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电磁感应加热在辊套拆卸上的应用
2019-02-21
针对辊磨机在使用过程中压辊受到破损需要拆卸并予以修复的问题,通过对破坏法、 电阻炉加热法、火焰加热法以及电磁感应加热等方法进行简要的比较,重点介绍了采用电磁感应加 热的特点和使用情况。证实了应用电磁感应加热方式的科学有效性,不但安全经济高效,而且节能 环保,在粉体制造机械技术领域中具有重要的推广应用价值。
Serial No. 597 January. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 597期 2019 年 1 月第 1 期 电磁感应加热在辊套拆卸上的应用 孟庆坤 中钢集团安徽天源科技股份有限公司) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 针对辊磨机在使用过程中压辊受到破损需要拆卸并予以修复的问题,通过对破坏法、 电阻炉加热法、火焰加热法以及电磁感应加热等方法进行简要的比较,重点介绍了采用电磁感应加 热的特点和使用情况。 证实了应用电磁感应加热方式的科学有效性,不但安全经济高效,而且节能 环保,在粉体制造机械技术领域中具有重要的推广应用价值。 关键词ꢀ 电磁加热ꢀ 辊磨机ꢀ 辊套拆卸 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 01. 062 [ 1] ꢀ ꢀ 辊磨机是一种新型节能粉磨设备,广泛应用于 化为热能,使工件发热的一种加热方式 。 该法具 有高效节能、加热时间短、加热温度均匀、加热热惯 性小、热效率高、不产生明火、无粉尘、无噪音、无污 染、使用方便的优点,广泛用于金属冶金、金属热处 理、机械零件等领域。 因此,电磁感应加热是较好的 加热方式。 矿山、建材等行业。 目前使用的辊磨机的压辊由辊 套与辊轴构成,辊套与辊轴为过盈配合热装而成,辊 套的表面镶嵌有耐磨柱钉。 辊套属于磨损件,辊轴 要重复使用,对此要将磨损的辊套拆卸。 现有辊磨 机辊套拆卸的主要方法有破坏法、火焰加热法、筒式 电阻炉加热法、电磁感应加热法,但无论使用哪种方 法都以不能伤及辊轴为前提。 为此,通过对几种加 热方法的比较,介绍中钢集团安徽天源科技股份有 限公司采用的电磁感应加热装置的特点和使用情 况。 2 2. 1ꢀ 外形的匹配 ꢀ 电磁感应加热装置的适用性 电磁感应加热装置与辊套均为圆筒形,可以方 便地调整电磁感应装置内侧与辊套两侧的距离,达 到高效的热量传导,同时保障辊套表面的均匀受热。 2. 2ꢀ 膨胀率的差异 1 ꢀ 辊套拆卸方式简介 ( 1)破坏法。 通过机加工方法对辊套、辊轴进 距离感应装置内侧的远近直接影响升温的快 2] ,辊轴所处位置距感应装置较远升温慢。 根据 [ 行车削、镗削,容易伤到辊轴,占用机加设备时间长, 耗费大量的时间和人工成本。 慢 辊套与辊轴的膨胀率不同,二者配合面之间形成间 隙,当间隙大于过盈量,辊轴能够顺利取出。 ( 2)筒式电阻炉加热法。 该法加热速度及温度 虽可实现自动控制,但加热时间长、能耗高、热效率 低,对环境有一定的污染。 2 . 3ꢀ 功率的无极调节 为适应不同规格直径的辊套,电磁感应装置采 ( 3)火焰加热法。 该法加热是对辊套周围均匀 用频率功率可调式。 布置火焰加热点,同时对辊套进行加热,存在时间 长、能耗高、热效率低、对环境有一定污染、受环境因 素影响大等缺点。 同时由于使用明火,安全隐患大, 加热温度和时间难以控制。 2 . 4ꢀ 保温材料的强化 防止辊套两端与中部产生过大的温差,在通电 加热前,将辊套全部置于感应装置以内,并在辊套的 底部放置支撑底座垫起一段高度上部放置圆环工件 高出感应装置的上端一段距离,辊套表面包裹硅酸 铝棉进行保温,同时感应炉内表面云母板以防温度 太高受损。 ( 4)电磁感应加热。 该法是通过感应线圈产生 交变磁场,使物料在切割交变磁力线的作用下产生 涡流,进而达到加热的目的,是电能转化为磁能再转 3 ꢀ 电磁感应装置 ꢀ ꢀ 孟庆坤(1987—),男,工程师,243000 安徽省马鞍山市雨山区霍 电磁感应拆卸装置主要由循环冷却水系统、逆 里山大道南段 9 号。 变电源柜、感应炉、支撑底座、水管、吊装设备及工 2 49 总第 597 期 现代矿业 2019 年 1 月第 1 期 具、土建地坑及通水电缆等组成(见图 1)。 GM170 / 180 等规格多套辊磨机辊套。 拆卸的辊套 照片见图 2。 图 1ꢀ 感应装置 电磁感应装置拆卸辊套的操作过程:根据压辊 规格大小,调节合适的功率加热,并随时监测辊套表 面和辊轴表面的温度。 一方面通过向辊轴内通入循 环冷却水来减小辊轴受热膨胀量,减小辊轴温升,根 据辊套与辊轴的膨胀率不同,二者配合面之间的配 合间隙加大;另外,在辊轴顶端装设起吊装置、起吊 辊轴,利用自重来克服辊套与辊轴之间可能存在的 黏连,利于二者分离。 图 2ꢀ 拆卸后的辊套照片 5 ꢀ 电磁感应加热方式优势及注意问题 使用电磁感应装置加热方式具有以下优势。 ( 1)采用该种加热方式已成功完成 30 多套需 要修复压辊的拆卸工作,验证了电磁感应装置加热 方式应用在辊套拆卸上的科学性和可行性。 4 ꢀ 拆卸操作过程中的注意事项 ( 2)该种加热方式加热时间短、加热温度均匀、 4 . 1ꢀ 使用功率的选择 工作效率高、节约能耗、成本低,且加热系统不产生 明火、无粉尘、无噪音、无污染。 根据压辊规格的不同,电磁感应装置功率可以 无级调节。 在定频的情况下,工件表面的升温速度 使用电磁感应装置对于透热具有效率高、节能 等优点,但同时存在以下局限性。 [ 3] 与功率大小有关,功率越大,温升速度越快 。 在 趋肤效应”的作用下,靠近炉壁的工件表面温升很 “ ( 1)产生高次谐波,最好加装滤波装置减小对 快通过热传导由表及里传递产生温差,加上轴套与 辊轴膨胀率的差距,温差越大越利于拆卸。 在调节 功率时,监视压辊表面的温升,注意压辊表面温升速 度不能过大,否则容易引起辊套爆裂。 因此,在拆卸 压辊之前,根据压辊的重量、加热温度、加热节拍,来 粗算选择的功率,然后根据实际情况进行调整,在表 面温升允许的前提下,尽量加大使用功率。 电网的冲击,同时也容易对周围电子设备产生干扰, [ 5] 。 应做好屏蔽防护 ( 2)电磁感应装置的感应圈底座及其他需要避 免加热的物品不能出现导通的现象,否则会受到感 应加热。 6 ꢀ 结ꢀ 论 ( 1)通过针对辊磨机在使用过程中压辊受到破 4 . 2ꢀ 起吊前辊套时间的选择 损需要拆卸并予以修复的问题,进行了应用电磁感 应加热方式对压辊拆卸的研究,结合实践应用可知, 电磁感应加热在辊套拆卸中具有重要的应用价值, 不但可保障辊轴不受损,提高拆卸的效率,且安全无 污染,是一种极具推广价值的拆卸方法。 无论辊轴还是辊套,各部位存在较大温度差异, 并且内部温度无法测量。 理论上根据两者的配合过 盈量反算温度差,由于条件所限,选取辊套上端面温 度的平均值与辊轴外沿至轴颈的平均值来估算各自 [ 4] 膨胀量的大小 。 当膨胀量差值大于等于过盈量 ( 2)电磁感应加热装置对透热具有高效节能等 时,开始启用吊装设施。 4 . 3ꢀ 压辊拆卸的实践应用 016 年,中钢集团安徽天源科技股份有限公司 优势,但该装置仍存在不足之处,由于辊磨机辊套规 格多样化,尤其是小规格的辊套拆卸,该电磁感应装 置效率会降低。 建议考虑加装集流器,可解决这一 问题并可提高功率密度。 (下转第 242 页) 2 使用电磁加热热拆的方法,成功拆卸了 GM100 / 30、 GM120 / 50、 GM140 / 80、 GM140 / 140、 GM160 / 140、 2 50
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