回轉(zhuǎn)窯輪帶表面剝落掉塊的分析與修復(fù)方法

楊 飛

華潤(rùn)水泥(鶴慶)有限公司 云南 大理 671500

1 原因分析

輪帶的維護(hù)與日常管理：輪帶維護(hù)與日常管理非常重要，如果維護(hù)不到位或者維護(hù)方法不正確都會(huì)造成輪帶一系列的問(wèn)題，如輪帶表面剝落等，回轉(zhuǎn)窯在煅燒熟料過(guò)程中筒體溫度不穩(wěn)定，導(dǎo)致溫度變化大，出現(xiàn)溫度時(shí)高時(shí)低的現(xiàn)象。胴體溫度高時(shí)發(fā)生熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，胴體溫度會(huì)傳遞到輪帶，導(dǎo)致輪帶溫度跟著筒體溫度升高，并且支撐裝置(托輪組)也會(huì)受熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的影響；輪帶溫度也會(huì)傳遞到托輪，導(dǎo)致托輪軸瓦溫度升高，從而使窯的正常運(yùn)行受到影響。當(dāng)托輪溫度升高、中控室收到報(bào)警信號(hào)后，現(xiàn)場(chǎng)崗位會(huì)及時(shí)采取措施降溫，一般會(huì)采用用壓縮空氣和用軸流風(fēng)機(jī)吹風(fēng)的方式進(jìn)行降溫，或者采取用冷卻水噴淋的方法進(jìn)行急冷降溫，但是采用水冷卻的方式風(fēng)險(xiǎn)較高，因此采用氣冷卻是最安全的，不會(huì)對(duì)回轉(zhuǎn)窯設(shè)備造成很大的影響；然而氣冷卻的速度卻沒(méi)有水冷卻的速度快，正是因?yàn)檫@個(gè)原因，我們平時(shí)遇到窯托輪溫度高報(bào)警的問(wèn)題，首先考慮的就是如何快速使托輪溫度降低，所以就會(huì)用水冷卻的方法及時(shí)進(jìn)行降溫、解決托輪溫度高的問(wèn)題。我們一般會(huì)在托輪下方水槽注滿水然后將托輪泡到水中，或者將水淋到托軸進(jìn)行冷卻，有時(shí)還會(huì)把水直接淋到托輪表面，甚至還會(huì)因?yàn)橥休啘囟纫恢备呔桶阉L(zhǎng)年累月的淋在托輪表面，其不然這種幾種淋水降溫的方法是錯(cuò)誤的也是造成輪帶剝落的主要原因。輪帶溫度高時(shí)會(huì)達(dá)到200℃以上，在這種高溫環(huán)境下輪帶遇水急冷后托輪與輪帶之間會(huì)產(chǎn)生異常的聲音，這種現(xiàn)象是由于輪帶與托輪兩個(gè)接觸面接觸時(shí)形成密閉的腔體，輪帶和托輪接觸面上的水受高溫影響后沸騰形成氣爆，腔體內(nèi)壓力聚集形成一個(gè)高壓腔瞬間釋放出壓力的原因。然而輪帶與托輪反復(fù)接觸遇水急冷后，輪帶表面金屬晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表面金屬應(yīng)力釋放逐步產(chǎn)生疲勞，金屬疲勞達(dá)到極限后晶體之間逐步產(chǎn)生裂紋形成間隙，水分子受外力的影響進(jìn)入到裂紋間隙之間后反復(fù)擠壓形成密閉高壓氣囊，在經(jīng)過(guò)輪帶與托輪長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)潰壓的情況下首先產(chǎn)生點(diǎn)蝕，另外水分子受到高壓的影響下滲透到輪帶鑄造缺陷產(chǎn)生的微小砂眼中，在砂眼中形成高壓囊，在高溫和高壓環(huán)境下微小砂眼不斷反復(fù)潰壓造成點(diǎn)蝕，這兩個(gè)條件同時(shí)導(dǎo)致輪帶表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕后擴(kuò)大出現(xiàn)剝落和 掉塊的原因之一，其二是在上輪帶表面金屬受水急冷后表面和內(nèi)部溫差大，金屬膨脹系數(shù)不同，造成表面和內(nèi)部發(fā)生應(yīng)力等因素，最后導(dǎo)致輪帶表面剝落后逐步壓潰擴(kuò)大，直至輪帶表面發(fā)生掉塊(圖1)。

2 焊接修復(fù)的方法

輪帶表面凹槽修復(fù)方法簡(jiǎn)單，主要是冷焊工藝修復(fù)，修復(fù)方法如下介紹；

2.1 工具準(zhǔn)備 首先根據(jù)輪帶剝落和掉塊面積來(lái)準(zhǔn)備好足夠的焊條，焊條的選用取決于輪帶的材質(zhì)，我廠φ4.0 嗎*62 m 回轉(zhuǎn)窯輪帶材質(zhì)為ZG35Si Mn，焊條也采用熔敷金屬具有良好的抗裂性能性能的A302焊條，然后制作好弧形卡，在準(zhǔn)備好保溫桶、直流焊機(jī)一臺(tái)、烤搶兩套、磨光機(jī)兩臺(tái)、平板磨光機(jī)一臺(tái)、炭弧氣刨一臺(tái)，鋼板尺、塞尺和常用工具等，

2.2 潰坑處理 工具準(zhǔn)備好以后先將窯剝落位置盤(pán)至(窯頭看窯尾逆時(shí)針)右側(cè)0°，位置盤(pán)好后就開(kāi)始對(duì)剝落位置進(jìn)行氣刨，將潰坑邊緣起層和壓潰的位置均勻刨平，注邊緣刨至無(wú)裂紋，整體刨平整為止。在用磨光機(jī)將刨好的潰坑進(jìn)行打磨，磨去刨痕上所有氧化鐵及殘?jiān)敝脸霈F(xiàn)金屬光澤為止，潰坑邊緣打磨出45°坡口。

2.3 焊接工藝 潰坑處理好后，將窯盤(pán)至(窯頭看窯尾逆時(shí)針)左側(cè)180°位置，再將輪帶周圍擋好帳篷防止焊接環(huán)境溫差變化大影響焊接應(yīng)力變化產(chǎn)生開(kāi)裂，焊接前焊條進(jìn)行加熱烘干，烘干溫度200℃-250℃保持1小時(shí)左右保溫待用，加熱焊條的同時(shí)對(duì)輪帶潰坑邊緣200 mm 已外范圍進(jìn)行烘烤加熱，注潰坑位置不能用烤槍加熱，待加熱至200℃左右就可以開(kāi)始實(shí)施焊接修復(fù)，焊接過(guò)程中剝落潰坑區(qū)域位置保持溫度不低于200℃，采用一邊焊接一邊在輪帶兩側(cè)進(jìn)行加熱保溫，焊接方法按照冷焊工藝直流反接橫焊。焊接過(guò)程中應(yīng)控制電弧不能擺動(dòng)，每層橫縫高度控制在5 mm 左右，每層間施焊應(yīng)填滿弧坑均勻飽滿，每焊一層應(yīng)用小錘或電鎬進(jìn)行敲擊消除應(yīng)力，每堆焊一道橫縫進(jìn)行清除氧化皮，用鋼絲刷清除焊渣，檢查焊層之間有無(wú)夾渣，再進(jìn)行第二層堆焊，如此操作依次進(jìn)行直至堆平潰坑，在用弧形卡進(jìn)行測(cè)量弧度標(biāo)記好低點(diǎn)后在進(jìn)行補(bǔ)焊，潰坑堆焊高度控制在輪帶表面高出3 mm 為最佳。焊接完后立即用保溫棉抱裹住輪帶保溫緩慢冷卻，防止產(chǎn)生裂紋。

2.4 表面處理 潰坑堆焊完后用磨光機(jī)進(jìn)行打磨，打磨之前先用弧形卡找出高點(diǎn)，打好標(biāo)記，將標(biāo)記好的高點(diǎn)區(qū)域磨平，再用弧形卡和鋼板尺進(jìn)行精找高點(diǎn)，在進(jìn)行打磨，依次反復(fù)操作修出弧形面，在用平板磨光機(jī)4#砂帶對(duì)輪帶弧形面進(jìn)行打磨，磨至整體無(wú)高點(diǎn)后，在弧形修復(fù)面上抹上紅丹粉盤(pán)窯碾壓輪帶，檢查輪帶表面出現(xiàn)的亮點(diǎn)用磨光機(jī)縱向找平，在用平板磨光機(jī)修好弧度即可，注意修復(fù)堆焊區(qū)弧形面要低于輪帶基面0.10 mm 不能高出輪帶基面，以防止輪帶與托輪接觸不良產(chǎn)生撞擊引起振動(dòng)和壓潰，如有條件也可以在線車削輪帶復(fù)查修復(fù)面弧度，按輪帶基準(zhǔn)面進(jìn)行走刀不進(jìn)給直至車削完后方可投入使用。

結(jié)束語(yǔ)

采用綜上方法對(duì)輪帶剝落能進(jìn)行有效的修復(fù)，能避免輪帶潰坑反復(fù)潰壓擴(kuò)大后造成輪帶與托輪撞擊產(chǎn)生回轉(zhuǎn)窯振動(dòng)等故障發(fā)生，該修復(fù)實(shí)踐已在2020年2月21日運(yùn)用在我廠一線φ4.0 mm*62 mm 回轉(zhuǎn)窯二擋輪帶修復(fù)上，修復(fù)后使用至今運(yùn)行良好，希望同行借鑒采用，此方法能大幅度降低維修成本低，修復(fù)工藝即簡(jiǎn)單易操作，在剝落初期采用此方法能提高輪帶使用壽命。