關于爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤滑

褚錦文

摘要：對無料鐘爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤滑做了簡單介紹，及定修檢查時的注意事項。

關鍵詞：水冷齒輪箱；冷卻；潤滑

前言

爐頂裝料系統是公司管控的A類設備。作為爐頂裝料系統的核心設備，水冷齒輪箱（含行星齒輪箱）直接控制溜槽的布料。而布料的精準度稍有偏差，對高爐冶煉工藝也能產生非常大的負面的影響。水冷齒輪箱的重要性由此可見一斑。

水冷齒輪箱（下部齒輪箱）與行星齒輪箱（上部齒輪箱）配合，控制帶動布料溜槽旋轉和傾動。按照設計意圖，在正確的使用和保養下水冷齒輪箱的使用壽命一般能達到一代爐齡，即15年左右。下面就第一煉鐵廠高爐，爐頂水冷齒輪箱的冷卻和潤滑做簡單介紹，及定修檢查時的注意事項。

1.水冷齒輪箱冷卻系統

水冷齒輪箱的工作環境惡劣，高溫、粉塵等因素嚴重影響了齒輪箱內部軸承、齒輪等傳動件的使用壽命。正常情況下高爐爐頂溫度應該控制在150℃到250℃之間，超過250攝氏度應爐頂灑水降溫。水冷齒輪箱所能承受的最高溫度是有條件的：1，最高爐頂溫度峰值600℃，每年最多20次，最長不能超過30分鐘；2，最高爐頂溫度峰值900℃，每年最多1次，且不能超過20分鐘。為了保證齒輪箱內部軸承、齒輪等傳動件正常工作，且溫度不超過70攝氏度，是通過三個方式來實現的：一是在齒輪箱底部噴涂隔熱層，如圖1，阻斷爐內高溫輻射；二是齒輪箱內部蛇形管冷卻，如圖2，利用水冷站的冷卻循環水帶走熱量降溫；三是通過注入氮氣來防止爐內高溫氣體和粉塵的竄入，此外也起到一定的降溫作用。

齒輪箱的冷卻水由水冷站清水泵注入上部水槽，流經各蛇形管，再匯合至下部水槽，最終靠重力流回儲水罐。水冷齒輪箱的冷卻系統在經過一段時期的運行后，因為蛇形管和水槽內的堆積物（主要是污油），其內部水流量可能會減少。為了防止水槽溢流而必須減小水泵流量，在這種情況下必須在下一次定修時酸洗管路。判斷冷卻系統需清洗的低限值是：流量低于正常值的25%。對于南鋼使用的標準型齒輪箱來說，就是16m?/h×（1-25%）=12 m?/h。也就是說，當調整冷卻水流量到12 m?/h，再想加大流量，就會有水漏入爐內。

南鋼第一煉鐵廠1#、2#高爐均有類似堵塞現象。定修檢查下部水槽內部和連接水槽的4根回水管，都發現有污油的沉積。1#、2#高爐水冷齒輪箱冷卻系統總回水管上安裝的對夾式蝶閥，對水的回流也有一定影響，現在都已拆除用球閥代替。

除了冷卻管路的堵塞引起補水異常，也有其他情況。1#爐于2011年4月23日更換了西冶修復的水冷齒輪箱，到2012年底時，發現補水異常，水流量一度控制到11 m?/h。13年1月3日定修，清洗了管路，但仍有泄漏。13年4月19日定修，拆除了一處回水管，發現是由于回水管斷裂引起的漏水。分析原因：原來的PW齒輪箱回水管與齒輪箱連接，是直插式的，頭部帶有錐度的用兩道O型圈密封的形式。高爐生產或檢修時，由于溫度變化等因素，會使這些連接處發生輕微位移，而使用PW形式的連接，可以有效的補償和調節，防止漏水情況的發生。而西冶修復的齒輪箱，對這一結構做了改動，使用的是錐螺紋連接，且檢查發現漏水部位的管壁較薄，加工完螺紋后，最薄處僅1mm，在高爐冷熱交變作用下發生了斷裂。而后重新加工了回水管，以平面密封的形式安裝了回水管，目前仍未出現泄漏。

2.水冷齒輪箱的潤滑

南鋼1#、2#高爐水冷齒輪箱的潤滑主要使用兩種潤滑脂，220#重負荷齒輪油和2#鋰基脂（本廠使用的是倍亞諾1801）。220#重負荷齒輪油主要使用在兩個傾動齒輪箱內。2#鋰基脂則主要使用在銷軸和傳動齒輪上。除了平時的集中潤滑需要加強控制外，休風期間的檢查是關系到齒輪箱能否可靠運行的關鍵。

2.1傾動齒輪箱齒輪油的檢查

要檢查齒輪箱的油位，還要檢查SUGO泵是否能正常工作，即拆去小齒輪下面的堵頭并啟動傾動電機，看是否有齒輪油從小孔流出。如有沒有油流出，則需要檢查更換SUGO泵的O型圈。此外每5000小時須更換齒輪油。

2.2傾動齒輪箱上干油泵的檢查

目前1#、2#高爐每30罐料，都傾動至2°左右實現加油動作，給傾動齒輪箱供油，每次1ml。按照正常情況下每個小時6批料，則一天的消耗量為10ml，則兩臺2.4升泵的耗空時間為2.4÷（0.01×30）=8個月。則每次定修須檢查油位，至少兩次定修加一次油。

3.結束語

水冷齒輪箱是串罐式無料鐘爐頂的核心設備，齒輪箱的冷卻和潤滑系統是齒輪箱能否正常工作的關鍵，因此加強日常點檢，特別是定修時對水冷齒輪箱的全面檢查將是爐頂點檢工作的重要一環。