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文檔簡介

1、回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談石玉奧鎂貿(mào)易(大連)有限公司上海分公司,200021摘要:回轉(zhuǎn)窯輪帶與輪帶下墊板間隙,輪帶滑移量以及回轉(zhuǎn)窯筒體橢圓度是成正比關(guān)系的,正常生產(chǎn)過程中應(yīng)保持在恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),超出恰當(dāng)范圍會(huì)對窯內(nèi)耐火磚襯造成損壞。并給出了監(jiān)測輪帶滑移量的方法以及輪帶與墊板間隙調(diào)整的方法。輪帶的潤滑是必要的。輪帶下窯筒體的冷卻風(fēng)管的布置應(yīng)恰當(dāng),風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)建議和輪帶滑移連鎖。Abstract: The gap between tyre and shell, tyre creep and ovality of kiln shell have an proport

2、ionalrelationship, should be kept within a appropriate range, beyond or under the range will causerefractory bricks damage which lined inside kiln. Also introduced meathods to monitor the tyre creepand the gap adjusting. Tyre lubrication is necessary, The arrangement of cooling air pipes for shellun

3、der and near tyre should be appropriate and the cooling fan recommended to interlock with tyrecreep關(guān)鍵詞:輪帶與輪帶下墊板的間隙;輪帶滑移量;橢圓度;耐火磚襯Key words:Gap between tyre and kiln shell, tyre creep,ovality, wear of refractory, adjusting thegap between tyre and kiln shell近年來,筆者在工作中注意到國內(nèi)投產(chǎn)的多條新型干法水泥生產(chǎn)線因回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及

4、維護(hù)工作上的欠缺,新窯在很短的時(shí)間內(nèi)輪帶間隙變大,造成窯內(nèi)耐火磚襯的過早損壞。對此,筆者認(rèn)為各水泥生產(chǎn)工廠十分有必要將回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)列為例行檢查和日常巡檢項(xiàng)目。本文就回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)作一介紹,供參考。1回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)圖 1 為一典型的浮動(dòng)輪帶的固定裝置,基本由 4 件或 3 件零件構(gòu)成,墊板是活裝在窯筒體上的,由焊接的固定件固定,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輪帶和窯筒體間有相對運(yùn)動(dòng),通常俗稱“滑移”,維修時(shí)割除焊接的固定件后即可抽出輪帶下墊板。1. 可抽出的輪帶下墊板4. 墊板固定件3. 側(cè)擋塊固定件2. 輪帶側(cè)擋塊圖 1. KHD 輪帶固定系統(tǒng)零部件1/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)

5、瑣談隨著窯的運(yùn)轉(zhuǎn),輪帶下墊板和輪帶側(cè)擋塊會(huì)與輪帶內(nèi)孔及側(cè)面摩擦,造成輪帶與墊板間隙過大以及輪帶的擺動(dòng),窯橢圓度過大,因而向窯筒體施加了過大的機(jī)械應(yīng)力,進(jìn)而損壞窯內(nèi)的耐火磚襯,造成意外停窯損失。筆者了解到國內(nèi)制造的回轉(zhuǎn)窯輪帶下墊板和輪帶側(cè)擋塊往往采用 Q235 鋼材,這種材質(zhì)和窯筒體材料是一致的,往往在投產(chǎn) 2 年后會(huì)發(fā)生間隙過大擠碎耐火磚的情況,故筆者建議生產(chǎn)工廠在建廠規(guī)劃階段,向回轉(zhuǎn)窯制造工廠要求,墊板和輪帶側(cè)擋塊要采用強(qiáng)度高幾個(gè)等級(jí)的鋼材,以從材料上延長其使用和維修周期。另筆者也觀察到一些工廠對輪帶進(jìn)行潤滑,一些工廠根本不潤滑;另有一些企業(yè)在輪帶潤滑的實(shí)施過程中也存在誤區(qū),僅僅對輪帶側(cè)面和

6、輪帶側(cè)擋塊接觸的區(qū)域進(jìn)行潤滑,因此生產(chǎn)運(yùn)行中,易產(chǎn)生輪帶下墊板和側(cè)面擋塊的磨損及其金屬拉傷(見圖 2)狀況發(fā)生。依筆者經(jīng)驗(yàn),個(gè)人認(rèn)為輪帶的潤滑是十分有必要的,輪帶側(cè)面應(yīng)每周潤滑一次,每次停窯時(shí)應(yīng)將潤滑脂施加到輪帶內(nèi)孔中,加勻,加透。輪帶潤滑脂一般為防金屬卡咬的特種潤滑脂,其基礎(chǔ)油/脂只起到凝聚作用,高溫作用下油/脂會(huì)揮發(fā)掉,殘留的固體粉末會(huì)將極壓接觸的輪帶和墊板/側(cè)擋塊隔離開,防止接觸面因冷焊作用而產(chǎn)生金屬拉傷。市售潤滑劑有含石墨和金屬氧化物粉末類的潤滑劑,一般采用噴霧油泵潤滑。左圖:輪帶下墊板的磨損及其金屬拉傷右圖:輪帶側(cè)面擋塊的磨損圖 2. 輪帶下墊板和輪帶側(cè)擋塊的磨損2/10石玉編寫回轉(zhuǎn)

7、窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談2輪帶與墊板間隙以及輪帶下窯筒體的冷卻輪帶與墊板間隙(示意見圖 3),設(shè)計(jì)部門多數(shù)是以窯筒體和輪帶之間的溫差為 180ºC 時(shí)間隙為零來預(yù)留的。 t=X0ØB x f其中:ØB = 輪帶下墊板外直徑,mmf= 鋼材的熱膨脹系數(shù),取 0.000012t = 輪帶和窯筒體的溫差,ºCX0= 輪帶下墊板和輪帶內(nèi)孔理論間隙,mm。左側(cè):圖紙所示間隙右側(cè):實(shí)際狀態(tài)下因窯筒體自重變形的間隙ØA = 輪帶內(nèi)孔直徑,mmØB = 輪帶下墊板的外直徑,mmX0= 輪帶下墊板和輪帶內(nèi)孔理論間隙,mm.S = 實(shí)測窯頂部輪帶與輪

8、帶下墊板間隙,mme =窯筒體因自重產(chǎn)生的變形量,mm圖 3窯頂點(diǎn)處輪帶(內(nèi)孔)與墊板的間隙計(jì)算示例:以國內(nèi)常見的 Ø4.8m 回轉(zhuǎn)窯為例計(jì)算,設(shè)窯筒體鋼板厚度為 80mm,輪帶下墊板厚度為40mm,則輪帶墊板外徑為 5040mm。以窯筒體和輪帶溫差 180ºC 預(yù)留間隙(即窯筒體和輪帶之間的溫差為 180ºC 時(shí)輪帶和墊板之間的間隙為零)。3/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談則輪帶與墊板的理論間隙為:X0 = ØB×f×t = 5040×0.000012×180 = 10.9mm 11mm據(jù)筆者了解,

9、國內(nèi)各設(shè)計(jì)院取值通常為 12mm 和 11mm。上面的計(jì)算值僅為理論值,新裝未運(yùn)轉(zhuǎn)的窯實(shí)際在窯頂部的測量值要大于此值。這是因?yàn)樵诟G頂點(diǎn)處,窯筒體會(huì)因自重產(chǎn)生一定的變形(見圖 3 右側(cè)“e”),變形量“e”一般約為窯的公稱直徑的 1/1000,故對于上述新裝的 Ø4.8m 回轉(zhuǎn)窯,實(shí)際間隙值 S 應(yīng)為 11 4.815.8mm16mm。輪帶間隙究竟多大時(shí)應(yīng)該維修,這里還是建議生產(chǎn)工廠以檢測輪帶相對于窯筒體的滑移量來判斷。水泥業(yè)界對此有一經(jīng)驗(yàn)數(shù)值:回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),滑移量應(yīng)保持在 8-25mm/r 之間為佳。因?yàn)槿艋屏刻t會(huì)因窯皮狀況變化而造成輪帶抱住筒體,造成耐火磚損壞,嚴(yán)重時(shí)造成筒體

10、永久性變形;太大則會(huì)造成窯筒體機(jī)械應(yīng)力過大,耐火磚損壞,這在諸多水泥廠中經(jīng)常發(fā)生。輪帶抱住筒體往往發(fā)生在點(diǎn)火升溫期間,因升溫速率過高,大體積的鑄鋼輪帶還沒有完全預(yù)熱所致,在此提醒水泥廠點(diǎn)火升溫速率一般應(yīng)控制在 50ºC 以下。過高的升溫速率并非耐火磚承受不了,而是會(huì)發(fā)生輪帶抱住窯筒體的情況,進(jìn)而損壞耐火磚,這也是多數(shù)耐火磚生產(chǎn)廠家為什么要求控制升溫速率的原因之一。當(dāng)滑移量超過 25mm/r 時(shí),就應(yīng)考慮調(diào)節(jié)輪帶間隙了。以筆者觀察,此時(shí)窯的頂點(diǎn)處輪帶與墊板之間的冷態(tài)測量間隙”S”往往接近或超過筒體和輪帶在溫差 450ºC 時(shí)的計(jì)算間隙”X0”(以上面的公式計(jì)算),如 

11、6;4m 直徑的窯實(shí)際冷態(tài)測量值達(dá)到 23mm,Ø4.8m 直徑的窯實(shí)際冷態(tài)測量值達(dá)到 27mm,此時(shí)往往會(huì)在輪帶區(qū)域發(fā)現(xiàn)擠斷的耐火磚?;屏康臋z查十分簡便易行,現(xiàn)場檢查有如下兩種方法。方法一,石筆畫線法(見圖 4),該法一般會(huì)有 5mm 的讀數(shù)誤差,一般讓窯多轉(zhuǎn)幾圈,以減少讀數(shù)誤差;方法二,記錄筆法,具體操作見圖 5。4/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談滑移量a. 窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)貼擋塊側(cè)面用石筆在輪帶側(cè)面畫線b. 窯運(yùn)轉(zhuǎn)幾圈后測量擋塊側(cè)面離開白線的距離,除以所轉(zhuǎn)圈數(shù),即為輪帶滑移量圖 4. 采用石筆畫線方法測量滑移量UUa. 輪帶側(cè)面和側(cè)擋塊因滑移在輪帶側(cè)面留下 b. 用磁座

12、固定住鉛筆壓緊在用磁鐵貼在輪帶側(cè)面的的波紋劃痕記錄紙上,隨著窯的轉(zhuǎn)動(dòng),記錄紙上會(huì)留下連續(xù)的波紋狀的記錄曲線。c. 取下記錄紙所畫出曲線,在記錄紙上測量,如上圖所示:U = 輪帶滑移量,mm/rS = 輪帶與墊板間的熱態(tài)間隙,mm圖 5. 記錄筆法測量滑移量需要提醒水泥生產(chǎn)廠家的是,幾乎任何一種回轉(zhuǎn)窯筒體溫度掃描儀都可以將自動(dòng)測量輪帶滑移量的功能附加上來,未附加此功能的廠家中的工藝人員和自動(dòng)化技術(shù)人員應(yīng)與回轉(zhuǎn)窯筒體5/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談溫度掃描儀供應(yīng)商合作,設(shè)法附加上此項(xiàng)功能,自動(dòng)測量裝置使用之前,應(yīng)予以現(xiàn)場校正。在回轉(zhuǎn)窯輪帶兩側(cè),會(huì)設(shè)置輪帶下窯筒體冷卻風(fēng)機(jī)(國內(nèi)設(shè)計(jì)均

13、為離心風(fēng)機(jī),風(fēng)量在 10 00020 000m3/h 之間)。筆者認(rèn)為,圖 6 這樣的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷,冷卻風(fēng)應(yīng)集中在輪帶附近的窯筒體處,但過多的風(fēng)管反而會(huì)影響冷卻效果。圖 6 中如果保留斜風(fēng)管和靠近輪帶的一根直風(fēng)管,取消外側(cè)的兩根直風(fēng)管(另一側(cè)也同樣處理),則冷卻效果會(huì)更好。關(guān)于風(fēng)機(jī)的能力,筆者認(rèn)為國內(nèi)設(shè)計(jì)應(yīng)加大甚至翻倍此風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,關(guān)于此問題相關(guān)設(shè)計(jì)院有必要進(jìn)行進(jìn)一步的核算。圖 6. 打叉的兩根外側(cè)的直風(fēng)管不建議保留,兩側(cè)均應(yīng)如此,以強(qiáng)化輪帶區(qū)域窯筒體冷卻效果筆者注意到在很多工廠中,輪帶下窯筒體冷卻風(fēng)機(jī)是一直運(yùn)轉(zhuǎn)的。筆者建議,該風(fēng)機(jī)應(yīng)和輪帶滑移量連鎖,當(dāng)滑移量小時(shí)啟動(dòng),滑移量大時(shí)停止。有

14、時(shí)滑移量過大而因生產(chǎn)任務(wù)緊不能停窯調(diào)節(jié)輪帶間隙時(shí),不妨采取權(quán)宜之計(jì)。即:可停輪帶下筒體冷卻風(fēng)機(jī),讓托輪浸水運(yùn)轉(zhuǎn),有意增加窯筒體和輪帶的溫差,人為降低輪帶間隙,降低滑移量,以堅(jiān)持到計(jì)劃停窯時(shí)再調(diào)整輪帶間隙(調(diào)節(jié)后托輪不應(yīng)再浸水運(yùn)轉(zhuǎn))。輪帶間隙的增加會(huì)增加窯筒體的橢圓度,橢圓度定義見圖 7(橢圓度測量需要專門的測量儀器。)。6/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談絕對橢圓度: = 2 (a b)(mm)b相對橢圓度:r = 100 / di(% )a圖 7其中: a = 回轉(zhuǎn)窯最大直徑,mmb = 回轉(zhuǎn)窯最小直徑,mmdi = 窯公稱直徑,mm橢圓度定義經(jīng)驗(yàn)表明,相對橢圓度(%)達(dá)到筒體名

15、義直徑( m )的 1/10,一般認(rèn)為是正常的且不會(huì)對磚襯產(chǎn)生有害的影響;更高的橢圓度則對襯砌在窯內(nèi)的耐火磚十分危險(xiǎn)。圖 8 所示的橢圓度合理范圍(陰影部分),并沒有什么理論支持,而是經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得來的。%0.80.60.460.40.20344.656Dia.mm圖 8 回轉(zhuǎn)窯的橢圓度合理范圍輪帶滑移量和輪帶間隙以及橢圓度是成正向關(guān)系的,輪帶滑移量越大,說明輪帶(和墊板之間)的間隙越大,回轉(zhuǎn)窯的橢圓度就越大,反之亦然。輪帶間隙大而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火磚的影響范圍很大。筆者曾有過這樣的經(jīng)歷。筆者在直徑為 4.8m 的窯內(nèi)自 1 號(hào)輪帶(距窯口 6m)中心線向窯尾方向邁了 12 步依

16、然可以見到因機(jī)械力過大而擠碎的斷磚,機(jī)械應(yīng)力甚至將窯口澆筑料的兩塊約 1m 弧長,長度為 800mm,厚度為 250mm 的澆筑料擠掉。7/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談3輪帶間隙的調(diào)整更換墊板或加調(diào)整鋼板總是在窯筒體的頂點(diǎn)進(jìn)行。切割下側(cè)面固定件,抽出舊的墊板更換上新的墊板,或者在原始?jí)|板下部襯上調(diào)整鋼板。如果新墊板(或調(diào)整鋼板)的曲率與窯筒體不匹配,必須將其處理到相互匹配貼合狀態(tài)。如圖 9(a)所示,調(diào)整墊板割出幾個(gè)圓洞,自圓洞處將調(diào)整墊板和原始?jí)|板焊接在一起,以使兩塊板貼緊。輪帶側(cè)面和側(cè)擋塊之間的間隙,一般設(shè)計(jì)要求為每側(cè)間隙為 2.5mm。回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)后,輪帶會(huì)一側(cè)貼緊側(cè)擋塊,

17、另一側(cè)露出間隙;調(diào)整輪帶間隙時(shí),應(yīng)借此機(jī)會(huì)一并調(diào)整一下輪帶側(cè)面與側(cè)擋塊之間的間隙,如圖 9(b),調(diào)整時(shí)注意此處調(diào)整鋼板的材質(zhì)強(qiáng)度應(yīng)較窯筒體鋼材提高幾個(gè)等級(jí),以求更長的使用壽命。1,2 原始輪帶下墊板; 3 調(diào)整鋼板(事先需要計(jì)算好厚度)(a)8/10石玉編寫回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談(b)圖 9. 輪帶(與輪帶墊板間)間隙以及輪帶側(cè)面與側(cè)擋塊之間間隙的調(diào)整不建議將調(diào)整墊板附加在原始?jí)|板的上部(即和輪帶內(nèi)孔接觸),因?yàn)檎{(diào)整墊片厚度小,整體強(qiáng)度低,有可能被輪帶強(qiáng)大的摩擦力撕裂而松散。曾有工廠因此現(xiàn)象造成調(diào)整墊板在輪帶內(nèi)孔中亂竄,有的原始?jí)|板之上擠進(jìn)了 3 塊調(diào)整墊板,有的原始?jí)|板上沒有調(diào)整

18、墊板,其結(jié)果使窯內(nèi)火磚很快被擠壞掉磚,最終造成窯筒體變形的惡果。調(diào)整工作一般是一個(gè)輪帶一組維修人員在吊車和材料俱備的情況下需要 24h 才能完成。一般1 臺(tái)吊車可以同時(shí)向兩個(gè)輪帶處吊運(yùn)材料,供兩組人員同時(shí)作業(yè)。注意此種維修作業(yè)要采取必要的安全措施。4新技術(shù)介紹近年來,Polusius 公司和 F.L.Smidth 公司均推出兩擋支承、輪帶傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)窯(見圖 10)。這種形式的回轉(zhuǎn)窯采用了花鍵輪帶固定系統(tǒng),輪帶內(nèi)孔為齒形形式,所有部件可視,和筒體之間沒有相對滑動(dòng),花鍵傳遞著窯轉(zhuǎn)動(dòng)所需扭矩,不需要潤滑,機(jī)械應(yīng)力的分布均勻且負(fù)荷低;這種形式的輪帶固定系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)的浮動(dòng)輪帶的上述缺陷,對耐火材料的壽命大有裨益。9/10石玉編寫2.5回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)瑣談(a)Polusius 公司的花鍵輪帶固定系統(tǒng)(b) F.L.Smidth 公司的切向懸掛輪帶固定系統(tǒng)圖 9. 國外最新的輪帶固定系統(tǒng)形式5結(jié)語回轉(zhuǎn)窯輪帶固定系統(tǒng)的巡檢維護(hù)是水泥廠在生產(chǎn)過程中容易被忽視的細(xì)節(jié),生產(chǎn)工廠中經(jīng)常出現(xiàn)輪帶與墊板間隙過大造成對輪帶滑移量變大,窯筒體橢圓度變大,因此產(chǎn)生的過大的機(jī)械應(yīng)力會(huì)造成窯內(nèi)磚襯的提前損壞,在此提醒生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對輪帶滑移量的監(jiān)測和系統(tǒng)的巡檢以及潤滑維護(hù),

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