陽極爐轉動齒輪

迴轉式陽極爐爐體兩端採用複式托輪支撐，採用開式齒輪驅動。整個陽極爐主要由爐體、爐蓋及啟閉裝置、托輪支撐裝置、潤滑裝置、冷卻水管、氧化還原風管、驅動裝置等組成。

基本介紹

• 中文名：陽極爐轉動齒輪
• 套用：迴轉式陽極爐

簡介

迴轉式陽極爐從20世紀50年代首次投入使用以來，在銅精煉領域得到了廣泛的套用，尤其是在精煉熱態粗銅方面顯示了其特有的優勢，逐漸替代了反射爐成為銅陽極精煉的主要設備。我國1984年自行設計的首台迴轉式陽極爐，單爐能力100t，規格為Φ3.4×7.5m，於1986年投產。後來也設計過單爐能力為50t和80t的迴轉式陽極爐，但因計算其熱效應不佳而未投入使用，並由此得出迴轉式陽極爐的規格應大於單爐能力100t的結論。經過幾十年的研究探索，我國設計的迴轉式陽極爐單爐能力最大已達660 t，技術水平已經達到國際先進水平，製造實現100%的國產化。

迴轉式陽極爐的組成

迴轉式陽極爐爐體兩端採用複式托輪支撐，採用開式齒輪驅動。整個陽極爐主要由爐體、爐蓋及啟閉裝置、托輪支撐裝置、潤滑裝置、冷卻水管、氧化還原風管、驅動裝置等組成。但由於使用歷史長，又是銅精煉的主要設備，所以到目前為止，爐型各部分結構先後經多次改進，變化較大，採用的款式也有多種。

爐體

迴轉式陽極爐採用圓形爐體，根據工藝要求，開設有爐口、出銅口、出煙口、氧化還原口、燃燒嘴安裝口和精煉時的觀察口等工藝管口。陽極爐由本體、爐口、出銅口、出煙管道、氧化還原口、滾圈、大齒圈等組成。

1、本體

本體為鋼板的組合焊接加工件，由殼體、兩端封頭、爐口支撐部分、出銅口加固部分、氧化還原口加固部分、滾圈支撐墊板和擋塊及傳動鍵等組成。根據滾圈與本體連線方式、端蓋的結構形式、加入物料的方式以及出煙方式的不同，本體結構也有所不同。

1）滾圈與本體的連線形式。

滾圈與本體的連線形式有單楔塊結構、雙楔塊結構和墊片式結構3種：

（1）單楔塊結構。

滾圈與爐體的連線使用單塊楔塊將筒體與滾圈之間連線，脹緊產生足夠預緊力和受熱膨脹力來傳遞扭矩。這種結構簡單，製造要求也低，但安裝費時費力，且只能在設備使用現場安裝。

（2）雙楔塊結構。

滾圈與爐體的連線使用雙楔塊，筒體與滾圈雙楔塊之間加有一組薄鋼板。筒體與滾圈採用塊鍵傳遞扭矩。冷態時靠鍵驅動爐體；熱態時將薄鋼板拆除，靠熱膨脹來驅動 爐體。這種結構較為複雜，加工和裝配工作量大，需先組裝好，現場整體吊裝。

（3）墊片式結構。

滾圈與爐體的連線採用間隙配合，其間隙量的大小應根據筒體與滾圈的熱膨脹量而定。冷態時靠薄鋼板鍵來傳遞扭矩；熱態時將薄鋼板拆除，靠熱膨脹來驅動爐體。這種結構較為簡單又具有雙楔塊結構各項優點，是目前被廣泛使用的一種結構形式。

2）端蓋的結構形式。

端蓋的結構形式有平面端蓋、蝶形端蓋和球冠端蓋3種：

（1）平面端蓋為型鋼及鋼板焊接而成，與爐體的筒體上固定的滾圈採用螺栓連線。

（2）蝶形端蓋是用胎具將鋼板壓製成蝶形，整個蝶形端蓋中部為球形，採用小半徑將其折彎形成一小段軸向段，其軸向段與筒體軸向對焊，最終與筒體形成為一個平口的封閉性端蓋。

（3）球冠端蓋整體都是大直徑球體的一個冠頂，其與筒體內徑進行焊接，形成一個鑲入式的封閉性端蓋。蝶形端蓋和球冠端蓋都與滾圈和大齒圈沒有連線關係，僅與殼體焊接；也有將端蓋做成平面與球冠的結合體，與爐體採用螺栓連線，可將其歸為平面端蓋的變形結構。

3）加料方式。

依陽極爐加入粗銅液體的方式不同，可分為中心爐口行車吊包子加入、端部溜槽加入和徑向溜槽加入3種形式。

4）出煙方式。

陽極爐出煙口分端部軸向出煙口和端部徑向出煙口兩大類，在端部軸向出煙口中又分為Z型煙道出煙和偏心法蘭出煙。採用哪種出煙方式要根據工藝配置的需求和陽極爐採用燃料的情況而定。

2、爐口

爐口通常開設在爐體軸向的中間位置，採用徑向對稱結構。爐口的大小主要是為了滿足粗銅液倒入和精煉後的出渣要求，與粗銅包和出渣包的規格迴轉式陽極爐的發展變化大小有關，包子大則爐口尺寸也大，通常爐口寬度在800~1200mm之間，長度在1600~2200 mm之間。早期的爐口採用4塊鑄鋼件組成，兩端兩塊為平板，軸向兩塊一塊為平板，一塊為凹弧形，四塊拼成外方內為“鼔型”的爐口。也有將一面為凹弧形做成“V”型，形成兩頭平上下成菱形的爐口。為增加爐口的壽命，後將爐口改為水冷式結構，同時為了更好地延長爐口水套的壽命，針對陽極爐出渣時主要是與渣接觸的爐口鋼板損傷嚴重這一現象，通常將與渣接觸的爐口水套鋼板加厚，從而有效延長整個爐口水套的使用壽命。

3、滾圈

滾圈主要考慮運輸因素而分為整體式和剖分式。滾圈常剖分成兩塊或多塊。剖分式滾圈不僅增加了機械加工的工作量，而且結構剛性比整體滾圈要差，尤其是剖分處的接觸強度會大大降低。一般情況下都不採用剖分結構。滾圈斷面按製造方式又可分為鑄造式、鍛造式和焊接式3種，按截面形狀可分為工字形、矩形、箱形等。由於迴轉式精煉爐的工作負荷較重，為保證滾圈在斷面上具有一定的剛度，又不使其質量太重，且能滿足與大齒圈連線等要求，通常採用工字形結構較為理想。另外，考慮製造質量和加工的工藝性，通常採用鑄造式方式較多。

4、大齒圈

大齒圈考慮運輸的原因可分為整體式和剖分式。剖分式可分成兩塊或多塊，由於是分塊鑄造和加工，其鑄造缺陷可以大大降低，整體質量得到較大的提高。但與滾圈的連線部位需要配作並嚴格控制尺寸加工精度，否則大齒圈與滾圈的連線會產生較大的誤差，導致安裝精度達不到要求。

托輪支撐裝置

迴轉式陽極爐的支承裝置分驅動端和自由端兩部分，均採用四組轉軸式結構的複式托輪，每組一對托輪。驅動端為帶輪緣的托輪，目的是使爐體在軸向相對定位。複式托輪每兩組為一套，安裝在底座上。底座有鑄造結構和鋼板焊接結構兩種型式，後者因重量較輕，便於製作而得到廣泛的套用。為了便於安裝與調整，托輪裝置的滑動軸承座底部開有導向定位槽，底座上設有導向塊，每個托輪裝置的滑動軸承底座均設有雙螺桿頂緊調整裝置，用於調整托輪裝置的安裝角度。托輪大都採用鑄鋼件，並對鑄鋼件的質量有較嚴格的要求。鑄造托輪需作探傷檢查，必要時增加表面磁粉探傷和機械性能試驗。大型陽極爐托輪目前都已改成了鍛鋼件，主要是為了提高其綜合強度和硬度，從而提高托輪的接觸應力。為了使托輪與滾圈接觸的更好，可以將托輪表面設計成微鼔型。支承裝置上的搖臂支承架起著將爐體上全部載荷傳遞到基礎上的作用，端面形狀呈倒三角形，也稱作三角支承架。

驅動裝置

驅動裝置在陽極爐的精煉過程中，不但要滿足正常工作的快速驅動要求，還要滿足慢速驅動和事故驅動的要求。其中的快速驅動用於陽極爐正常作業，慢速驅動主要用於出渣和出銅時調節流速作業，事故驅動主要用於停電等事故時迅速將爐體出銅口和氧化還原口轉到液面以上安全位置。爐體的傾轉角度採用主令控制器和旋轉編碼器控制。