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摘要：烧结机是烧结生产工艺的主体设备，它能否正常运行直接影响到整个生产工艺过程的稳定。烧结机台车作为烧结机的核心组成部分，其对烧结机作业率的高低起着至关重要的作用。烧结机台车由车体、栏板、车轮、篦条、隔热件、密封滑块、篦条销子等七部分组成。由于台车在烧结机上的数量较多，部件结构复杂、使用条件较为恶劣，因此烧结机台车故障造成的停机在烧结的非正常停机中占很大比重。
关键词：烧结机台车；故障；维护对策
1 烧结机台车常见故障原因分析
烧结机台车损坏的主要问题是炉篦条、隔热垫损坏，其次是烧结机台车轮子故障。其中炉篦条、隔热垫脱落占台车故障的87%，而且炉篦条、隔热件脱落后还会进入后续系统造成漏斗堵塞、划伤胶带等次生事故，所以解决炉篦条、隔热件脱落对保证烧结机台车稳定运行起着至关重要的作用。
1.1 炉篦条、隔热件脱落
炉篦条和隔热件都是台车上的易损件，一般材质为耐热铸铁或球墨铸铁，也有用不锈钢的。发生炉篦条、隔热件脱落的主要原因如下：
1）正常疲劳破坏。根据材质、使用条件等不同，有其平均使用寿命。在目前低上料量，厚料层的生产条件下，篦条和隔热件的使用寿命都明显缩短，隔热件使用寿命平均在8个月左右，篦条的平均使用寿命为1年左右。
2）受热膨胀导致炉篦条起拱。炉篦条“小腿”是整个炉篦条断面积最小的部分，只有12mm，炉篦条起拱后，“小腿”很容易断裂。“小腿”断裂的台车运行到回程段后，“小腿”断裂炉篦条很容易脱落。
3）台车梁烧损。烧结机台车梁烧损后，烧结机台车在机头和机尾星轮处发生振动，隔热件在此处发生不规则的位移，台车与炉篦条之间的间隙刚好够隔热件掉落的间隙时隔热件就掉落了。隔热件脱落后，台车篦条活动间隙增大，炉篦条端部在此處发生叠加，炉篦条倾斜，最终出现炉篦条脱落。
4）厚料层烧结工艺对炉篦条和隔热件寿命的影响。在烧结过程中，随着料层厚度的不断提高，燃烧带的不断下移，下层烧结料的热量蓄积增加，燃烧层的温度提高；另一方面料层厚度提高以后炉篦条和隔热件的承压增加；烧结矿强度提高对篦条端部形成的冲击和磨损加剧。
5）非正常生产工艺操作造成的损坏。由于生产中水、碳波动，焦粉配加量偏大和烧结终点控制提前等原因，造成烧结机篦条、隔热垫过烧，篦条、隔热垫长时间在高温状态加速其自身氧化，容易从台车横梁上脱落。
1.2 因台车车轮造成的故障
台车车轮常见的故障主要有台车轮轴承损坏、车轮窜轴、车轮轮缘磨损、轴承缺油等。造成台车轮故障的主要原因如下：
1）台车车轮运行环境温度高，粉尘较大，环境恶劣。车轮承受台车自重、烧结矿重量以及抽风负压作用力等较大负荷，并要求连续24h不间断运行。台车车轮轴承经常发生保持架破裂、轴承滚珠缺损等故障。当轴承损坏的台车继续运行时，台车车轮就会自行脱落，需及时停机更换台车，如果台车在进入弯轨时车轮脱落，损坏的车轮极易被推入烧结机机尾弯道造成卡阻。
2）烧结机台车跑偏，导轨对车轮与导轨接触处形成挤压，使车轮受力不均衡，长时间作用，使车轴逐渐脱出车轮，严重时车轮完全脱出掉落。台车跑偏，车轴与车体孔连接处受力较大，固定销松动，或车体孔磨损较大，导致车轴脱出车体孔，两轮间距增大，加快台车车轮的损坏。
3）台车轮子轴承缺油。
1.3 栏板松动、开裂
危害：台车栏板松动造成台车栏板向外倾斜；其次台车栏板可能因种种原因产生不同程度的变形，严重时会产生裂纹，使烧结工艺的密封性变差，产生边缘效应，生产的产品质量降低，甚至影响生产的正常进行。
原因分析：烧结机台车栏板产生裂纹的原因是综合性的，概括起来有如下几方面：材质的原因，台车栏板材质为球墨铸铁，各元素的含量有严格规定，尤其是硫、磷元素的含量超标将会引起热脆性、冷脆性，导致裂纹产生；铸造原因，现场观察有部分台车栏板存在明显铸件缺陷（夹渣、缺损等），其裂纹主要产生在缺陷位置。除上述因素外，生产使用过程中工艺温控、自然环境等也对裂纹的产生有直接影响。这就要求我们在生产使用过程中，精心调控工艺温度，在力所能及的条件下改善工作环境，从而延长烧结机台车栏板使用寿命，减少缺陷产生。
1.4 台车轮轴脱出
台车轮轴主要依靠与轴孔的过盈配合和紧定定位螺栓固定，台车轮轴的工作条件相对较差，台车运行过程中由于四个轮子受力不均、轴与套的热膨胀量不一致、烧结机跑偏、台车在头、尾星轮处受冲击力等原因造成台车轴定位螺钉失效，轴与套的过盈量不足以及轴安装时定位孔偏离轴套的螺栓孔等，导致烧结机台车轴窜轴，从轴套中脱出一定的位移量，从而造成轮和轴的损坏。
1.5 密封滑块脱落
密封滑块脱落一般出现在烧结机机头位置，主要原因是滑块变形、滑板固定螺栓松动或机头滑道导板变形等造成台车在运行到导板位置时滑板顶在导板上导致滑块脱落，导板变形。
2 轴承改进和维护对策
针对现有故障，分别对车轮和轴承进行改造，具体改进措施如下：
2.1 车轮结构改良
改善车轮后部密封的结构型式，提高密封橡胶材质来增强密封性能。原密封使用Z型橡胶圈，强度不足且不易维护。现密封采用氟橡胶骨架密封，强度增加，且方便拆卸与安装，提高密封性能，使散料不易进入轴承内部。
2.2 轴承结构改善
改变轴承滚子锥度，从11度增至13度以提高该轴承的轴向承载能力。取消轴承内圈中间隔圈，便于轴承安装，更好实现轴承定位。
2.3 改进车轮结构
改进车轮结构，针对台车车轮常出现的故障，改进方案有如下三种：
方案1：原有基础上改进，车轮与卡轮间采用可更换的迷宫密封，既可密封，避免轴承进散料而损坏，也可减少当原凸台磨损时车轮需整体更换；卡轮与轴间采用二硫化钼等润滑材料，实现自润滑，减少加脂不到位引起的磨损；车轮轴末端使用卡板防止轴向窜动，替代原有的螺钉定位方式。
方案2：引进一体化车轮结构，是能承受径向和轴向高负载的自密封轴承。两排满装滚柱轴承制造与安装精度高，可承受径向力，单独安装；轴向载荷由中间交叉滚子承受。该组合轴承结构的台车可适应烧结过程台车的高温度、高负载工况。
该轴承结构特点如下：
中部交叉滚子轴承可解决轴向承载能力小的不足；
车轮前后位置采用可靠Y型防尘圈，一次性封入油脂，确保轴承润滑。
所用轴承均无保持架，故障减少，滚子与滚道之间靠加工精度保证合适间隙。
轮体材质采用50CrMo，通过热处理表面HRC50以上。目前国内已有钢铁厂使用该种一体化车轮，在线使用效果不错。
2.4 工况改善
2.4.1 车轮卡轮处进行吹扫
台车修理场所环境较差，粉尘等异物进入轴承，容易造成轴承的磨损，粉尘及有碎料的地方主要有九辊处、尾部星轮处，在这些有碎料的地方采取气管吹扫的措施，来清除落料。
2.4.2 台车年定修调向
由于烧结机台车在四楼返程轨道处出现起拱现象，在返程轨道上台车后轮腾空，前轮着轨，承受载荷较大，通过在定年修停机中对台车进行调向，平衡台车前后轮负载不均的状况。
3 结语
经过一系列措施处理后，可极大减小烧结机台车轮故障的发生，从而降低了烧结机台车轮备件消耗，既节约了成本，又改善烧结机的运行环境，同时保证了设备的正常运转，提高了烧结矿的产量。在同行业具有推广价值。
参考文献
[1]石红兵.265m2烧结机台车炉篦条频繁脱落的解决及措施[J].新疆钢铁，2012（3）：33-35.
[2]靳华东.浅谈烧结机台车故障与维护对策[J].中国科技投资，2013（35）：197.
（作者单位：承德承钢工程技术有限公司）
关键词：烧结机台车；故障；维护对策
1 烧结机台车常见故障原因分析
烧结机台车损坏的主要问题是炉篦条、隔热垫损坏，其次是烧结机台车轮子故障。其中炉篦条、隔热垫脱落占台车故障的87%，而且炉篦条、隔热件脱落后还会进入后续系统造成漏斗堵塞、划伤胶带等次生事故，所以解决炉篦条、隔热件脱落对保证烧结机台车稳定运行起着至关重要的作用。
1.1 炉篦条、隔热件脱落
炉篦条和隔热件都是台车上的易损件，一般材质为耐热铸铁或球墨铸铁，也有用不锈钢的。发生炉篦条、隔热件脱落的主要原因如下：
1）正常疲劳破坏。根据材质、使用条件等不同，有其平均使用寿命。在目前低上料量，厚料层的生产条件下，篦条和隔热件的使用寿命都明显缩短，隔热件使用寿命平均在8个月左右，篦条的平均使用寿命为1年左右。
2）受热膨胀导致炉篦条起拱。炉篦条“小腿”是整个炉篦条断面积最小的部分，只有12mm，炉篦条起拱后，“小腿”很容易断裂。“小腿”断裂的台车运行到回程段后，“小腿”断裂炉篦条很容易脱落。
3）台车梁烧损。烧结机台车梁烧损后，烧结机台车在机头和机尾星轮处发生振动，隔热件在此处发生不规则的位移，台车与炉篦条之间的间隙刚好够隔热件掉落的间隙时隔热件就掉落了。隔热件脱落后，台车篦条活动间隙增大，炉篦条端部在此處发生叠加，炉篦条倾斜，最终出现炉篦条脱落。
4）厚料层烧结工艺对炉篦条和隔热件寿命的影响。在烧结过程中，随着料层厚度的不断提高，燃烧带的不断下移，下层烧结料的热量蓄积增加，燃烧层的温度提高；另一方面料层厚度提高以后炉篦条和隔热件的承压增加；烧结矿强度提高对篦条端部形成的冲击和磨损加剧。
5）非正常生产工艺操作造成的损坏。由于生产中水、碳波动，焦粉配加量偏大和烧结终点控制提前等原因，造成烧结机篦条、隔热垫过烧，篦条、隔热垫长时间在高温状态加速其自身氧化，容易从台车横梁上脱落。
1.2 因台车车轮造成的故障
台车车轮常见的故障主要有台车轮轴承损坏、车轮窜轴、车轮轮缘磨损、轴承缺油等。造成台车轮故障的主要原因如下：
1）台车车轮运行环境温度高，粉尘较大，环境恶劣。车轮承受台车自重、烧结矿重量以及抽风负压作用力等较大负荷，并要求连续24h不间断运行。台车车轮轴承经常发生保持架破裂、轴承滚珠缺损等故障。当轴承损坏的台车继续运行时，台车车轮就会自行脱落，需及时停机更换台车，如果台车在进入弯轨时车轮脱落，损坏的车轮极易被推入烧结机机尾弯道造成卡阻。
2）烧结机台车跑偏，导轨对车轮与导轨接触处形成挤压，使车轮受力不均衡，长时间作用，使车轴逐渐脱出车轮，严重时车轮完全脱出掉落。台车跑偏，车轴与车体孔连接处受力较大，固定销松动，或车体孔磨损较大，导致车轴脱出车体孔，两轮间距增大，加快台车车轮的损坏。
3）台车轮子轴承缺油。
1.3 栏板松动、开裂
危害：台车栏板松动造成台车栏板向外倾斜；其次台车栏板可能因种种原因产生不同程度的变形，严重时会产生裂纹，使烧结工艺的密封性变差，产生边缘效应，生产的产品质量降低，甚至影响生产的正常进行。
原因分析：烧结机台车栏板产生裂纹的原因是综合性的，概括起来有如下几方面：材质的原因，台车栏板材质为球墨铸铁，各元素的含量有严格规定，尤其是硫、磷元素的含量超标将会引起热脆性、冷脆性，导致裂纹产生；铸造原因，现场观察有部分台车栏板存在明显铸件缺陷（夹渣、缺损等），其裂纹主要产生在缺陷位置。除上述因素外，生产使用过程中工艺温控、自然环境等也对裂纹的产生有直接影响。这就要求我们在生产使用过程中，精心调控工艺温度，在力所能及的条件下改善工作环境，从而延长烧结机台车栏板使用寿命，减少缺陷产生。
1.4 台车轮轴脱出
台车轮轴主要依靠与轴孔的过盈配合和紧定定位螺栓固定，台车轮轴的工作条件相对较差，台车运行过程中由于四个轮子受力不均、轴与套的热膨胀量不一致、烧结机跑偏、台车在头、尾星轮处受冲击力等原因造成台车轴定位螺钉失效，轴与套的过盈量不足以及轴安装时定位孔偏离轴套的螺栓孔等，导致烧结机台车轴窜轴，从轴套中脱出一定的位移量，从而造成轮和轴的损坏。
1.5 密封滑块脱落
密封滑块脱落一般出现在烧结机机头位置，主要原因是滑块变形、滑板固定螺栓松动或机头滑道导板变形等造成台车在运行到导板位置时滑板顶在导板上导致滑块脱落，导板变形。
2 轴承改进和维护对策
针对现有故障，分别对车轮和轴承进行改造，具体改进措施如下：
2.1 车轮结构改良
改善车轮后部密封的结构型式，提高密封橡胶材质来增强密封性能。原密封使用Z型橡胶圈，强度不足且不易维护。现密封采用氟橡胶骨架密封，强度增加，且方便拆卸与安装，提高密封性能，使散料不易进入轴承内部。
2.2 轴承结构改善
改变轴承滚子锥度，从11度增至13度以提高该轴承的轴向承载能力。取消轴承内圈中间隔圈，便于轴承安装，更好实现轴承定位。
2.3 改进车轮结构
改进车轮结构，针对台车车轮常出现的故障，改进方案有如下三种：
方案1：原有基础上改进，车轮与卡轮间采用可更换的迷宫密封，既可密封，避免轴承进散料而损坏，也可减少当原凸台磨损时车轮需整体更换；卡轮与轴间采用二硫化钼等润滑材料，实现自润滑，减少加脂不到位引起的磨损；车轮轴末端使用卡板防止轴向窜动，替代原有的螺钉定位方式。
方案2：引进一体化车轮结构，是能承受径向和轴向高负载的自密封轴承。两排满装滚柱轴承制造与安装精度高，可承受径向力，单独安装；轴向载荷由中间交叉滚子承受。该组合轴承结构的台车可适应烧结过程台车的高温度、高负载工况。
该轴承结构特点如下：
中部交叉滚子轴承可解决轴向承载能力小的不足；
车轮前后位置采用可靠Y型防尘圈，一次性封入油脂，确保轴承润滑。
所用轴承均无保持架，故障减少，滚子与滚道之间靠加工精度保证合适间隙。
轮体材质采用50CrMo，通过热处理表面HRC50以上。目前国内已有钢铁厂使用该种一体化车轮，在线使用效果不错。
2.4 工况改善
2.4.1 车轮卡轮处进行吹扫
台车修理场所环境较差，粉尘等异物进入轴承，容易造成轴承的磨损，粉尘及有碎料的地方主要有九辊处、尾部星轮处，在这些有碎料的地方采取气管吹扫的措施，来清除落料。
2.4.2 台车年定修调向
由于烧结机台车在四楼返程轨道处出现起拱现象，在返程轨道上台车后轮腾空，前轮着轨，承受载荷较大，通过在定年修停机中对台车进行调向，平衡台车前后轮负载不均的状况。
3 结语
经过一系列措施处理后，可极大减小烧结机台车轮故障的发生，从而降低了烧结机台车轮备件消耗，既节约了成本，又改善烧结机的运行环境，同时保证了设备的正常运转，提高了烧结矿的产量。在同行业具有推广价值。
参考文献
[1]石红兵.265m2烧结机台车炉篦条频繁脱落的解决及措施[J].新疆钢铁，2012（3）：33-35.
[2]靳华东.浅谈烧结机台车故障与维护对策[J].中国科技投资，2013（35）：197.
（作者单位：承德承钢工程技术有限公司）