浅议2500t/d水泥生产线三次风阀的故障分析及改造效果

发布时间:2010-12-24  点击数:3149
    我公司2500t/d生产线于2005年7月份正式投产,三次风阀原设计为Φ2300mm电动高温蝶阀配用6000N·m的ST14+RS600型电动执行器驱动进行开度调节。试生产不到2个月,受高温粉尘冲刷蝶阀的耐热钢阀板、轴及壳体磨损严重,导致了调节转动困难。更换整套新的阀板及轴后使用不到3个月就又发生上述故障,严重影响了窑系统的正常生产。
    对此,我公司于2005年底采用长兴盛华耐火材料有限公司生产的耐高温、抗氧化、耐磨型GHD-200型高温陶瓷阀板。改型后阀板故障明显减少,但因提升方式不合理易造成卡死导致停窑,使用寿命也达不到预期的目标。
一、高温陶瓷风阀系统结构
    高温陶瓷风阀系统主要由耐高温陶瓷阀板、上壳体、下壳体、滑轮钢丝绳组件、卷扬机系统、阀位传感器及限位开关等部件组成(见图1)。

    下壳体内壁由耐火材料浇注,安装在三次风管通道上,与三次风管焊接密封。阀板是由陶瓷材料和耐火浇注料复合而成的,正常使用时其下半部安装在下壳体的滑槽内。提升阀板的钢丝绳一端固定于上壳体一侧,另一端穿过动滑轮(位于阀板上)、导向滑轮、定滑轮,绕于一侧的卷扬机上。当需调整调节阀的开度时,通过中控或手动操作卷扬机正、反转,提升阀板升降,实现开度调节。阀体限位装置是靠固定于钢丝绳上的铁块移动切换阀板上、下限位开关来保护。
二、存在问题
    1)阀板与下壳体滑槽座间隙过小,易积灰砂料,以及阀板受高温后局部变形易卡于滑槽座内。
    2)阀板的提升装置不合理,在提升时只有一个受力点,阀板易倾斜,从而卡死。
    3)由于三次风管的直径Φ2300mm太大,正常生产时阀板开度一般为30%~40%。较小的阀板开度致使阀板较多的面积迎风受高温灰料冲刷,易使阀板变形、开裂,大大缩短阀板的使用寿命。
三、改造方案
    1、提升装置的改进
    为保证阀板上下移动的垂直性,改造阀板的升降系统,将阀板的受力点改为2个,见图2。两条短环链挂在阀板两侧对称位置,基本保证阀板同时受力,且起重链轮齿型与短环链条相吻合,可以实现阀板同步整体不倾斜地升降。同时,增加2个配重块,以减轻电动机和减速器的转矩负载,使阀板的升降受力更加合理。新增主要配件见表1。


    2、缩小三次风阀门处进风口
    原阀板的开度在正常生产时一般为40%,此时阀板的60%面积将长期受高温带有较多细熟料气体的冲刷,阀板下部易产生冲刷磨损、烧蚀碎裂,甚至弯曲和大面积断裂等现象。为减少阀板在风管中受高温料气冲刷的面积,提高阀板的寿命,我们将阀板迎风侧进风口面积缩小,具体做法见图3。阀板升高(增大阀门的开度)以保证通风量不变。



    在三次风管内靠阀座的进风端砌筑两侧宽厚500mm×500mm、高2300mm的耐火砖缩口挡墙,挡墙进风口砌成喇叭导流口以减少风阻和物料的冲刷。砌筑后三次风管通风截面积缩小近40%,目前生产操作阀板开度约为50%~70%。由于阀板受冲刷面减小,其受磨损及变形的几率下降,可有效避免阀板卡死故障。并且阀板在发生局部磨损、碎裂后,可通过下降阀板维持生产,延长了阀板的使用寿命。
    3、阀板改进
    原阀板与阀座两侧膨胀间隙过小,阀板易在两侧与阀座卡死,在订制阀板时可将阀板两侧宽度尺寸1900mm减小为1860mm,以增大阀板、阀座受高温的膨胀间隙。同时安装阀板时可将阀板四周棱角磨圆以减小阀板在阀座的升降阻力。
四、改造后的效果
    1、此次改造资金2万余元,预制配件后现场改造仅需1~2天可完成。改后的提升装置结构可靠、操作灵活、阀板升降平稳、开启位置均匀、连续、准确,不再发生阀板卡死现象。消除了因阀板卡死需停窑抢修的事故。
    1)改进后,阀板的使用寿命可到1年甚至更长。