1#石灰炉料斗轨道改造性更换

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1、1＃石灰炉吊石斗轨道改造莫日爱（广西分公司氧化铝厂）摘要：本文通过对氧化铝厂1＃石灰炉吊石斗轨道过早损坏原因进行分析，提出相应对策。关键词：轨道损坏原因对策引言石灰炉是氧化铝厂制备石灰的关键主体设备，共有两台，其中1＃石灰炉1995年9月投入生产。1＃石灰炉投入生产运行一年后加料系统的吊石斗轨道便经常出现故障，由于故障频繁，损坏严重，严重制约着石灰炉的生产和引发诸多不安全因素，因此1998年整体更换轨道。2003年（期间停用4年），轨道又出现类似故障，并逐渐升级。本文针对吊石斗轨道过早出现损坏和存在的问题进行分析，提出解决方案并实施，以延长吊石斗轨道寿命。一、

2、吊石斗轨道简介石灰炉总高48米，采用卷杨提升机加料方式，如图1所示，斜桥主要由角钢和槽钢焊接而成，斜度为74°，吊石斗轨道两根，对称分布在斜桥的两侧，单根长39.2米，选材为90x90x10角钢，轨道的正、背面贴焊40x5的扁钢做保护层，如图2所示，以避免吊石斗走轮直接磨损角钢。扁铁材料为A3，采用段焊方式固定在角钢上，焊缝间距为300mm。吊石斗斜度为66°，主要由吊斗、吊架和4个走轮等部件组成，上部走轮在轨道下工作面行走，下部走轮在轨道的上工作面行走。吊石斗总重1.3吨，每次加料量约1吨。二、吊石斗轨道损坏情况1＃石灰炉于1995年9月开始投入生产运行

3、，大约运行一年时间，便出现轨道保护层扁铁部分焊缝脱焊现象，但表面磨损并不严重。1997年后，扁铁焊缝脱焊范围扩大，部分扁铁接头裂开翘起被走轮压断。鉴于扁铁损坏频繁严重，于1998年1月更换了全部扁铁。1998年4月检查发现部分吊石斗轨道角钢节点焊缝脱焊，甚至轨道节点出现裂纹，严重的地方整个截面都断开，造成吊石斗经过时角钢受压变形而卡住吊石斗，为确保吊石斗的正常安全运行，1998年5月更换了全部轨道。吊石斗轨道的使用寿命不足3年。1998年9月，1＃石灰炉退出进行大修，2002年12月才再次投入生产运行。但在2003年7月检查时发现轨道与节板间焊缝出现焊缝脱焊现

4、象，部分轨道在节点附近出现裂纹。而此时轨道的运行时间仅为4462小时，轨道较早损伤。2004年开始，轨道故障明显增加，2003年7月至2004年7月，一年时间内，共进行8次较大的闷炉检修，其中扁铁检修3次，轨道断裂检修5次。轨道出现的故障次数逐渐增加，频率加快，损坏程度愈加严重，已严重影响石灰炉的安全生产。轨道断裂卡死吊石斗，是个很危险的安全隐患，所幸这几次吊石斗都是在下降时被卡死，如果是在上升过程中被卡死，吊石斗钢丝绳将被拉断，吊石斗掉下，后果不堪设想。三、损坏原因分析以上已知轨道的损坏主要表现在扁钢脱焊、变形和折断以及角钢脱焊和断裂，造成轨道提前出现这些损

5、坏现象的原因，经过分析认为并非是轨道本身强度不足或过载引起，主要是轨道提前出现疲劳所致。综合分析轨道损坏情况和现场环境，认为影响轨道疲劳强度及过早导致疲劳断裂的因素主要有一下几方面：1、设计不合理a、设计采用角钢做轨道，角钢上贴焊扁钢作保护层，扁钢与角钢采用焊接方式连接。角钢并非专用轨道选材，选用角钢作轨道，由于角钢本身形状的缺陷，只有一边与节板连接，削弱了连接强度。角钢材质为A3，耐磨性差，因此加焊扁钢以保护角钢不被磨损。却没有考虑到由此带来的不利因素，薄扁钢存在一些先天性不足，如焊接时容易发生变形，重载滚压下扁钢容易变形，还有扁钢较薄，因此焊缝焊肉较薄，焊

6、缝的强度较低。扁钢的变形，致使焊缝承受较大的剪力，加速扁钢上焊缝损坏。b、吊石斗上部走轮在轨道背面，下部走轮在轨道正面，因此吊石斗的受力图如图3所示（由于走轮与轨道属于滚动摩擦，摩擦力较小在这忽略不记），由图可知吊石斗主要受到重力c、钢丝绳拉力T以及轨道的约束反力Na和Nb，因此轨道的外力主要是吊石斗对其的两个作用力，即Na和Nb的反作用力NA和NB。作用力NA和NB两力方向刚好相反。吊石斗每经过一次，轨道就产生方向相反的两次同类变形，与只有单方向变形更加容易加快轨道疲劳。轨道在两个反复交变外力的频繁作用下，它的强度要比不变的外力作用下小得多，长期的作用下，轨

7、道内部存在缺陷或且相互作用最强的地方即节点处，就会逐渐出现极微细的裂纹，这些细微裂纹的边缘就会时而胀开，时而相压，使得裂纹逐渐扩大和发展。当裂纹发展到一定的程度，轨道被削弱到不再能承受外力时，轨道就会整个截面断开。c、轨道节点垮度较大，垮度为1590毫米，虽然在允许的安全范围内，但是大跨度使轨道承载时的弯曲变形也较大。1、焊缝缺陷旧轨道多次出现开裂后，我们对轨道进行了仔细的检查，发现存在裂纹的节点中少量焊缝有咬边、弧坑等现象，这是焊接不规范和未按照相关技术要求焊接而造成的。焊缝存在咬边、弧坑、表面气孔等缺陷时，会减弱焊缝接头强度和产生应力集中，从而导致焊缝产生

8、裂纹。轨道节点是承载点，载荷最终全部集