淺談回轉(zhuǎn)窯振動原因及調(diào)整方法

鄧建新，王衛(wèi)德

淺談回轉(zhuǎn)窯振動原因及調(diào)整方法

鄧建新1，王衛(wèi)德2

回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)企業(yè)關(guān)鍵的主機設(shè)備，回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)是否正常，直接影響到企業(yè)生產(chǎn)運行。振動是回轉(zhuǎn)窯運行過程中易出現(xiàn)的主要設(shè)備問題，由于引起回轉(zhuǎn)窯振動的原因多，調(diào)整難度大，技術(shù)要求高，因此回轉(zhuǎn)窯振動困擾著很多水泥生產(chǎn)企業(yè)的正常生產(chǎn)。本文以三檔回轉(zhuǎn)窯為例，從水泥企業(yè)多年的調(diào)窯經(jīng)驗出發(fā)，對引起回轉(zhuǎn)窯振動的主要原因、表現(xiàn)狀況、診斷分析及調(diào)整方法進行了總結(jié)，與同行探討交流。

回轉(zhuǎn)窯振動；調(diào)窯經(jīng)驗；工藝原因；設(shè)備原因；調(diào)整方法

1　概述

回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)線最關(guān)鍵的主機設(shè)備，它承擔(dān)著物料從生料轉(zhuǎn)變?yōu)槭炝系撵褵δ?，是生產(chǎn)線溫度最高的場所，窯內(nèi)物料煅燒溫度一般為1 400～1 450°C，窯內(nèi)火焰溫度一般可達1 600～1 800°C或者更高。為保護回轉(zhuǎn)窯筒體設(shè)備，減少回轉(zhuǎn)窯的表面散熱，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)需砌筑一定厚度的耐火材料，這導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯設(shè)備本體的荷載大為增加，而且回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成帶還有一定厚度的窯皮，也會導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯本體荷載的增加。另外，隨著預(yù)分解技術(shù)的進步，燒成系統(tǒng)的熟料產(chǎn)量越來越高，回轉(zhuǎn)窯的運行轉(zhuǎn)速也越來越快。正是由于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備本身的溫度高、荷載大、轉(zhuǎn)速快、長度長等特點，回轉(zhuǎn)窯運行時發(fā)生振動的幾率大為增加，而且回轉(zhuǎn)窯的振動程度和表現(xiàn)狀況也是多種多樣的。引起振動的原因可歸為工藝原因、設(shè)備原因兩大類，針對不同的振動原因，需要采取不同的調(diào)整方法。

2　工藝原因分析及處理

回轉(zhuǎn)窯筒體不直或變形將引發(fā)回轉(zhuǎn)窯周期性振動。下面簡要介紹幾種引起回轉(zhuǎn)窯振動的工藝原因及處理方法。

2.1正常停窯再啟動

回轉(zhuǎn)窯經(jīng)較長時間停窯或臨時急停，剛點火或恢復(fù)開窯后，回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)小于半圓的周期性振動，嚴重時個別托輪（有時可能多個托輪）與輪帶在一定的區(qū)間內(nèi)不接觸，窯主傳電機電流也隨之發(fā)生與振動同步的波動，嚴重時回轉(zhuǎn)窯大齒圈與傳動小齒輪也發(fā)生同步振動。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯運行一段時間后（一般在3d以內(nèi)），回轉(zhuǎn)窯振動逐漸減輕直至恢復(fù)正常。

2.1.1主要原因

造成這種情況的主要原因有三個：回轉(zhuǎn)窯止料后打輔傳的時間太短，熱窯時翻窯間隔時間太長，每次翻窯的角度不正確；回轉(zhuǎn)窯經(jīng)較長時間停窯，在停窯期間沒有按要求翻窯或翻窯的角度不正確；回轉(zhuǎn)窯急停時沒有及時打輔傳。

2.1.2處理方法

如果回轉(zhuǎn)窯點火或恢復(fù)投料運行3d以內(nèi)，振動逐漸減輕直至恢復(fù)正?？梢圆蛔魅魏翁幚?，當(dāng)回轉(zhuǎn)窯振動未完全恢復(fù)至正常時，在工藝操作上應(yīng)控制回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速，不能盲目加速。

應(yīng)特別注意的是，每次回轉(zhuǎn)窯止料或較長時間停窯時，一定要按照回轉(zhuǎn)窯操作說明書中的規(guī)定，正確打輔傳和翻窯，否則可能會造成回轉(zhuǎn)窯筒體疲勞斷裂。

2.2故障停窯再啟動

回轉(zhuǎn)窯經(jīng)事故停窯，剛點火或恢復(fù)開窯后，回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)小于半圓的周期性振動，嚴重時個別托輪（有時可能多個托輪）與輪帶在一定的區(qū)間內(nèi)不接觸，窯主傳電機電流也隨之發(fā)生與振動同步的波動，嚴重時回轉(zhuǎn)窯大齒圈與傳動小齒輪也發(fā)生同步振動。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯運行一定的時間后（3d以上），雖然回轉(zhuǎn)窯振動有所減輕，但振動值依然超出允許的范圍，經(jīng)多種調(diào)整方法仍然不能徹底消除振動。

2.2.1主要原因

造成這種情況的主要原因也有三個：回轉(zhuǎn)窯大面積掉磚或大面積紅窯時停煤止火不及時，止火后沒有嚴格按照回轉(zhuǎn)窯操作說明書中的規(guī)定正確打輔傳和翻窯，造成回轉(zhuǎn)窯筒體不均勻膨脹和收縮而嚴重彎曲變形；在大風(fēng)大雨的惡劣氣候下事故性停窯，停窯后未能及時打輔傳和翻窯，造成回轉(zhuǎn)窯筒體不均勻收縮而嚴重彎曲變形；回轉(zhuǎn)窯長期停窯，停窯后從未翻窯。

2.2.2處理方法

如果是回轉(zhuǎn)窯大面積掉磚或大面積紅窯，應(yīng)及時停煤止火打輔傳和翻窯，盡量延長冷窯時間；大風(fēng)大雨的惡劣氣候期間一定要保證備用電源能隨時啟用，平時也應(yīng)對備用電源進行日常維護保養(yǎng)，保持完好。如果回轉(zhuǎn)窯筒體彎曲變形，特別是同時存在一、二、三檔托輪支撐回轉(zhuǎn)中心線不直的情況，應(yīng)先將其調(diào)整。停窯砌筑耐火磚時，應(yīng)盡量將壓鉛數(shù)據(jù)值最小點轉(zhuǎn)至回轉(zhuǎn)窯的最上方（即拱在上方），特別是在停窯砌筑耐火磚時，幾天都不能翻窯，依靠回轉(zhuǎn)窯的自重可微量減小回轉(zhuǎn)窯的彎曲變形?；剞D(zhuǎn)窯點火初始時，將壓鉛數(shù)據(jù)值最大點轉(zhuǎn)至回轉(zhuǎn)窯的最上方（即拱在下方）?；剞D(zhuǎn)窯在高溫狀況下，將壓鉛數(shù)據(jù)值最大點轉(zhuǎn)至回轉(zhuǎn)窯的最上方停留10～15min，再用輔傳運行3～5min，用此方法反復(fù)進行幾次后回轉(zhuǎn)窯的振動會逐漸減輕。如果回轉(zhuǎn)窯大面積掉磚或大面積紅窯后造成筒體嚴重變形，經(jīng)上述方法調(diào)整無效后，應(yīng)考慮更換嚴重變形的窯筒體。

2.3筒體和輪帶熱膨脹

回轉(zhuǎn)窯在運行過程中第三檔托輪發(fā)生振動，振動值由小逐漸增大，有時過一段時間后振動值又由大逐漸減少直至恢復(fù)正常；振動周期性不明顯或沒有規(guī)律，筒體掃描儀（或用手持測溫儀檢查）測溫數(shù)據(jù)顯示第二檔輪帶處溫度明顯增高，用手持測溫儀檢查輪帶墊板時，其溫度明顯高于相鄰?fù)搀w的溫度，同時伴有第二檔的托輪瓦溫度增高，檢查輪帶與墊板滑移量時發(fā)現(xiàn)較前明顯減少，嚴重時沒有滑移量甚至可能輪帶將墊板抱死。

2.3.1主要原因

造成這種情況的主要原因有：第二檔輪帶處耐火磚偏薄，工藝操作不當(dāng)，火焰后移，在第二檔輪帶處形成高溫區(qū)，造成該段窯筒體和輪帶溫度增高后發(fā)生膨脹；第二檔輪帶處耐火磚嚴重超薄，造成該段窯筒體和輪帶溫度增高后發(fā)生膨脹。

2.3.2處理方法

如果振動值由小逐漸增大、過一段時間后振動值又由大逐漸減少直至恢復(fù)正常，一般是由工藝操作不當(dāng)造成輪帶處形成高溫區(qū)導(dǎo)致筒體和輪帶熱膨脹引起的。在工藝操作上應(yīng)控制火焰長度和強度，在高溫區(qū)加強筒體的外部冷卻，避免在第二檔輪帶處產(chǎn)生局部高溫。如果窯振動逐漸減輕直至恢復(fù)正常，可以不作任何處理；如果振動值由小逐漸增大，運行一定時間后不能恢復(fù)正常，一般是由輪帶處耐火磚嚴重超薄造成筒體和輪帶熱膨脹引起的，在工藝操作上應(yīng)控制火焰長度和強度，在高溫區(qū)加強筒體的外部冷卻，降低第二檔輪帶處局部高溫區(qū)的溫度，嚴格控制筒體溫度（應(yīng)保證在400℃以下），如溫度無法控制應(yīng)考慮停窯更換耐火磚[1]。

3　設(shè)備原因分析及處理

引起回轉(zhuǎn)窯振動的設(shè)備原因，主要指回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)中心線不直（一、二、三檔托輪支承裝置使回轉(zhuǎn)中心線不在一條直線上），或者大齒圈與小齒輪振動。

3.1筒體中心線不直

回轉(zhuǎn)窯在運行過程中某檔托輪發(fā)生振動，振動周期性不明顯或沒有規(guī)律，同時伴有某檔的托輪瓦溫度偏高，嚴重時另一檔或者另兩檔托輪也發(fā)生振動，如經(jīng)較長時間帶病運行，輪帶表面可能出現(xiàn)一道道縱向白亮的花紋。

3.1.1主要原因

造成這種情況的主要原因有三個：托輪基礎(chǔ)中某檔托輪基礎(chǔ)發(fā)生不均勻下沉；某檔托輪或托輪瓦磨損嚴重；某檔托輪瓦座前后位置不正確。

3.1.2處理方法

目前業(yè)內(nèi)普遍使用壓鉛絲法[2]檢測和調(diào)整，這些處理方法比較常見，沒有特殊性，所以在此不再贅述。

3.2大齒圈與小齒輪振動

回轉(zhuǎn)窯經(jīng)較長時間停窯或臨時急停，剛點火或恢復(fù)開窯后，回轉(zhuǎn)窯大齒圈與小齒輪發(fā)生周期性振動或整圈性振動，窯主傳電機電流也隨之發(fā)生與振動同步的波動。

3.2.1主要原因

造成這種情況的主要原因有：大齒圈與小齒輪的齒頂間隙太小；大齒圈與小齒輪齒面摩損嚴重。

3.2.2處理方法

將大齒圈均分為8等份，用塞規(guī)或壓鉛法檢測大圈與小齒輪的齒頂間隙，如大齒圈與小齒輪的齒頂間隙太小，按要求調(diào)整齒頂間隙（冷態(tài)下為0.25倍模數(shù)加2±1mm，熱態(tài)下為0.25倍模數(shù)加0.5～1mm）[3]；檢查大齒圈與小齒輪齒面磨損情況，如大齒圈與小齒輪齒面摩損較嚴重，在調(diào)整大齒圈與小齒輪的齒頂間隙時可適當(dāng)增大齒頂間隙，如大齒圈與小齒輪齒面摩損超過齒尖厚度10%時，應(yīng)考慮將大齒圈和小齒輪翻面或更換大齒圈和小齒輪。

4　結(jié)語

回轉(zhuǎn)窯振動原因復(fù)雜，文中提及的方法還需根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整，但多數(shù)現(xiàn)場按照文中的方法進行調(diào)整后，振動均會減弱或消失，為窯系統(tǒng)正常生產(chǎn)提供有力保障。

[1]嚴生,常捷,等.新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2007．

[2]江旭昌.回轉(zhuǎn)窯托輪調(diào)整[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2012．

[3]侯學(xué)濱.齒輪傳動中磨損問題的研究及修復(fù)方法[J].機械管理開發(fā)，2012，（4）．

A Discussion of the Causes and Adjustment Methods of the Rotary Kiln Vibration

DENG Jianxin,WANG Weide
(1 Sinoma Cement Co.,Ltd.Research Center,Hunan,Zhuzhou,412000; 2 Sinoma Energy Conservation Ltd.,Xinjiang,Urumqi,830006)

The rotary kiln is one of the key equipments in the cement production line,whether the rotary kiln is functioning properly will directly affect the running of whole production line.The vibration is the main problem of the rotary kiln’s running.There are multifarious reasons leading the vibration,and the adjustment of rotary kiln is difficult and required high technique,so the kiln vibration troubled plenty of cement production enterpris?es.Taking three station rotary kiln for example,try to analysis the cause and representation of vibration,summa?rize the diagnosis and adjustment based years of experience.This article is sharing some viewpoints with counter?parts.

rotary kiln vibration;adjustment experience of the kiln;the process analysis;the equipment analy?sis;adjustment methods

TQ172.622.29

A

1001-6171（2016）05-0051-03

通訊地址：1中材水泥有限責(zé)任公司，湖南株洲412000；2中材節(jié)能有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊830006；

2016-03-29；編輯：趙星環(huán)