种分槽搅拌系统安装与维修工艺改进

刘树香，刘树杰

（1.中国铝业中州分公司检修厂，河南 焦作 454174；2.新乡学院，河南 新乡 453003）

种分槽搅拌系统安装与维修工艺改进

刘树香1，刘树杰2

（1.中国铝业中州分公司检修厂，河南 焦作 454174；2.新乡学院，河南 新乡 453003）

种分槽是氧化铝生产的主要设备之一，其搅拌系统的安装非常关键。分析了种分槽搅拌系统传统安装方法存在的问题，提出了工艺改进方案，并在实际生产中应用，取得了良好的效果。

氧化铝；种分槽；搅拌系统；安装；施工步骤；工艺改进

1 基本概况

种分槽是氧化铝生产的主要设备之一。中州分公司目前拥有ϕ14 m、ϕ10.5 m等不同规格型号的种分槽60多台，高度都在32 m以上。这些种分槽的搅拌系统大多由减速机、搅拌轴、桨叶以及底轴承组成，重量一般在25～30 t之间，结构如图1所示。

图1 种分槽搅拌系统结构示意图

在实际生产中，种分槽搅拌系统的安装和检修是工作的难点。由于作业现场空间狭小，起重量大，高空作业多，因此，危险级别较高，工作效率低，安装或检修周期长，往往会对施工进度和生产造成影响。如何有效地克服这些难点，是种分槽搅拌系统安装和维护中亟待解决的问题。

2 传统的安装方法及存在的问题

根据种分槽所处的不同环境，搅拌系统传统的安装方法主要分为两种：方法一为槽顶悬吊倒装搅拌轴，槽内顺装桨叶；方法二为槽内悬吊正装搅拌轴，顺装桨叶。

2.1 槽顶悬吊倒装搅拌轴，槽内顺装桨叶

2.1.1 施工原理和适用条件

槽顶悬吊倒装搅拌轴，槽内顺装桨叶是通过槽顶设置的起重装置的协助，利用起重机将搅拌轴在槽顶吊装、组对，并下放至槽内，在槽内按顺序安装桨叶。该方法施工原理如图2所示。

图2 方法一施工原理示意图

该方法适用于种分槽所处周围场地空旷，大型起重机械可以近距离靠近的作业环境。

2.1.2 施工步骤

（1）在减速机支座上（或专设起重支架）对称设置两个HSZ5×12的葫芦。

（2）用起重机吊起第三根轴（下轴或底轴）至槽顶，用葫芦接住轴并悬吊在槽内，将该轴上法兰调整至合适位置。

（3）用起重机吊起第二根轴（中轴）至槽顶，与第三根轴的上法兰对接。

（4）第二、三根轴对接完成后，下放葫芦和吊车钩，使第二根轴的上法兰调整至合适位置。

（5）用同样方法吊装第一根轴（上轴），安装减速机，对接驱动法兰，完成传动轴安装。

（6）设置桨叶吊装专用工具以及高空作业吊盘，按照从上到下的顺序，逐层安装所有桨叶。

（7）最后安装底轴承。

2.1.3 存在的问题

（1）需要大型起重机械配合，并且现场环境允许大型起重机械近距离靠近槽体。

（2）桨叶吊装高度达28 m以上，吊盘要升至离槽底27 m以上的高空，造成人员作业和上下吊盘十分不便，危险级别很高。

（3）一台槽子的搅拌系统安装工期需要8～10d。

2.2 槽内悬吊正装搅拌轴，顺装桨叶

2.2.1 施工原理和适用条件

槽内悬吊正装搅拌轴，顺装桨叶是利用槽顶现有起重机，将事先倒运入槽内的搅拌轴，从减速机方向逐一组装，再按照由上到下的顺序安装桨叶。该方法施工原理如图3所示。

种分槽所处现场环境空间狭小，大型起重设备不能靠近槽体的情况下，一般采取该种方法。

图3 方法二施工原理示意图

2.2.2 施工步骤

（1）首先把搅拌轴利用下开孔导入槽内，或利用起重机通过上吊装孔吊进槽内。

（2）安装减速机底座。

（3）利用槽顶电葫芦，把第一根轴（上轴）吊装到安装位置并固定。

（4）安装减速并对接传动法兰。

（5）设置桨叶吊装专用工具和高空作业吊盘。

（6）利用桨叶吊装滑轮组，吊装第二根轴（中轴）至安装位置，提升高空作业吊盘至第一与第二根轴对接法兰处，对接两根轴。

（7）利用同样的方法安装第三根轴（下轴或底轴）。

（8）把吊盘升至顶层桨叶位置，从上向下逐层安装所有桨叶。

（9）最后安装底轴承。

2.2.3 存在的问题

（1）要求槽顶有电动葫芦，否则将要设置专用的第一根轴的吊装工具。

（2）吊盘将要多次在悬吊的搅拌轴下起升，存在严重的安全隐患。

（3）桨叶吊装高度达28 m以上，吊盘要升至离槽底27 m以上的高空，造成人员作业和上下吊盘十分不便，危险级别很高。

（4）槽内大件吊装较多，增加了作业难度，存在安全隐患。

（5）一台槽子的搅拌系统安装工期需要8～10 d。

3 改进后的安装方法及特点

3.1 设计思路

对种分槽搅拌系统两种传统的安装方法进行分析后认为，应从以下几方面着手：1减少高空作业步骤和高空作业时间；2减少槽内的高空吊装次数；3减少对大型起重机械的过于依赖；4消除人员必须处于吊装重物下的安全隐患。最终决定利用自制的三角桅杆对种分槽搅拌系统进行安装。

3.2 改进的工艺

改进后的安装方法如图4所示。具体施工作业步骤如下：

图4 改进后的安装工艺示意图

（1）将起吊滑轮组下落至合适高度，准备使连接法兰与第一根轴的上法兰对接。

（2）在槽底搭设高空作业吊盘，设置桨叶吊装起重滑轮组。

（3）利用桨叶吊装滑轮组，扶正已提前放于槽内的第一根搅拌轴（上轴）。

（4）提升作业吊盘至8.5 m处，将起重滑轮组上的连接法兰与第一根轴的上法兰进行对接。

（5）安装第一根轴上的桨叶。

（6）提升三角桅杆滑轮组至合适高度，用类似方法把第二根搅拌轴（中轴）的上法兰与第一根轴的下法兰对接，并安装桨叶。同样方法完成第三根搅拌轴和桨叶的安装。

（7）在所有搅拌轴和桨叶安装完毕后，整体提起，在轴的下方用支座支牢，上方固定于槽顶主梁上，同时使上法兰端面低于标准安装位置20～30 mm。

（8）安装减速机底座及减速机，连接传动法兰。（9）最后安装底轴承。

3.3 工艺特点

（1）被吊装的搅拌轴下端始终不离开槽底平面，桨叶最高吊装高度降至8～9 m，大大减少了高空吊装次数。

（2）作业吊盘只在0～8 m的范围内升降，高空作业高度降低了2/3。

（3）有三分之一的桨叶安装不需要在高空进行，人员不再依靠软梯上下作业吊盘，减少了高空作业时间。

（4）搅拌轴可以提前全部放于槽内，减少了大型起重机械的使用台班，可有效节省人工费和机械台班费，降低成本效果明显。

（5）工作效率明显提高，完成一台槽子搅拌系统的安装只需要4～5 d。在特种氧化铝厂新高白种分系统施工中，其中一台种分槽搅拌系统的安装只用了3.5 d。

（6）所利用的起重三角桅杆拆装方便、可以多次使用，并且可以代替大型起重机械作业，经济性好、安全性高。

（7）此方法工器具制作和设置简单，通用性强，可以广泛推广使用。

3.4 实际运用

改进后的施工工艺在特种氧化铝厂新高白种分槽安装中进行了运用，结果表明：该方法操作简单，安全可靠，经济效益明显。与传统的施工方法相比，优势显著。

以特种氧化铝厂新高白系统的6台种分槽施工为例，原施工方案预计工期50～60 d，而工艺改进后，从准备工器具到6台搅拌系统安装完毕，仅用27 d，工期缩短约50%，节省人工费2万元左右。

原方案计划使用90 t吊车配合施工，6台槽子预计使用90 t吊车约20个台班。工艺改进后，只用90t吊车5个台班，节省机械台班费10万元左右。

更重要的是，改进后的工艺在施工中的危险系数大大降低，消除了施工中的安全隐患，解决了中州分公司种分槽搅拌系统安装中的难题。

4 结束语

通过实践和改进，总结出的种分槽搅拌系统安装施工方法较为安全、经济、实用。该方法有待于在今后的工作中进一步改进和完善，如改高空作业吊盘为自动升降平台，消除高空作业和吊装带来的安全隐患等，以便更好地服务于生产。

[1]成大先主编.机械设计手册（第三版）[M].北京：化学工业出版社，1999.

[2]濮良贵，纪名刚主编.机械设计（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]刘鸿文主编.材料力学（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

Abstract:Seed precipitator is one of the important equipment of alumina production,and its installation of agitat⁃ing system is the key point.The improvement scheme of technology was put forward based on analyzing the existing problems of traditional installation method for agitating system of seed precipitator,and better effect was achieved after applied in practical production.

Key words:alumina;seed precipitator;agitating system;installation;construction step;technology improvement

Improvement on installation and maintenance technology of agitating system of seed precipitator

LIU Shu-xiang,LIU Shu-jie

TF821；TF351.5＋2

B

1672-6103（2011）02-0038-03

刘树香（1979—），女，河南省焦作市人，大学本科学历，机械工程师，主要从事机械设备安装与维修工作。

2010-08-17

2011-02-20