回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的必要性及竄動(dòng)調(diào)控探討

（大冶有色金屬有限責(zé)任公司，湖北 黃石 435005)

回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的必要性及竄動(dòng)調(diào)控探討

萬金燈

（大冶有色金屬有限責(zé)任公司，湖北 黃石 435005)

在運(yùn)行過程中，由于本身的結(jié)構(gòu)以及熱脹冷縮原理的影響，回轉(zhuǎn)窯的筒體會(huì)出現(xiàn)竄動(dòng)的現(xiàn)象，正常的竄動(dòng)對(duì)于生產(chǎn)而言是有益的，能夠在一定程度上延長回轉(zhuǎn)窯的使用壽命，而不正常的竄動(dòng)則可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞，引發(fā)安全問題。本文對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的必要性進(jìn)行了分析，并就竄動(dòng)調(diào)控的方法進(jìn)行了研究和討論。

回轉(zhuǎn)窯；筒體竄動(dòng)；竄動(dòng)調(diào)控

回轉(zhuǎn)窯是一種針對(duì)漿狀物料或者散狀物料進(jìn)行加熱處理的熱工設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)于設(shè)備的質(zhì)量以及操作方法都有非常嚴(yán)格的要求?；剞D(zhuǎn)窯體一般安裝在托輪上，保持3%～4%的斜度，筒體的中心線與托輪的中心線需要保持平行。當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受自身重量的影響，會(huì)逐漸下行，而在擋輪的作用下，筒體可以依照一定的時(shí)間間隔上下竄動(dòng)，以保持穩(wěn)定。

1 回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的必要性

安裝在托輪上的回轉(zhuǎn)窯筒體可以在傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下工作，而在工作狀態(tài)，回轉(zhuǎn)窯筒體會(huì)出現(xiàn)正常竄動(dòng)，其主要原因有三個(gè)：一是筒體自重和托輪與滾圈之間摩擦，會(huì)產(chǎn)生軸向力，同時(shí)滾圈與托輪軸線不平行，產(chǎn)生附加軸向力，在力的作用下，回轉(zhuǎn)窯筒體的軸向位置并不固定，需要沿軸向運(yùn)動(dòng)。二是回轉(zhuǎn)窯采用的是冷態(tài)安裝熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，受熱脹冷縮原理的影響，筒體的長度會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，當(dāng)其表面溫度達(dá)到100～250℃左右時(shí)，筒體軸向上存在著較大的伸長量，為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行，需要確保托輪的寬度超出滾圈寬度，這樣才不會(huì)出現(xiàn)承壓面不足或者滾圈脫離的問題?；诖耍搀w需要能夠沿軸向進(jìn)行往復(fù)竄動(dòng)。三是在回轉(zhuǎn)窯中，無論是托輪、滾圈還是大齒圈小齒輪的寬度，又或者窯頭和窯尾的密封，都不可能允許筒體隨意移動(dòng)，為了保證設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，需要將筒體軸向竄動(dòng)的距離控制在一定范圍內(nèi)。

2 回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的調(diào)控措施

回轉(zhuǎn)窯筒體的正常竄動(dòng)是有利的，但是如果出現(xiàn)不正常竄動(dòng)，則會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)作，從而引發(fā)安全問題。想要對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)進(jìn)行調(diào)控，需要判斷筒體的竄動(dòng)是否正常，然后采取針對(duì)性的調(diào)控措施。

應(yīng)該注意的是對(duì)于不同的擋輪形式，應(yīng)該選擇不同的調(diào)控方法。理論上，回轉(zhuǎn)窯中使用的擋輪有三種：一是普通擋輪，二是推力擋輪，三是液壓擋輪。而伴隨著回轉(zhuǎn)窯的大型化和專業(yè)化，普通擋輪和推力擋輪暴露出了越來越多的問題和缺陷，以單一擋輪承受回轉(zhuǎn)窯筒體軸向力的方式要求擋輪的體型巨大，但是實(shí)際效果并不明顯。與之相比，液壓擋輪可以在一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯上設(shè)置多個(gè)擋輪，通過油路進(jìn)行連通，將荷載均勻的分布在多個(gè)擋輪上，液壓擋輪的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 液壓擋輪基本結(jié)構(gòu)

這里主要針對(duì)液壓擋輪工況下的竄動(dòng)調(diào)控進(jìn)行分析。具體來講，需要結(jié)合受力分析，找出是軸向受力最大的托輪，然后采取有效的措施和方法進(jìn)行調(diào)控。比較常見的方法有兩種。

2.1 改變摩擦系數(shù)

摩擦系數(shù)的改變一般可以通過涂抹潤滑脂來實(shí)現(xiàn)，這種方法起效較快，但是只能治標(biāo)，不能治本，而且如果操作不當(dāng)，還可能造成回轉(zhuǎn)窯的損壞。在部分工廠生產(chǎn)中，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的筒體不正常竄動(dòng)問題，操作人員可能會(huì)在托輪上撒上粉狀物，如生料粉、水泥粉等，對(duì)托輪與輪帶接觸時(shí)的摩擦系數(shù)進(jìn)行改變，使得筒體的竄動(dòng)趨于正常。但是這種方法會(huì)導(dǎo)致托輪和輪帶的損傷，因此只有在出現(xiàn)突發(fā)狀況，判斷筒體竄動(dòng)可能導(dǎo)致生產(chǎn)事故時(shí)，才能使用。而且在使用該方法進(jìn)行調(diào)控時(shí)，必須判斷托輪的受力情況，結(jié)合計(jì)算結(jié)果，選擇相應(yīng)的潤滑劑。一般情況在，施加摩擦力較大的物質(zhì)，可以使筒體向上竄動(dòng)，施加摩擦力較小的潤滑劑，可以使筒體向下竄動(dòng)。

表1 回轉(zhuǎn)窯調(diào)竄情況

2.2 調(diào)整托輪軸中心線

在生產(chǎn)過程中，為了對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體的竄動(dòng)進(jìn)行有效控制，一般會(huì)將筒體與托輪的軸線調(diào)整為一定的角度β，如圖2所示。托輪與輪帶接觸位置的托輪速度為Vt，輪帶圓周速度為Vr，兩者的方向不同，會(huì)對(duì)筒體產(chǎn)生相應(yīng)的竄動(dòng)力，竄動(dòng)速度為Vc，竄動(dòng)力的大小受調(diào)斜角度β的影響。因此，在對(duì)回轉(zhuǎn)窯筒體托輪進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要做好全面細(xì)致的檢查工作，明確每一個(gè)托輪的受力大小和安裝角大小。同時(shí)，考慮到回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，在進(jìn)行托輪的調(diào)整時(shí)，還需要強(qiáng)調(diào)方向的準(zhǔn)確調(diào)整。

圖2 托輪軸中心線法

對(duì)于托輪軸調(diào)整方向的判別，比較常用的方法有幾種，一是圖解法，具體如圖3所示。

圖3 圖解法示意

若筒體沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，想要使筒體上竄，可以依照?qǐng)D3（a）進(jìn)行調(diào)整，想要使筒體下竄，可以依照?qǐng)D3（b）進(jìn)行調(diào)整；如果筒體沿瞬時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，想要使筒體下竄，可以依照?qǐng)D3（a）進(jìn)行調(diào)整，想要使筒體上竄，可以依照?qǐng)D3（b）進(jìn)行調(diào)整。

二是仰手律法，面向回轉(zhuǎn)窯向下轉(zhuǎn)動(dòng)的一側(cè)，平伸雙手，保持掌心向下，兩手食指分別指向一個(gè)托輪的兩軸承座，同時(shí)指向軸承座的調(diào)整方向，拇指分別指向回轉(zhuǎn)窯的竄動(dòng)方向。面向回轉(zhuǎn)窯向下轉(zhuǎn)動(dòng)的一側(cè)，平伸雙手，保持掌心向上，兩手食指分別指向一個(gè)托輪的兩軸承座，同時(shí)指向軸承座的調(diào)整方向，拇指分別指向回轉(zhuǎn)窯的竄動(dòng)方向。

三是口訣法，相應(yīng)的口訣有四句“站在窯側(cè)向窯看，筒體自上而下轉(zhuǎn)，進(jìn)左筒體向右竄，進(jìn)右筒體向左竄”。

在進(jìn)行竄動(dòng)調(diào)控的過程中，需要注意，托輪的調(diào)整應(yīng)該逐步進(jìn)行，避免一次性調(diào)整量過大的情況，也不能僅針對(duì)單一的托輪進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)應(yīng)該避免將兩檔托輪調(diào)節(jié)成八字形，這樣雖然可以有效控制筒體竄動(dòng)，但是卻導(dǎo)致筒體出現(xiàn)扭矩，在增大功率消耗的同時(shí)，也會(huì)引發(fā)比較嚴(yán)重的磨損問題。以某銅冶煉廠為例，對(duì)回轉(zhuǎn)窯竄動(dòng)的調(diào)控進(jìn)行闡述，具體如表1所示。

3 結(jié)語

總而言之，在實(shí)際運(yùn)行中，回轉(zhuǎn)窯筒體的正常竄動(dòng)是非常必要的，不僅關(guān)系著生產(chǎn)的順利進(jìn)行，也可以在一定程度上延長設(shè)備的使用壽命。對(duì)于非正常竄動(dòng)問題，需要及時(shí)進(jìn)行分析和處理，減少其對(duì)于回轉(zhuǎn)窯的危害，保證生產(chǎn)安全，繼而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

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