L形二硅化钼发热元件安装使用技巧.pdf

设备管理与维修2023 翼11（上）0引言陶瓷烧成专用设备主要以硅钼棒氧化烧结炉为主，在生产中设备在起炉、运行与降温的不同阶段时常出现断棒现象，原因有棒体材料配方与制作工艺、棒体更换安装方法等环节（图 1）。其中，涉及棒体加工质量的问题，可以通过采购货比三家择优选取而解决；烧成工艺与产品装出炉方法可不断优化提升，但是最容易被忽视的就是棒体的正确安装方法，看似简单的连接操作实则有较多的注意事项与控制要领。1在用二硅化钼发热元件使用现状目前，岗位在用氧化烧结炉主要分为实验与批生产两大类。其中，实验炉通常采用的是 U 形直棒体结构，安装方式采取炉顶垂直悬挂吊装形式，棒体使用过程中基本上无异常断棒情况发生（图 2）；批生产氧化烧结设备普遍采用 L 形直角棒体，安装方式采取炉壁侧方位垂直插入悬挂定位结构，使用中时常出现断棒情况。棒体的正常使用寿命通常可以达到 1.5 年，就如实验炉一样，烧结炉次频繁，但棒体使用状况良好；而用于批生产设备的棒体则差强人意，随时有可能出现各种部位的断棒情况（图 4）。2L 形二硅化钼发热元件常见故障现象与原因分析氧化烧结炉在用 L 形二硅化钼发热元件棒体因生产厂家的不同，外观基本上呈 L 形结构但却存在着一些细微差异。以常用棒体规格型号 椎9 mm/椎18 mm 为例，由外观尺寸可见其棒体冷端直径与热端直径的明显变化，而转角结构部位目前则存图 2实验炉 U 形直棒体安装示意现场管理五星级认证和联合工房获绿色建筑标识认证，是目前国内唯一通过该评价的复烤联合工房项目。4结束语烟灰粉尘易飘逸，肉眼难见、刺激鼻子和眼睛，在烟叶碎屑加工回收生产线的物料提升机输送皮带的前置部分，设计安装人工喂料平台、物料均布装置及烟灰粉尘的除尘输送，及时消除烟叶碎屑投料及布料过程中产生的烟灰粉尘，既为后续除尘工序或控制粉尘污染打下坚实基础，提升无尘生产水平和工作环境质量，明显改善员工生产和工作环境的空气质量，同时也提高了分离、分类烟片的纯净度。参考文献1陈思兰.某烟叶复烤厂 12 000 kg/h 打叶复烤车间项目职业病危害控制效果评价 J.医药前沿，2014（14）：38-39，40.2罗富炜.打叶复烤线除尘后处理工艺及其设备研究 J.农技服务，2016，33（4）：229.3饶如祥.基于 Fluent 的打叶复烤除尘管道平衡调节技术研究 J.建筑工程技术与设计，2020（36）：5005.4丁西洋.打叶复烤除尘系统之水平收灰系统改进 J.大科技，2012（4）：443-444.编辑吴建卿L 形二硅化钼发热元件安装使用技巧程东军，王彤，齐灵军（中国工程物理研究院，四川绵阳621700）摘要：针对生产过程中在用氧化炉硅钼棒发热元件频繁断棒的现状，通过文献的查阅学习与棒体生产厂家的实地调研，结合设备运行与维护保养现状，深入分析棒体安装与使用，找到提升棒体使用寿命的有效作业方法。关键词：氧化烧结炉；发热元件断棒故障；安装操作；方法与技巧中图分类号：TQ175.75文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.11.48图 1氧化烧结炉内棒体装配与分布结构骳髇髚设备管理与维修2023 翼11（上）图 3批生产设备 L 形棒体结构与安装效果在直角焊、弧形弯、T 形焊等 3 种在用形式，而弧形弯棒体结构在冷热端焊接过程中，又可以细分为冷端弧形弯曲与热端弧形弯曲对接焊两种结构，致使棒体在炉内的使用寿命状态极其复杂化（图 5）。二硅化钼电热元件属于金属陶瓷材料，其在室温状态下类似陶瓷、有很大的脆性，耐冲击强度较低，因此在转移与安装的过程中要格外小心，以防损坏；而其在高温时又具有一定的软塑性，因此安装时需格外注意与炉壁的装配距离。其中，弧形弯棒体因自身转角结构特征，装配时与炉壁存在受限空间，而比较容易控制间距；特别是直角与 T 形棒体结构，因安装时极易紧贴壁体，需务必严格加以掌控。直角弯的棒体结构较为复杂，属冷端棒体端头 45毅斜切后对接焊，通过变径过渡再与热端棒体对接熔焊而成。使用过程中，时常出现冷端弯曲所致热端与炉壁接触反应、形变与断裂现象。T 形弯棒体结构，就是在临近冷端棒体末端位置，采取直接与热端棒体垂直熔焊的方案，在使用中存在与直角棒相同的装配问题。相比而言，弧形弯棒体是目前较为普遍使用的一种棒体结构，针对其中冷端弯曲与热端弯曲在用结构现存的问题，通过对比使用可以看出，处于横置的冷端其直径是热端的倍数，即使在高温与热端棒体自重的影响下，变形也是相对稳定和缓慢，可以有效避免热端向炉壁靠拢而产生的形变与应力断棒。但是热端弯曲的L形棒体结构，热端与冷端对焊的一部分同处于炉壁插孔内，即使在装配环节很好地控制了热端与炉壁的间距，在高温下热端棒体也会在重力的作用下向炉壁靠拢，冷态时产生应力断棒现象（图 6）。3L 形二硅化钼发热元件安装使用技巧3.1炉内手持式发热元件棒体推进装配技巧炉内手持棒体在插入装配环节，因壳体孔洞不畅或冷端推进时左右棒体受力不均所导致的不同步，而在热端弧顶或冷热端焊点连接位置产生的严重断棒问题。针对 L 形棒体转角特征，充分依托其原棒体防形变限位木夹，手持该部位整体推进至壳体装配孔洞内，待外连铝带连接完毕后再取下限位块，从根本上解决棒体在该环节非同步受力推进的断棒问题。3.2壳体保温层发热元件陶瓷阻热套管的安装设备在使用过程中，特别是在高温烧结阶段，壳体外围棒体定位安装孔洞的四周时常出现较为严重的漏热现象，致使炉体能耗增高的同时，电炉热场的温度均匀性受到一定影响（图 7）。究其原因，主要是因为棒体的频繁插入与拔出更换过程，致使壳体外围轻质氧化铝保温材料粉化、脱落，装配孔洞不断扩大化。通过炉体砌炉环节耐火材料与保温材料的搭配使用不难看出，壳体环剖面由里及外依次为高铝质炉腔砖、氧化铝陶瓷板、图 4各种使用断棒情况图 53 种典型的 L 形棒体结构及炉内装配使用效果图 6使用中棒体状态与典型断裂现象骳髇髛设备管理与维修2023 翼11（上）纤维棉、纳米绝热板等材料；相对而言，高铝质炉腔砖的高温结构强度则较为稳定，而且高温体积稳定性好，其对应棒体插入定位孔洞不宜产生形变；而紧邻的氧化铝陶瓷板在使用中效果也非常好，相对麻烦的是纤维棉填充材料及最外层氧化铝保温板，在棒体装配环节易出现材料塌陷与脆化、剥落现象，致使炉壳外围棒体定位孔洞四周产生大量的辐射热，严重时将使棒体端头喷铝部位温度过高而导致低温氧化和铝熔化侵蚀发热体冷端现象。针对棒体在使用中存在的弊端，一方面可通过正确的棒体更换方法，延缓轻质保温材料的使用寿命；另一方面可通过在保温层棒体四周增添陶瓷套管，抑制保温材料孔洞的扩大（图 8）。3.3壳体炉壁棒体冷端固定夹具的安装通常硅钼棒试验烧结设备，均采用 U 形直棒体炉顶垂直悬挂的定位吊装结构。因为二硅化钼电热元件在常温下脆性很大，高温时又有可塑性，所以 U 形元件的最好安装方法是垂直悬挂，即通过固定夹将元件垂直悬挂于炉顶（图2），同时可避免铝带连接时将机械应力传递到元件薄弱的发热端，引起元件断裂现象。而在用陶瓷批生产氧化烧结装备，通常采用的是 L 形直角棒体结构与炉壁侧方位90毅插入悬挂定位安装方式。该安装方式的优点是当棒体冷端顺利插入炉壁隔热层后，即可形成有效的悬挂支撑结构。因此，制造厂家相对于 U形直棒体夹具固定方法，在控制棒体冷端长度降低成本的同时，也省去了棒体夹具定位的常规做法，当设备引进后，作业人员基本上沿袭了设备固有的棒体“便捷”安装步骤与方法，因此就暴露出图 9 所示的常见问题。当棒体更换完毕后，送电试升温时发现自身或邻近棒体又出现断棒问题，如烧结过程中断棒、断电降温环节出现断棒。究其原因，主要还是因棒体更换时连接带的安装方法不当、棒体固定夹具的缺失等。此时，固定夹具的功能不再以承担整个发热元件的重量为目的，而是要确保 L 形棒体在连接带的安装过程中，应力不在棒体相对薄弱的热端弧顶与焊点处聚集。建议采纳 U 形棒体夹具固定安装步骤，针对目前棒体冷端长度不足、无添加空间的现状，可在采购环节调整棒体加工尺寸。其次，每根棒体的更换均涉及左右相邻棒体连接铝带的拆卸，方法也至关重要；因元件间双环型连接铝带结构特点，如仅对一边进行拆卸，极易出现棒体“别劲”情况，最终应力将在棒体薄弱点热端释放而产生断棒现象；正确操作方法应为双环同步拆卸与进退，加之棒体定位夹具的作用，可有效确保棒体的使用寿命（图 10）。3.4隔热屏内棒体冷端贯通式陶瓷套管的设计与安装电热元件在高温工作时因为电磁力等的影响，在其热端部分会产生一定变形，如果发热体安装太靠近炉壁，可能导致元件热端碰到炉壁与材料反应或散热不良而致使超温损坏。即使在棒体安装的初期考虑到与炉壁的预留间隙，但炉腔内冷端部分会在长期高温以及热端的重力作用下产生明显软化下垂现象，同样会导致上述情况的发生。综上所述，建议在设备购图 7隔热屏棒体漏热与便捷临时应对方法图 8隔热屏棒体漏热应对处理方法图示图 9隔热屏棒体连接铝带安装的典型错误图 10隔热屏侧方位棒体连接铝带的安装定位步骤骳髇髜设备管理与维修2023 翼11（上）0引言转接漏斗是港口散货码头皮带机接收和传输物料最主要的部件，漏斗的通货能力至关重要，以满足多货种作业。当货物较轻，尤其是黏、湿等流动性较差的货种，频繁堵塞漏斗造成停机。另外，由于需要长时间承受来自物料的磨损和冲击，需要时常修补维护。本文针对某码头公司流程皮带机的基本情况及其产生的问题，通过改进漏斗结构，改进漏斗的修补工艺，提高修补效率，使漏斗使用周期寿命得到延长，降低了维护成本。1皮带机漏斗接卸不同货种的停机故障1.1故障现象皮带机漏斗因接卸货种造成的故障主要分为两大类，相应的故障现象为：（1）黏湿流动性较差的货种，容易造成：漏斗上段堵料，报头部堵料信号停机现象；漏斗中段冲击点和受料拐角粘料，报中部堵料信号停机现象；漏斗末段落料口粘料，下游皮带跑偏停机现象。（2）矿砂等冲击性大的货种，容易造成：漏斗上段迎料板衬板磨损失效；漏斗中段冲击点和受料拐角衬板磨损，漏斗体母板磨损漏料，须停机处理；下游皮带冲击点振动，皮带跑偏停机，或托辊及托辊架损坏，须停机更换（图 1）。1.2停机原因分析1.2.1接卸黏湿流动性较差货种的停机（1）作业过程中，漏斗上段下料口横截面积过小，迎料板位置距离头部滚筒过近，迎料板侧面斜度大粘料，综合因素导致该置调研阶段，明确要求厂方对各棒体装配孔洞位置添加贯通式陶瓷套管，并延伸至炉腔壁以内 2030 mm 为准，可有效托住高温下变形的冷端棒体，从而避免热端变形后与炉壁接触导致超温损坏棒体情况发生。同时，使棒体更换安装过程畅通无阻，而且还同步确保了外部壳体表面的良好保温效果（图 11）。4改进后二硅化钼发热元件使用效果通过对棒体的调研、学习与相关断棒原因分析，找到了岗位在用氧化烧结设备棒体频繁断裂的原因，更换了其中一台氧化炉整体 36 根冷端加长发热棒体，并进行棒体套管的安装实施改造，开展同等烧结炉次、运行工艺、陶瓷坯体烧结使用效果的对比验证。一年多时间内先后仅对 12 根棒体进行过一次性更换，改进后棒体整体使用寿命得到有效提升，很好地验证与落实了技术革新思路，现已在其余批生产设备上推广运用（图 12）。编辑吴建卿图 11隔热屏棒体贯通式陶瓷套管安装设计思路图 12氧化炉屏体加热件管道预埋装配示意皮带输送机漏斗通货能力提升探究杨送，冯程威，薛少翚，刘浩，褚衍刚，李松，朱新华（青岛港董家口矿石码头有限公司，山东青岛266400）摘要：重型皮带机在干散货港口、矿产开采等方面应用广泛，但是在货物运输过程中因承受物料的磨损和冲击，转接漏斗容易出现堵料、漏斗破损等异常情况，严重制约流程通过能力。针对某码头流程皮带机的基本情况及产生问题，分析漏斗堵料、使用周期短等的原因，并实施了一系列改进措施，有效提升漏斗的通货能力及流程线的通货能力，对提升港口皮带流程线的接卸能力具有深远意义。关键词：皮带输送机；漏斗扩容；衬板；保护装置中图分类号：U653.922文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.11.49骳髇髝