回轉(zhuǎn)窯窯體竄動的原因分析及解決措施

后亞瓊

云南錫業(yè)股份公司冶煉分公司，云南個舊市 661000

回轉(zhuǎn)窯窯體竄動的原因分析及解決措施

后亞瓊

云南錫業(yè)股份公司冶煉分公司，云南個舊市 661000

針對回轉(zhuǎn)窯在使用過程中出現(xiàn)的窯體竄動問題，從回轉(zhuǎn)窯的組成入手，分析竄動原因，提出通過托輪調(diào)整解決回轉(zhuǎn)窯窯體竄動的方法和調(diào)整時的注意事項。

回轉(zhuǎn)窯竄動；托輪調(diào)整；注意事項

Abstract

for the rotary kiln in use in the process of the kiln body movement problems, from the point of the rotary kiln, jumping reason, put forward by roller adjustment to solve the bulk movement of rotary kiln adjustment method and the matters needing attention in the.

Keywords

rotary kiln movement; roller adjustment; matters needing attention

前言

回轉(zhuǎn)窯是重要的建材、冶金、化工爐窯之一。在建材、冶金、化工、環(huán)保等許多生產(chǎn)行業(yè)中，廣泛地使用回轉(zhuǎn)對固體物料進行干燥、焙燒、揮發(fā)等物理或化學處理，按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯，盡管性能不同，所針對的物料有些不同，但其結(jié)構(gòu)還是比較相近的，回轉(zhuǎn)窯窯體竄動是生產(chǎn)過程中遇到的共性設(shè)備故障問題。

某公司采用回轉(zhuǎn)窯焙燒工藝，對含雜質(zhì)較高的錫物料進行煉前處理。2010年5月份開產(chǎn)到2011年1月，生產(chǎn)不到半年的時間，即出現(xiàn)窯體整體向下移動120mm,窯頭的輪帶有25mm左右未支撐在托輪上，三組托輪均被磨出一道高15mm左右，寬80mm～100mm臺階，在運轉(zhuǎn)過程中，中部托輪組和窯頭托輪組，是輪帶帶動托輪轉(zhuǎn)動，窯體只會下竄，不能上竄，伴有不同程度的振動的設(shè)備故障。后經(jīng)對托輪組進行修復(fù)、調(diào)整后，回轉(zhuǎn)窯才運行正常。經(jīng)分析認為，回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)上述問題是因為回轉(zhuǎn)窯托輪受力不均勻，有的托輪徑向受力過大，致使托輪與輪帶間摩擦力增加，及時調(diào)整托輪受力狀況，保持各托輪組承載力均勻，是消除上述設(shè)備故障的關(guān)鍵和行之有效的方法。

1 回轉(zhuǎn)窯的組成

回轉(zhuǎn)窯主要由筒體，支承裝置，傳動裝置，活動窯頭，窯尾密封裝置，噴煤管裝置等部件組成?；剞D(zhuǎn)窯的窯體與水平呈一定的傾斜，整個窯體由托輪裝置支承，并有控制窯體上下竄動的擋輪裝置組成。窯體主要用來承載生產(chǎn)中物料的傳熱、傳質(zhì)和輸送被焙燒的物料；傳動裝置主要是傳遞回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)所必需的動力，支承裝置則是整個設(shè)備的立腳點和基礎(chǔ)。支承置由滾圈、托輪、擋輪三部分組成。整個窯體質(zhì)量由窯體本身通過墊板傳給輪帶,再由輪帶傳給托輪,最后由托輪座傳給托輪組基座和基礎(chǔ)；在傳動齒輪驅(qū)動下,通過大齒輪和窯體一裝起將轉(zhuǎn)動力傳給輪帶,使其在托輪上滾動。托輪組起托住輪帶和窯體,并調(diào)節(jié)和控制窯體上竄和下竄的作用；而擋輪則在一定范圍內(nèi)被動地阻擋窯體在一定范圍內(nèi)上、下竄動。因此,控制好回轉(zhuǎn)窯窯體竄動關(guān)鍵在于調(diào)整好回轉(zhuǎn)窯托輪組。

2 回轉(zhuǎn)窯竄動的原因及托輪組受力分析

2.1 回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生竄動的原因

在正常運轉(zhuǎn)中，窯體的中間輪帶會在上下檔輪之間往復(fù)游動，俗稱竄動。但窯體有時會出現(xiàn)只有一個方向的竄動，其主要原因是由于輪帶和托輪接觸表面之間的摩擦力發(fā)生變化引起的。摩擦力等于正壓力乘摩擦系數(shù)。而輪帶與托輪接觸表面間的摩擦系數(shù)，隨著接觸表面磨損情況、潤滑狀態(tài)、窯速快慢和風、水、塵土等不同而頻繁改變。同時，由于窯的熱工制度或氣溫的改變，也會影響窯體的軸線，這些都會引起摩擦力的變化，改變各組托輪正壓力的數(shù)值大小，使各個托輪組受力不均，從而破壞窯體的相對平衡而引起窯體竄動。

2.2 托輪組運動過程中的受力分析

托輪組運動過程中的受力分析如圖1所示。

由圖1 可以看出,在托輪與輪帶接觸點處, 由于托輪軸線是固定的,因此托輪的速度方向是Ut，輪帶圓周速度方向為Ur，Ut與Ur由于運行的方向不同,即產(chǎn)生一個水平向上或向下的竄動速度Uc。當托輪向圖1所示另一方向歪斜即產(chǎn)生反方向竄動速度,使窯體產(chǎn)生向上或向下的竄動分力。根據(jù)窯體運行力學計算可知, 當靠托輪軸線相對于輪帶水平方向軸線歪斜產(chǎn)生的竄動力小于窯體自重產(chǎn)生的下滑分力時, 窯體就下竄；當靠托輪軸線相對于輪帶水平方向軸線歪斜產(chǎn)生的竄動力大于窯體自重產(chǎn)生的下滑分力時,窯體就上竄。

圖1 托輪組運動過程中的受力分析

2.3 托輪組運動過程中的受力判斷

托輪受力大小的判斷可根據(jù)某個輪帶接觸表面的光亮程度來估計。輪帶接觸表面發(fā)亮，說明受力大；發(fā)烏說明受力小。

3調(diào)整回轉(zhuǎn)窯窯體竄動的方法

通過上述對回轉(zhuǎn)窯的組成、回轉(zhuǎn)窯竄動的原因及托輪組受力分析可知，回轉(zhuǎn)窯竄動的原因是各托輪組受力不平衡，因此，可通過調(diào)整托輪，使各托輪組受力平衡，解決回轉(zhuǎn)窯窯體竄動。調(diào)整時，首先把托輪的坎肩車到與帶輪接觸面相平，然后采取調(diào)整各托輪組受力平衡，使回轉(zhuǎn)窯能達到上下竄動。

3.1 調(diào)整托輪的目的

一是維持回轉(zhuǎn)窯筒體中心線為一直線；二是使窯體能沿軸向正常地往復(fù)竄動；三是使各檔托輪均衡地承受窯體載荷。這樣既能保持回轉(zhuǎn)窯有較高的運轉(zhuǎn)率和運轉(zhuǎn)周期，又能使輪帶、托輪及其軸承損壞較少，節(jié)約大量的維修費用。因此，正確調(diào)整托輪是非常重要的。

3.2 調(diào)整托輪組受力平衡的方法

通常情況下，窯體的斜度是不變的，而且無特殊情況，托輪很少調(diào)整。但由于托輪組磨損出現(xiàn)的坎肩，控制了窯體上竄的動作，打破了窯體的相對平穩(wěn)，正常情況下回轉(zhuǎn)窯的軸向上、下竄動間距要控制在20mm～40mm之間，否則就必須調(diào)整。

根據(jù)窯體的竄動方向，確定托輪的轉(zhuǎn)動方向，然后在窯體轉(zhuǎn)動情況下，搬動托輪軸承座的調(diào)節(jié)螺絲，頂絲每次只許轉(zhuǎn)動30°～60°，小量的移動以求逐步達到合適，最終達到每組托輪組受力均勻，回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可上下竄動。調(diào)整原理如圖2所示。

圖2 回轉(zhuǎn)窯上下竄動調(diào)整原理

4 調(diào)整時注意事項

根據(jù)在力學體系中要保持受力均衡的原理，調(diào)整托輪時應(yīng)注意以下幾點：

（1）托輪的調(diào)整工作，一般應(yīng)從窯的入料端各對托輪開始，盡量使窯體出料端及反應(yīng)帶附近的各道托輪中心線與窯體中心線保持平行，避免在窯中大齒圈傳動處和窯頭的托輪組進行調(diào)整。

（2）根據(jù)相關(guān)資料要求：托輪歪斜角度一般不應(yīng)大于0°30′。在調(diào)整托輪產(chǎn)生竄動力時,必須使若干組托輪組件的調(diào)整方向保持一致,即各組托輪的扭動方向都必須向同一方向調(diào)整,使其呈如圖3所示的平行四邊形, 各托輪組的托輪軸線與窯體的軸線應(yīng)如圖4所示，否則,將破壞窯體的正常運轉(zhuǎn)。

圖3 各組托輪的扭動方向

（3）利用受力較大的一道托輪進行調(diào)整工作，雖然可以使窯體迅速往上竄或往下竄，但調(diào)整時容易發(fā)生事故，而且托輪和托輪帶以及托輪軸均易損傷，因此不許采用。

（4）托輪調(diào)整時,可先在窯體靜止時調(diào)整,然后運轉(zhuǎn)時觀察；也可采用邊運轉(zhuǎn)邊調(diào)整的方法(對質(zhì)量較大的回轉(zhuǎn)窯一般傾向于在靜止中初調(diào),然后在運轉(zhuǎn)時再微調(diào))。對于運轉(zhuǎn)中調(diào)整,可先稍稍松開用于固定托輪座的固定螺栓,然后緩慢同時、同方向調(diào)整一對托輪的頂絲(同步緊或同步松,并確切記下調(diào)整的幅度),觀察其有無變化,然后依次調(diào)整其它托輪組的頂絲,再仔細觀察窯體竄動情況,直至符合要求為止。一般情況下,空窯體調(diào)整時歪斜幅度可略小些,因為窯體帶料后,在自重作用和托輪歪斜產(chǎn)生的竄動分力要比空窯時增加,竄動力也會隨之增加。對于運轉(zhuǎn)過程中調(diào)整產(chǎn)生了比理想要稍大一點的竄動力,還可通過對輪帶添加少量潤滑油,減少輪帶的摩擦系數(shù),使之緩慢、少量地朝反方向竄動,以最終達到理想的狀態(tài)。

圖4 各托輪組的托輪軸線與窯體的軸線

5 結(jié)語

近一年以來，某公司機修人員通過及時調(diào)整托輪受力狀況，保持各托輪組承載力均勻,達到窯體平穩(wěn)地上下竄動，回轉(zhuǎn)窯能正常地運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各托輪組磨損均勻，未產(chǎn)生托輪嚴重磨損的坎肩現(xiàn)象，窯體振動也消失，滿足了生產(chǎn)的需要。因此，正確掌握回轉(zhuǎn)窯窯體竄動的調(diào)整方法, 及時調(diào)整托輪受力狀況，保持各托輪組承載力均勻,達到窯體平穩(wěn)地上下竄動，并按規(guī)范安裝和檢修好窯體,切實有效地加強設(shè)備的日常維護、保養(yǎng)工作，是確?；剞D(zhuǎn)窯正常運行的有效途徑。

[1]國家建材工業(yè)局.水泥機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范 （JCJ03-90）.

The bulk movement of rotary kiln and the reason analysis and solving measures

Hou Yaqiong
Yunnan Tin Corporation metallurgical branch， Gejiu Yunnan， 661000，China

后亞瓊（1968—），女，漢族，云南石屏縣人，機械工程師，大專，主要從事設(shè)備管理工作，現(xiàn)在云南錫業(yè)股份公司冶煉分公司工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.036