首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)優(yōu)化

張春猛， 黃文斌， 趙宏森， 段曉新

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司煉鐵作業(yè)部， 河北 唐山 063200）

首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)優(yōu)化

張春猛， 黃文斌， 趙宏森， 段曉新

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司煉鐵作業(yè)部， 河北 唐山 063200）

針對京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)現(xiàn)場存在潤滑脂外溢以及污染現(xiàn)場環(huán)境的現(xiàn)象，采取優(yōu)化智能潤滑程序、調(diào)整供油參數(shù)、改良密封圈、調(diào)節(jié)潤滑脂、改善環(huán)境溫度等措施。通過一系列措施的運行，在保障帶式焙燒機潤滑需求的前提下，使得焙燒機滑道、落棒潤滑脂消耗量由159.69 kg/d降至118.22 kg/d，節(jié)省了潤滑脂，避免了浪費。

焙燒機潤滑 智能 球團 密封

首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司（全文簡稱京唐）帶式焙燒機，由首鋼國際工程公司與德國OUTOTEC公司聯(lián)合設(shè)計完成，于2010年8月投產(chǎn)，是國內(nèi)首條400萬t級帶式焙燒機[1]，用于生產(chǎn)高爐冶煉所需的球團礦。

1 京唐帶式焙燒機帶式潤滑系統(tǒng)簡介

帶式焙燒機實現(xiàn)了焙燒氣體的循環(huán)利用[2]，除傳動站、卸料站軸承需定期補充潤滑脂外，移動的臺車上、下密封板與固定的煙罩落棒、風(fēng)箱滑道之間，亦需定期補充潤滑脂，以保障相對運動面間的潤滑及焙燒氣流的密封（如圖1所示）。京唐帶式焙燒機潤滑采用ZDRH-2000智能潤滑系統(tǒng)，定期添加潤滑脂。智能潤滑系統(tǒng)自動運行時，按照設(shè)定的程序啟動電動潤滑泵，通過電磁給油器、流量傳感器及潤滑管道，將潤滑脂依次循環(huán)供應(yīng)至需要潤滑的點位[3]。

該智能潤滑系統(tǒng)分三組運行。第一組向焙燒機預(yù)熱段、焙燒段及均熱段滑道、落棒輸送潤滑脂；第二組向焙燒機干燥段、冷卻段滑道、落棒輸送潤滑脂；第三組向焙燒機傳動站、卸料站軸承輸送潤滑脂。

生產(chǎn)現(xiàn)場除傳動站、卸料站軸承潤滑點外，滑道潤滑點及落棒潤滑點存在明顯的潤滑脂浪費現(xiàn)象，如圖2所示。浪費的潤滑脂不但污染了環(huán)境，還形成了火災(zāi)隱患。

圖1 焙燒機落棒、滑道潤滑點

圖2 潤滑脂外溢現(xiàn)象

2 潤滑系統(tǒng)缺陷分析

魚骨圖是揭示過程輸出缺陷與潛在原因之間關(guān)系的圖表。為查找?guī)奖簾龣C滑道、落棒潤滑點潤滑脂外溢的原因，繪制了魚骨圖（如下頁圖3所示）。

經(jīng)過現(xiàn)場逐項排查，發(fā)現(xiàn)潤滑程序存在漏洞、周期及供油量設(shè)定不合理、定量式電磁閥密封性差、潤滑脂錐入度不滿足現(xiàn)場需求等情況，造成京唐帶式焙燒機滑道、落棒潤滑點潤滑脂外溢。潤滑脂外溢現(xiàn)象受環(huán)境溫度影響亦較大。

3 潤滑系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 優(yōu)化潤滑程序

首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)，具備故障智能判斷功能，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控。現(xiàn)場潤滑點位常發(fā)生堵塞故障，需人工手動疏通。經(jīng)仔細觀察，發(fā)現(xiàn)其智能潤滑系統(tǒng)程序存在缺陷：無記憶功能。即當(dāng)系統(tǒng)由自動狀態(tài)切換到手動狀態(tài)時，不能記錄當(dāng)前潤滑點位，再次切換回自動狀態(tài)時，系統(tǒng)重新從第一個潤滑點順序供油，造成前部分潤滑點過度潤滑，而后部分潤滑點潤滑不到位。

圖3 潤滑脂外溢原因分析魚骨圖

針對此問題，對京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)程序進行了優(yōu)化，形成記憶功能，在手動狀態(tài)切換回自動狀態(tài)時，系統(tǒng)將從記憶的潤滑點位開始供油，避免了前部分潤滑點過度潤滑，而后部分潤滑點潤滑不到位的現(xiàn)象。

3.2 調(diào)整供油參數(shù)

首鋼京唐帶式焙燒機分為鼓風(fēng)干燥段、抽風(fēng)干燥段、預(yù)熱段、焙燒段、均熱段、第一冷卻段及第二冷卻段等七個工藝段。其中預(yù)熱段、焙燒段、均熱段溫度較高。其滑道、落棒潤滑系統(tǒng)分兩組運行，第一組向焙燒機預(yù)熱段、焙燒段及均熱段落棒和滑道輸送潤滑脂，供油周期為65min，一個周期內(nèi)累計供油2.60 kg；第二組向焙燒機干燥段、冷卻段滑道、落棒輸送潤滑脂，供油周期為40min，一個周期內(nèi)累計供油2.28kg。

經(jīng)現(xiàn)場仔細考察，發(fā)現(xiàn)京唐帶式焙燒機存在滑道、落棒過度潤滑現(xiàn)象，而且焙燒段、均熱段及第一冷卻段外溢的潤滑脂要比其他工藝段多。針對此現(xiàn)象，對供油周期、各潤滑點單次供油量等參數(shù)進行了多次調(diào)整，在保障焙燒機的正常運轉(zhuǎn)及焙燒氣流密封的前提下，最終將滑道、落棒第一組潤滑點供油周期調(diào)整為70 min，一個周期內(nèi)累計供油2.53 kg；將第二組潤滑點供油周期調(diào)整為50 min，一個周期內(nèi)累計供油2.23 kg。

3.3 改良密封圈

首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)電磁閥為定量式，通過供油次數(shù)調(diào)整供油量。定量式電磁閥內(nèi)置油杯，儲油量為3 mL，靠密封圈密封。電磁閥通電時，油杯內(nèi)潤滑脂被輸送到潤滑點位；電磁閥斷電時，潤滑脂被輸送到電磁閥內(nèi)置油杯內(nèi)。密封效果差時，會形成潤滑脂外溢現(xiàn)象。而一旦密封圈失效，對應(yīng)的潤滑點位便會成為常通點，造成潤滑脂大量外溢。首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑系統(tǒng)原電磁閥密封圈相對單薄（如圖4所示），密封性較差，而且電磁閥動作頻繁，以至于其密封圈使用壽命較短，平均2個月左右。針對此現(xiàn)象，對密封圈進行了改良加厚，同步對電磁閥閥芯進行相應(yīng)的改型（如圖5所示）。改良后的密封圈密封性提高，使用壽命延長到了6個月以上，使用效果良好。

圖4 密封圈改良前后對比圖

圖5 改良后的電磁閥閥芯

3.4 調(diào)節(jié)潤滑脂

首鋼京唐帶式焙燒機滑道、落棒潤滑，采用的是長城7035燒結(jié)機滑道專用密封脂。該潤滑脂可分為0號、1號、2號三個牌號。潤滑脂牌號根據(jù)工作錐入度的范圍而劃分。錐入度是衡量潤滑脂稠度及軟硬程度的指標，它是指在規(guī)定的負荷、時間和溫度條件下，錐體落入試樣的深度[4]。

當(dāng)使用長城7035-1號潤滑脂時，焙燒機滑道、落棒潤滑點外溢的潤滑脂較多；使用長城7035-2號潤滑脂時，潤滑點堵塞故障發(fā)生較頻繁。考慮溫度對潤滑脂流動性的影響，夏季環(huán)境溫度高時，首鋼京唐帶式焙燒機智能潤滑選用長城7035-2號潤滑脂，非夏季環(huán)境溫度低時，選用7035-1號潤滑脂。即便如此，焙燒機滑道、落棒潤滑點故障率仍較高。

鑒于長城7035不同牌號的潤滑脂，選用的是相同皂份與基礎(chǔ)油，只是比例不同，所有可以混合使用[5]。京唐公司球團作業(yè)區(qū)決定將7035-1號、2號兩牌號潤滑脂混用，并摸索了兩種牌號潤滑脂不同季節(jié)的混合比例。經(jīng)過現(xiàn)場實踐摸索，將7035-1號、2號兩牌號潤滑脂混用比例按季節(jié)分為三組：春秋季混合體積比例為1∶1，夏季混合體積比例1∶2，冬季混合體積比例2∶1。使用混合的潤滑脂，使得焙燒機滑道、落棒潤滑點故障率下降了67%。

3.5 改善環(huán)境溫度

單值變量控制圖（I-MR圖）用于對生產(chǎn)過程的關(guān)鍵質(zhì)量特性值進行測定、記錄、評估，并監(jiān)測其過程是否處于控制狀態(tài)，通過觀察控制圖上產(chǎn)品質(zhì)量特性值的分布狀況，分析和判斷生產(chǎn)過程是否發(fā)生了異常[6]。圖6展示的是2016年4—5月，京唐焙燒機滑道、落棒潤滑所消耗潤滑脂的單值變量控制圖。

圖6 潤滑脂消耗的單值變量控制圖

由圖6可見，潤滑脂消耗量出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)上升趨勢，數(shù)字2意為不滿足單值變量控制圖中的第二條判定原則，即連續(xù)9個點在中心線同一側(cè)。原因在于：隨著環(huán)境溫度的升高，潤滑脂變軟，附著性能降低，密封性下降，且易于流失。針對此現(xiàn)象，夏季采取了降溫措施，通過修復(fù)窗戶固定器，開窗通風(fēng)、地面灑水等措施，使得焙燒機智能潤滑所在的3.95m平臺平均溫度由39℃降至32℃，使得潤滑脂消耗量處于受控狀態(tài)，日消耗量下降了8.7%。

京唐帶式焙燒機有效長度126 m，其智能潤滑系統(tǒng)管線長達數(shù)百米。每逢冬季，潤滑脂流動性變差，焙燒機西南側(cè)距離智能潤滑站相對較遠，且臨近門口，該部位潤滑點位經(jīng)常堵塞。手動疏通堵塞潤滑點，容易導(dǎo)致潤滑管路開裂，也容易損壞智能潤滑系統(tǒng)部件。針對此現(xiàn)象，增加了潤滑管路保溫設(shè)施，使得冬季智能潤滑點堵塞故障發(fā)生頻率顯著降低。

4 結(jié)語

本文對京唐帶式焙燒機潤滑脂消耗偏高的原因進行了分析，通過增加潤滑程序記憶模塊、調(diào)整智能潤滑供油參數(shù)、改良電磁閥密封圈、按季節(jié)調(diào)配潤滑脂、改善環(huán)境溫度等措施，使得焙燒機滑道、落棒潤滑脂消耗量由159.69 kg/d，降至118.22 kg/d，實際消耗量接近理論計算值（潤滑參數(shù)調(diào)整后，理論消耗值為116.32 kg/d）。在保障帶式焙燒機潤滑需求的前提下（經(jīng)核實，焙燒機驅(qū)動電機電流未上漲、工藝風(fēng)機的電流未下降，證明焙燒機潤滑、密封性能得到了保障），節(jié)省了潤滑脂，消除了浪費。

[1] 何志國.國際工程公司“帶式焙燒機球團技術(shù)”獲冶金科學(xué)技術(shù)一等獎[J/OL].[2015-01-12].http：//www.sgdaily.com/yw/107828.htm.

[2] 張一敏.球團礦生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005：6-8.

[3] 王獻東，周海峰，董海亮.智能潤滑節(jié)油的研究[C]//2013年河北省煉鐵技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會論文集.石家莊：河北省冶金學(xué)會，2013.

[4] 中國石油化工總公司.潤滑脂和石油脂錐入度測定法：GB/T 269—91[S].北京：中國標準出版社，1992.

[5] 付興國，張少明.不同類型的潤滑脂能否混合使用[J].潤滑油與燃料，2003，13（2）：48.

[6] 何楨，馬逢時，龔曉明，等.六西格瑪管理[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2014：173-175.

（編輯：王瑾）

Intelligent Roasting Machine Lubrication System with Optimization of Shougang Jingtang

Zhang Chunmeng,Huang Wenbin,Zhao Hongsen,Duan Xiaoxin
（Ironmaking Operation Department,Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan Hebei 063200）

As to phenomenon of grease overflowing at the site and environmental pollution of intelligent lubricating system in Jingtang belt roaster,by optimizing the intelligent lubrication program,adjusting the oil supply parameters,improving the sealing ring,adjusting the grease and improving the environmental temperature,while premising the guaranteeing lubrication demand.Through a series of measures and under the premise of meeting the lubrication requirements of belt roasting machine,the grease consumption of roasting chute and rod drop is decreased from 159.69 kg/day to 118.22 kg/day,which saves the grease and avoids the waste.

indurating machine,lubrication,intelligent,pelletizing,seal

TF325.1

A

1672-1152（2017）04-0028-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.11

2017-06-19

張春猛（1989—），男，本科，畢業(yè)于燕山大學(xué)機械設(shè)備點檢工程師，主要從事設(shè)備維護工作。