日地址：烧结厂竖炉作业区事故通过： 2#竖炉自2006年1月9日零点班开始炉况恶化，具体表现为：2#竖炉烘干床西南角处下料快，并显现喷料现象；东南角显现红球，整体南侧下料严峻不均；北侧烘干床整体透气性差，生球在烘干床上呈潮湿的粘结状态，干燥成效和下料情形均与南侧有专门大的差距。
延长中频炉炉衬使用寿命的措施
延长中频炉炉衬使用寿命的措施发表时间：2019-12-17T09:05:06.023Z 来源：《科学与技术》2019年第14期作者：李金帅[导读] 本文主要从生产实践中确定可行性分析和影响炉衬使命的原因，摘要：本文主要从生产实践中确定可行性分析和影响炉衬使命的原因，阐述了实施和步骤、措施实施的效果、和经济效益、巩固措施等方面对如何提高中频炉炉衬使用寿命进行了详细阐述，提出改进措施，以提高生产效率。
节约生产成本。
关键词：中频炉炉衬；使用寿命；措施前言：我公司是年产35万吨预焙阳极，其中配套两个组装车间。
组装工序是我公司预焙阳极生产中最后一道工序车间，其任务是向铝电解提供合格的成品阳极炭块组。
中频炉是整个生产链上的核心设备, 其炉衬的使用寿命直接影响生产能力。
一、概述我公司现在中频炉炉龄平均为90炉/次，按照要求，此次目标需要将中频炉炉龄提升至150炉/次以上。
可行性分析：1.对同行业企业的中频炉炉衬使用寿命进行了解，基本情况如下：与同行业其他企业比较，故有必要分析其中原因。
2.工序生产运行时间不长，各主体设备运行状态良好，在工艺改进工作方面能够提供坚实的硬件基础。
二、中频炉炉衬使用寿命短的原因针对中频炉炉衬使用寿命短的情况，我们进行了分析并对找到一些原因，绘制出鱼骨图如下：1.筑炉的质量差根据工艺技术标准，我们根据现场跟踪，检查了筑炉工艺，对与每层的振动和捣打，都不符合工艺标准要求，炉料铺设不均匀，这也是筑炉质量的问题，同时也是中频炉炉衬使用寿命缩短的重要因素。
2.新筑炉衬太薄根据标准规定，炉衬的厚度应该大于15CM才符合标准，根据现场对筑炉完成后的炉衬进行测量，我们发现新筑炉的炉衬太薄，不符合炉衬测量厚度的标准，实际情况的炉衬厚度小于15CM，这是中频炉炉衬使用寿命短的重要因素。
3.人员操作不规范工作人员必须严格按照设备操作规程进行，根据现场仪器仪表显示数据确定启动升温的速度快，我们发现在调查的过程中，人员未严格按照设备操作标准进行操作，所以人员操作不规范也是造成中频炉炉衬使用寿命短的主因素。
影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施师彦平
影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施师彦平发布时间：2021-08-18T06:17:38.895Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：师彦平[导读] 鲁奇炉是双层夹套式圆筒形气化炉，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置，气化剂入口和煤气出口等设备组成。
伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要：鲁奇炉是双层夹套式圆筒形气化炉，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置，气化剂入口和煤气出口等设备组成。
鲁奇气化炉经过不断的技术改进，虽然在性能方面不断地提升，但是长周期稳定运行仍是研究重点.关键词：鲁奇炉；稳定运行；影响原因；改进措施引言鲁奇炉的发展最开始是在国外研究和提出，并且投入使用的，我国经过不断的引进和改进，进而投入到我国的工业和生活中。
刚开始的鲁奇炉使用的资源是通过燃烧煤块实现煤气的供应，整个燃烧的过程和燃烧的产生煤气的效率较低，会影响煤矿资源的消耗，也会影响环境的安全。
历经几十年的改进和发展，鲁奇炉的建造手法越来越精细，建设工艺越来越简便，煤气产生的效率也逐渐提高。
不仅是在我国得到了发展，在国际地位的发展中也得到了进步，为整体实力的发展奠定基础。
1煤种和煤质对鲁奇炉生产工艺的影响煤炭与纯净物不一样，它不像纯净物一样有固定的熔点，所以灰熔点的概念就出来了，灰熔点即煤灰的熔融性，它没有固定的数值，而是在一定的范围内。
当煤炭中的无机物分解，并且煤炭发生变形融化，那么就达到了其熔点。
熔点不同鲁奇炉内的温度也是不同的，所以鲁奇炉的温度要根据煤炭的灰熔点进行调节，其温度的调节是至关重要的，一般情况下温度是控制在煤灰变形和变软之间。
温度过高或者温度过低都会对鲁奇炉产生不好的影响。
如果煤炭的灰熔点高的话，就要采取降低汽氧比的措施来提高鲁奇炉内的温度，这时候如果温度超过炉所承受温度的极限，那么就会对炉内的设备有影响，甚至会损坏气化炉，鲁奇炉所能承受的最高温度一般是1300℃。
如果煤炭的灰熔点比较低，那么要采取提高汽氧比的方法来降低炉内温度，这时候如果掌控不好温度，煤炭残渣就会由于温度低而粘在炉内部。
酒钢竖炉生产实践及技术改造
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２０ 年 ０６ 表 １ 酒钢竖炉生产铁精矿条件
序号 ｌ ２
３ ４ ５ ６
第１ 期
精矿 华泰 哈密
宏祥源 三道岭 宝地 宏达
Ⅱ１ ｅ ６． ２３ ３ ６． ２３ ９
６． ３６ ２ ６． ４ ３ Ｏ ６． ２ ６ ６． １ Ｓ
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２０ 年 第 １ ０６ 期
酒 钢 科 技
３ ７
酒钢竖炉生产实践及技术改造
烧结厂 王 勇
摘要 本文描述了酒钢竖炉球团生产实践和对润磨机、造球盘、圆辊筛、齿辊等竖炉生 产的关键设备进行了一系列的技术改造和有益的探索，改善了生球质量， 稳定了炉况，为球 团矿产质量的提高奠定了基础。对竖炉生产有了更加深刻的认识。
７
酒钢 自产
５． ２８ ９
ｌ． ６ ０
１． ０２ ８
００ ． ８
０２ｌ ． ９
ｌ． ５ ６
７． ６１
的控制 ，此项配料条件还是可行的。
提高创造 了条件。
酒钢竖炉生产原料条件 的先天缺陷 ． 严重制约着竖炉的生产 ．需要认真加 以解 决 ．尤其是水分的稳定 、一０ ２ ０目粒 度的 改善显得优为迫切。另外一个不足是冬季
Ｆ０ ｅ ２． ５２ ５ ２． ６５ ５
２． ７８ ２ ２． ７４ ４ ２． ６ ６ ２． ３ ９
ｓ２ ｉ ０ ６７ ． ５ ５０ ． ７
６９ ． ３ ５０ ． ９ ６ｏ ． ６ ８７ ． ６
Ｃ０ ａ １９ ． ５ Ｌ９ ９
２３ ． ７ １８ ． ９ １９ ． ９ ｌ３ ＿ ５
Ｓ ０ ２ ．５ ３ ０２３ ． ８
０２ ． ３ ｏ６ ． ２ ０ ６ ．９ ３ ０２ ９ ． ２
球团竖炉水梁的结构改造及工艺分析
普通焊接结构 ，下部呈 ９ 。 ０ 棱角方体形状 ，焊缝与 高温气流直接接触 ，由于过烧导致焊缝脱碳 氧化 ，
图 ２ 改造水梁结构示意 图
３
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菜钢科技
第 ２期 （ 总第 １ ２期 ） ２
提高 ６ ｍ焦 炉 荤 炉 产 量 的技 术 研 究 与 实 践
圈 １ 现 有 水 粱 结 构 示 意 圈
通过对现有工况条件 ，水梁结构制造工艺进行 分析和讨论 ，在满足工艺条件的情况下 ， 对现有水 梁结构 ，制造工艺进行改造 ，获得结构合理 ，使用
寿命长的新型水梁。 ． ２２ 通过综合分析和讨论 ， ． 拟将其改为整体 冷压成型结构件 ， 这样即减少 了焊缝又解决 了焊缝 裂纹，而且 ９ 。 ０ 直角得以圆弧过渡 ， 也增加 了整体
，
ａ ｄ ｔｅｍｅ ｓ ｒｓｔ ａｓ ｉｇｅ ｃ ａ ｅ ａ ａ ｉ ｒｍ ｒｄ ｃｉｎ ｏ ｅａｉｎ ｒ ｕ ｎ ｈ ａ ｕｅ ｏｒｉｅｓｎ ｌ ｈ ｍｂ ｒｃ ｐ ｃｔ ｆ ｙ ｏ ｐｏ ｕ ｔ ｐ ｒｔ ｓａｅ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ，ｗｈｃ ａ ｅ ｂ ｅ ｏ ｏ ｉ ｒｅ ｉｈ ｈ ｖ ｅ ｎ
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莱钢科技
２０ 年 ４月 ０６
球 团竖炉水梁的结构 改造及工艺分析
亓荣才 吕明秀 朱效文
（ 烧结厂）
摘
要：为解决竖炉齿辊卸料装置 中水梁底部焊缝开裂漏水的原因。采用冷压成型结构件代替原有底
部焊接水粱，以冷弯过渡 Ｒ。 ， 圆角代替原有 ９ 。 ０ 焊接角，经装机使用，效果十分明显 ，使 用寿命达到 ２ ， 年
ｏ ｅ ｏ ｇｎ ｄ ｓｇ ｅ ｌｉｇ ｓａ ｓ ｕ ｔｒ ，ｏ ｔｉｉｇ ｖｒ ｏ ｄ ｒｓ ｌ ． ｆ ｈ ｆ ｉＭ ｅ ｉｎ ｄｗｅｄｎ ｅ ｍ ｔ ｃｕ ｅ ｂａｎｎ ｅｙｇ ｏ ｅ ｕｔ ｔ ｉ ｒ ｓ
影响大板坯连铸机扇形段寿命的原因分析及对策
影响大板坯连铸机扇形段寿命的原因分析及对策摘要：为了提高扇形段在线使用寿命，提高连铸机功能精度和产品质量，通过分析影响大板坯连铸机使用寿命的原因，例如扇形段驱动辊开口度变大、扇形段驱动辊限位螺栓切断、扇形段辊缝超差大等问题，并通过一系列的优化改进解决了上述问题，结果表明：影响连铸机使用寿命的原因很多，只要找出主要关键原因并解决，就能很好地提高连铸机的使用寿命，提高铸坯的质量。
关键词：连铸机；开口度；3D通讯线缆；寿命1前言某厂有2台2机2流直弧形多点弯曲多点矫直板坯连铸机，铸坯厚度200mm,预留180mm。
铸坯宽度900-1650mm，共有11个扇形段，1-7为弯曲矫直段，8到11为水平段，设计年生产能力300万吨，设计单位西重所冶金长度25m 设计拉速0.9-1.25m/min。
采用结晶器液面自动控制、结晶器、扇形段远程自动辊缝调节、喷嘴3D自动调节、动态二冷配水以及动态轻压下等国际先进技术，充分实现高效、可靠生产高品质特厚板坯。
连铸机的功能精度保持和设备的稳定性直接影响到产品产量和质量，通过多年的扇形段维护，发现影响扇形段下线原因有很多种，可以通过原因分析，设备优化改进，以提高扇形段功能精度和设备稳定性，为此本文针对大板坯连铸机扇形段工作原理进行了较系统的研究，对其存在的开口度、万向联轴器等问题进行了优化改进，确保了该公司铸机的正常运行，延长扇形段在线使用时间。
2扇形段开口度超差的原因分析2.1它是影响钢坯质量的关键参数之一。
在扇形截面的制备过程中，通过调整辊缝值来实现扇形截面的开度。
造成这种差异的主要原因有:(1)在风机段计数器上测量风机段轧辊间隙值时，处于水平状态。
上线后，在非水平状态下会出现下翘现象，使上线辊缝值与离线预制辊缝值一致值出现偏差；(2)扇形内外框拉拔钢受热应力影响并产生变形；(3)三段辊的表面磨损使开度发生变化；(4)三段滚子轴承使用一段时间后，间隙增大，开度变化；(5)三段辊的表面积、炉渣和水垢影响严重开环的准确；(6)三段辊加热冷却不均匀，导致柔性变形，影响开孔精度。
球团竖炉、初级球团工职业技能设备方面标准
初级球团工职业技能标准一、造球 (1)1.造球机的结构、规格、性能、主要工艺参数及原理 (1)2.延长刮刀与造球盘衬板的使用寿命 (2)3.圆盘造球机使用中存在的问题及解决办法 (2)4. 烘干筒工艺设备的规格、性能 (3)5.配料设备的规格与性能 (3)6.圆辊筛的规格与性能 (4)7.返矿细磨主要设备参数及规格 (4)二竖炉 (6)1. 竖炉的结构及主要工艺参数 (6)2. 燃烧室及火嘴的构造及规格、性能 (7)3. 除尘放灰系统设备的规格、性能 (7)4.供水系统和送风等辅助设备的规格、性能 (9)5.竖炉筑炉要求和修炉的一般知识； (11)6.延长竖炉寿命的操作要求。
(12)一、造球1.造球机的结构、规格、性能、主要工艺参数及原理造球机的型号：TYQ60SM；直径：6m；倾角：40°-55°；总重量44280kg。
其主要有传动装置、机架、刮刀、倾角调整装置、干油集中润滑系统及喷水系统。
主要附属设备及型号见表-1.表-1造球机主要附属设备圆盘造球机是由一带边板的平底钢质圆盘倾斜40°-55°安装，工作时绕轴心线旋转。
经配比的造球物料自拉料皮带给入圆盘造球机，洒水装置不断加水使物料在造球设备中被水细润，随着圆盘的旋转，物料被带到盘顶，然后沿斜面滚落，在滚落的过程，由于水滴的作用和物料的滚动，逐渐形成母球。
不断地加水和圆盘的旋转，得以长大，成为粒度合乎要求的生球；同时，由于滚落时候的机械力的作用，生球逐渐被压实，球内的水分逐渐在盘内由中心转移到表面，产生一定的机械强度，形成合格的生球。
合格的生球在盘内滚落的产生偏析，浮在球料的上层，并在离心力的作用下，最后，溢出盘外。
2.延长刮刀与造球盘衬板的使用寿命a、造球盘衬板为橡胶衬，安装时按橡胶衬板粘贴工艺要求进行粘贴；b、当衬板突起时应及时处理将其固定；c、刮刀的安装要保证刮刀回转平面与造球盘回转平面平行，否则应进行调整；d、检查刮刀固定的情况并及时处理；e、及时调节刮刀杆，使其符合技术要求；f、要对刮刀节料进行及时有效的清理；3.圆盘造球机使用中存在的问题及解决办法圆盘造球机是一种运转比较可靠的设备，一般情况下不易发生问题。
永昌钢铁球团竖炉工艺简介及改进实践
·应用与改造·永昌钢铁球团竖炉工艺简介及改进实践王洋①（北京中冶设备研究设计总院有限公司 北京１０００２９）摘 要 介绍的是永昌钢铁有限公司投产的２座１０ｍ２矩形球团竖炉，其在工厂设计阶段，通过合理选择焙烧原料，拓宽焙烧热源来源，采用焙烧原料自动化精确配料，使用长寿水梁、三静四动齿辊卸料机和轻型鼓风带式冷却机，优化改进球团焙烧和冷却工艺及装备，循环利用全部生产废水，收集粉尘和漏料送入配料室重新参与配料等，以达到球团矿生产的提质增产、降本节能的目的，且废物排放满足国家环保要求，本次工艺设计及改进经工程实际运行检验取得了良好效果，对今后球团竖炉工艺改进和工厂改造具有一定借鉴意义。
关键词 竖炉 设计 球团矿Ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ１ ０３０ＴｈｅＰｒｏｃｅｓｓＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＰｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇＳｈａｆｔＦｕｒｎａｃｅｉｎＹｏｎｇｃｈａｎｇＳｔｅｅｌＣｏｒｐＷａｎｇＹａｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９）ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｗｏ１０ｍ２ｐｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇｓｈａｆｔｆｕｒｎａｃｅｓｉｎＹｏｎｇｃｈａｎｇＳｔｅｅｌＣｏｒｐ．Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｓｕｉｔａｂｌｙ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｔｙｐｅｏｆｒｏａｓｔｉｎｇｇａｓｗａｓａｐｐｌｉｅｄ，ａｕｔｏｍａｔｉｃｂａｔｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓａｄｏｐｔｅｄ，ｌｏｎｇｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｗａｔｅｒｃｏｏｌｉｎｇｂｅａｍ，ｎｅｗｔｙｐｅｔｏｏｔｈｅｄｒｏｌｌｅｒｕｎｌｏａｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｔｙｐｅｂｅｌｔｃｏｏｌｅｒｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌｅｖｅｌ，ａｌｌｏｆｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓｕｓｅｄｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ，ｄｕｓｔｐｏｗｄｅｒａｎｄｌｅａｋａｇｅｗｅｒｅｇａｔｈｅｒｅｄｔｏｂａｔｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｐｅｌｌｅｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｏｃｕｔｔｈｅｃｏｓｔａｎｄｃｏｎｓｅｒｖｅｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄｆｉｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｗａｓｐｕｔｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｉｔｈａｓｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｄｅｓｉｇｎａｎｄｆａｃｔｏｒｙｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｓｈａｆｔｆｕｒｎａｃｅ Ｄｅｓｉｇｎ Ｐｅｌｌｅｔ１ 前言永昌钢铁有限公司原有１０ｍ２球团竖炉一座，竖炉利用系数为５ ９３ｔ／ｍ３·ｈ，日产球团矿１４００ｔ。
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２００７年第３期 新疆钢铁 总１０３期
影响竖炉齿辊寿命的主要因素分析
刘 明 李
（１．宝钢集团八钢公司炼铁分公司 华 许 奎 ２．宝钢集团八钢公司设备工程部）
摘要：分析竖炉球团齿辊在生产过程中出现的问题，提出解决措施。
关键词：齿辊；冷却方式，齿套，竖炉
中图分类号：ＴＨ１ ７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ６７２—４２２４（２００７）Ｏ３一ＯＯｄ７—０２
１问题的提出
在冶金企业，很多设备或备件长期在高温环境
下工作，由于环境温度过高，造成设备或备件故障频
繁，寿命降低。如何有效的提高这些设备的寿命和可
靠性，一直是企业工程技术人员努力寻求解决的一 个重要课题。齿辊破碎机是竖炉球团生产中的关键 设备，主要任务是将竖炉内部高温块状球团矿破碎 成单颗球团矿从炉内卸出。齿辊长期在高温工况条 件下工作，由于受到外部球团矿的冲刷与挤压，其应 力的释放加剧，造成齿辊产生弯曲、裂纹、磨损、断 裂。以八钢８ｍ 竖炉为例，齿辊一般使用不到一年， 有的使用不Ｎ２个月就开裂漏水，每年仅齿辊消耗费 用就达６Ｏ万元以上，而且影响到竖炉的正常生产。 ２问题分析 国内竖炉生产企业针对齿辊存在的问题，进行 了各方面的研究和改进。通过系统学习，对齿辊存在 的问题有了比较明确的认识，对造成这些问题的各 方面因素进行了认真分析。分析认为，造成齿辊使用 寿命短和突发故障多的原因主要有以下几方面。 ２．１材质因素 目前多数企业用的齿辊均由４０Ｍｎ２铸造而成。 ４０Ｍｎ２Ｎ于中碳调质锰钢，其强度、塑性及耐磨性都 比较好，但过热敏感性高。高温下强度和耐磨性下降 明显，水冷易产生裂纹，在水冷效果不好的情况下， 一旦齿辊上方的大小水梁漏水，就会造成齿辊的爆 裂。另外，４０Ｍｎ２长期在高温环境下工作，其材质的 抗蠕变能力会明显下降，这种情况下，即使没有漏水 的问题，其抵抗塑性变形和断裂的能力也会不断降 低，最终导致齿辊损坏。 ２．２结构因素 目前国内竖炉企业大都采用如图１所示的齿辊 冷却形式，冷却水由循环泵加压至０．６ＭＰａ后由齿辊 左侧进水管通过旋转接头进入齿辊内部，然后由旋 转接头上的回水管流出，进入系统回水总管，形成闭 路循环。为保证齿辊冷却效果，内腔内必须充满水，
因此回水管压力控制在０．３ＭＰａ。
图１齿辊结构图
这种冷却方式存在的主要问题：冷却水在高温
的齿辊内腔中会部分汽化，一部分蒸汽可以与回水
一
起排出，而另一部分蒸汽会在齿辊上部的Ｋ区域
形成汽堵现象，即齿辊内腔没有被冷却水完全充满，
从而造成齿辊局部过热，耐磨性和强度下降。同时，
在齿辊旋转的过程中，过热的齿辊部分又不断被水
冷却，形成忽冷忽热的现象，从而造成齿辊容易爆
裂。另一方面，由于是闭路循环，伴随回水进入总管
的蒸汽也容易造成回水总管振动，而回水总管中的
压力变化也会影响回水的顺畅排出。
２．３制造因素
齿辊的主要工作部件是齿套，由ＺＧ４０Ｍｎ２铸造
加工而成，并经过调质热处理。由于齿套的体积和重
量比较大（长度２１ ６０ｒａｍ，直径５７０ｍｍ，重量２．６ｔ），
因此在铸造过程中存在一定的难度。在实际使用过
程中，经常会出现新齿辊使用很短的时间（１～２个
月）就发生漏水事故，这主要是齿套存在铸造缺陷，
如裂纹、砂眼、气孔、缩孔和出现局部应力集中与成
联系人：刘明，男，４１岁，大学，冶金机械高级工程师，乌鲁木齐（８３００２２）￣钢集团八钢公司炼铁分公司
２００７年第３期 新疆钢铁 总ｌ０３期
分不均等问题。这些缺陷从外观上很难发现，一旦使
用，就会造成事故。
２．４工况因素 在实际生产过程中，当齿辊驱动系统出现故障 时，会造成部分齿辊不能正常转动，此时齿辊形成单 面受力的状况，这种状况如果不能很快得到解决，会 使齿辊发生弯曲现象，同时造成齿辊的不均匀磨损， 造成齿辊局部强度的降低。另外，当齿辊上部大小水 梁发生泄漏量较大的漏水事故时，漏出的水会穿过 料层冲击到处于高温状态下的齿辊表面，由于齿辊 表面造成激冷激热而出现开裂，直接影响齿辊寿命。 ３改进措施 ３．１材质改进 目前，国内主要生产齿辊的企业都在尝试采用 新的材质制造齿辊，主要是采用耐热性和耐磨性比 较高的热强钢制造齿辊中的核心部件一一齿套。热 强钢是指在高温下有一定抗氧化能力并具有足够强 度而不产生大量变形或断裂的钢种。目前很多企业 已经开始采用稀土耐磨钢材质的齿套，应用效果比 较好。采用新的材质后，虽然齿辊的制造成本有所上 升，但正常状况下使用寿命也会大幅度提高，一般寿 命可延长１倍以上，事故停机对生产的影响大为降 低。 图２开路循环方式 辊结构图 ３．２冷却方式改进 材质改进后的齿辊的使用寿命能够得到有效提 高，但提高的幅度与齿辊的冷却效果密不可分。如果 不能进行有效的冷却，齿辊的寿命提高幅度很小。这 是因为热强钢金属在高温下的强度特性有两个特 点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下 降；二是在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在 低温下起强化作用的因素逐渐减弱或消失，在再结 晶温度以上，即使金属受的应力不超过该温度下的 弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随 ４８ 时间的增长而增大，最后导致金属破坏（即蠕变现 象）。因此，如何改善齿辊的冷却效果是提高齿辊使 用寿命的核心问题。
八钢竖炉通过采用开路循环冷却的方式较好的
解决了这一问题。具体做法是：将齿辊中心孔改为通
孔，冷却方式改为如图２所示的开路循环方式，从而
大幅度提高齿辊的冷却效果。冷却水从齿辊一侧进
入，从另一侧排除。排出的冷却水先进入回水箱，再
由回水箱排入回水总管。通过回水管上的调节阀将
回水量调整到略小于进水量的方法保证齿辊内腔的
充分冷却，也可以通过提高回水管高度来保证齿辊
内腔完全充满冷却水。
这种冷却方式的优点：（１）齿辊能够被均匀冷
却，内腔不会出现高温汽堵现象，回水温度比改造前
大幅度降低；（２）能够直观的看出冷却水的汽化情
况，及时调整冷却水量；（３）冷却水中混杂的气体能
够及时有效的排出，避免回水管路由于进入气体而
产生的振动现象；（４）便于随时观测回水温度，掌握
齿辊的冷却情况；（５）可有效防止因水质差造成齿辊
内腔堵死，及时冲出沉淀物，有效保证冷却面积和效
果；（６）由于齿辊内腔冷却水压力的降低，有效的解
决了齿辊轴端冷却水的泄漏问题。
表ｌ为两种冷却方式的数据对比，从数据中可以
看出改造后齿辊的冷却效果明显优于改造前。
表１ 改造前后冷却数据对比
４结束语
目前，国内很多齿辊生产企业已经开始生产组
合式齿辊，这种齿辊在国内一些竖炉生产企业得到
了成功的运用。它的特点是：齿辊中间轴不是两段，
而是一根通轴，轴的中间是直通的冷却水孔，齿套为
方便拆装更换的分段组合式结构。由于中间轴是锻
件加工而成，因此避免了旧式铸造齿辊容易出现加
工缺陷的问题。另外，由于齿套是可以更换的，也使
齿辊的维修费用大大降低。良好的工况也是保证齿
辊正常运行和寿命提高的重要因素。通过加强对液
压驱动设备的维护，保证齿辊的正常转动，从而避免
齿辊单向受力和磨损不均现象的产生。