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關(guān)于爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤(rùn)滑

2019-02-26

褚錦文
（南京鋼鐵聯(lián)合有限公司）

　　摘　要：對(duì)無(wú)料鐘爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤(rùn)滑做了簡(jiǎn)單介紹，及定修檢查時(shí)的注意事項(xiàng)。
　　關(guān)鍵詞：水冷齒輪箱；冷卻；潤(rùn)滑
　　前言
　　爐頂裝料系統(tǒng)是公司管控的A類設(shè)備。作為爐頂裝料系統(tǒng)的核心設(shè)備，水冷齒輪箱（含行星齒輪箱）直接控制溜槽的布料。而布料的精準(zhǔn)度稍有偏差，對(duì)高爐冶煉工藝也能產(chǎn)生非常大的負(fù)面的影響。水冷齒輪箱的重要性由此可見(jiàn)一斑。

　　水冷齒輪箱（下部齒輪箱）與行星齒輪箱（上部齒輪箱）配合，控制帶動(dòng)布料溜槽旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)。按照設(shè)計(jì)意圖，在正確的使用和保養(yǎng)下水冷齒輪箱的使用壽命一般能達(dá)到一代爐齡，即15年左右。下面就煉鐵廠高爐，爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤(rùn)滑做簡(jiǎn)單介紹，及定修檢查時(shí)的注意事項(xiàng)。

　　1.水冷齒輪箱冷卻系統(tǒng)
　　水冷齒輪箱的工作環(huán)境惡劣，高溫、粉塵等因素嚴(yán)重影響了齒輪箱內(nèi)部軸承、齒輪等傳動(dòng)件的使用壽命。正常情況下高爐爐頂溫度應(yīng)該控制在150℃到250℃之間，超過(guò)250攝氏度應(yīng)爐頂灑水降溫。水冷齒輪箱所能承受的Z高溫度是有條件的：1.Z高爐頂溫度峰值600℃，每年Z多20次，Z長(zhǎng)不能超過(guò)30分鐘；2.Z高爐頂溫度峰值900℃，每年Z多1次，且不能超過(guò)20分鐘。為了保證齒輪箱內(nèi)部軸承、齒輪等傳動(dòng)件正常工作，且溫度不超過(guò)70攝氏度，是通過(guò)三個(gè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一是在齒輪箱底部噴涂隔熱層，如圖1，阻斷爐內(nèi)高溫輻射；二是齒輪箱內(nèi)部蛇形管冷卻，如圖2，利用水冷站的冷卻循環(huán)水帶走熱量降溫；三是通過(guò)注入氮?dú)鈦?lái)防止?fàn)t內(nèi)高溫氣體和粉塵的竄入，此外也起到一定的降溫作用。

圖1

圖2

　　齒輪箱的冷卻水由水冷站清水泵注入上部水槽，流經(jīng)各蛇形管，再匯合至下部水槽，Z終靠重力流回儲(chǔ)水罐。水冷齒輪箱的冷卻系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的運(yùn)行后，因?yàn)樯咝喂芎退蹆?nèi)的堆積物（主要是污油），其內(nèi)部水流量可能會(huì)減少。為了防止水槽溢流而必須減小水泵流量，在這種情況下必須在下一次定修時(shí)酸洗管路。判斷冷卻系統(tǒng)需清洗的低限值是：流量低于正常值的25%。對(duì)于南鋼使用的標(biāo)準(zhǔn)型齒輪箱來(lái)說(shuō)，就是16m³/h×（1-25%）=12
m³/h。也就是說(shuō)，當(dāng)調(diào)整冷卻水流量到12m³/h，再想加大流量，就會(huì)有水漏入爐內(nèi)。
　　南鋼煉鐵廠1#、2#高爐均有類似堵塞現(xiàn)象。定修檢查下部水槽內(nèi)部和連接水槽的4根回水管，都發(fā)現(xiàn)有污油的沉積。1#、2#高爐水冷齒輪箱冷卻系統(tǒng)總回水管上安裝的對(duì)夾式蝶閥，對(duì)水的回流也有一定影響，現(xiàn)在都已拆除用球閥代替。

　　除了冷卻管路的堵塞引起補(bǔ)水異常，也有其他情況。1#爐于2011年4月23日更換了西冶修復(fù)的水冷齒輪箱，到2012年底時(shí)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)水異常，水流量一度控制到11m³/h。13年1月3日定修，清洗了管路，但仍有泄漏。13年4月19日定修，拆除了一處回水管，發(fā)現(xiàn)是由于回水管斷裂引起的漏水。分析原因：原來(lái)的PW齒輪箱回水管與齒輪箱連接，是直插式的，頭部帶有錐度的用兩道O型圈密封的形式。高爐生產(chǎn)或檢修時(shí)，由于溫度變化等因素，會(huì)使這些連接處發(fā)生輕微位移，而使用PW形式的連接，可以有效的補(bǔ)償和調(diào)節(jié)，防止漏水情況的發(fā)生。而西冶修復(fù)的齒輪箱，對(duì)這一結(jié)構(gòu)做了改動(dòng)，使用的是錐螺紋連接，且檢查發(fā)現(xiàn)漏水部位的管壁較薄，加工完螺紋后，Z薄處僅1mm，在高爐冷熱交變作用下發(fā)生了斷裂。而后重新加工了回水管，以平面密封的形式安裝了回水管，目前仍未出現(xiàn)泄漏。

　　2.水冷齒輪箱的潤(rùn)滑
　　南鋼1#、2#高爐水冷齒輪箱的潤(rùn)滑主要使用兩種潤(rùn)滑脂，220#重負(fù)荷齒輪油和2#鋰基脂（本廠使用的是倍亞諾1801）。220#重負(fù)荷齒輪油主要使用在兩個(gè)傾動(dòng)齒輪箱內(nèi)。2#鋰基脂則主要使用在銷軸和傳動(dòng)齒輪上。除了平時(shí)的集中潤(rùn)滑需要加強(qiáng)控制外，休風(fēng)期間的檢查是關(guān)系到齒輪箱能否可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。

　　2.1傾動(dòng)齒輪箱齒輪油的檢查
　　要檢查齒輪箱的油位，還要檢查SUGO泵是否能正常工作，即拆去小齒輪下面的堵頭并啟動(dòng)傾動(dòng)電機(jī)，看是否有齒輪油從小孔流出。如有沒(méi)有油流出，則需要檢查更換SUGO泵的O型圈。此外每5000小時(shí)須更換齒輪油。

　　2.2傾動(dòng)齒輪箱上干油泵的檢查
　　目前1#、2#高爐每30罐料，都傾動(dòng)至2°左右實(shí)現(xiàn)加油動(dòng)作，給傾動(dòng)齒輪箱供油，每次1ml。按照正常情況下每個(gè)小時(shí)6批料，則一天的消耗量為10ml，則兩臺(tái)2.4升泵的耗空時(shí)間為2.4÷（0.01×30）=8個(gè)月。則每次定修須檢查油位，至少兩次定修加一次油。

　　3.結(jié)束語(yǔ)
　　水冷齒輪箱是串罐式無(wú)料鐘爐頂?shù)暮诵脑O(shè)備，齒輪箱的冷卻和潤(rùn)滑系統(tǒng)是齒輪箱能否正常工作的關(guān)鍵，因此加強(qiáng)日常點(diǎn)檢，特別是定修時(shí)對(duì)水冷齒輪箱的全面檢查將是爐頂點(diǎn)檢工作的重要一環(huán)。

來(lái)源：《中國(guó)機(jī)械》