淺談回轉窯振動原因及調整方法

鄧建新，王衛德

淺談回轉窯振動原因及調整方法

鄧建新1，王衛德2

回轉窯是水泥生產企業關鍵的主機設備，回轉窯運轉是否正常，直接影響到企業生產運行。振動是回轉窯運行過程中易出現的主要設備問題，由于引起回轉窯振動的原因多，調整難度大，技術要求高，因此回轉窯振動困擾著很多水泥生產企業的正常生產。本文以三檔回轉窯為例，從水泥企業多年的調窯經驗出發，對引起回轉窯振動的主要原因、表現狀況、診斷分析及調整方法進行了總結，與同行探討交流。

回轉窯振動；調窯經驗；工藝原因；設備原因；調整方法

1　概述

回轉窯是水泥生產線最關鍵的主機設備，它承擔著物料從生料轉變為熟料的煅燒功能，是生產線溫度最高的場所，窯內物料煅燒溫度一般為1 400～1 450°C，窯內火焰溫度一般可達1 600～1 800°C或者更高。為保護回轉窯筒體設備，減少回轉窯的表面散熱，回轉窯內需砌筑一定厚度的耐火材料，這導致回轉窯設備本體的荷載大為增加，而且回轉窯內燒成帶還有一定厚度的窯皮，也會導致回轉窯本體荷載的增加。另外，隨著預分解技術的進步，燒成系統的熟料產量越來越高，回轉窯的運行轉速也越來越快。正是由于回轉窯設備本身的溫度高、荷載大、轉速快、長度長等特點，回轉窯運行時發生振動的幾率大為增加，而且回轉窯的振動程度和表現狀況也是多種多樣的。引起振動的原因可歸為工藝原因、設備原因兩大類，針對不同的振動原因，需要采取不同的調整方法。

2　工藝原因分析及處理

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

2.1正常停窯再啟動

回轉窯經較長時間停窯或臨時急停，剛點火或恢復開窯后，回轉窯出現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）與輪帶在一定的區間內不接觸，窯主傳電機電流也隨之發生與振動同步的波動，嚴重時回轉窯大齒圈與傳動小齒輪也發生同步振動。當回轉窯運行一段時間后（一般在3d以內），回轉窯振動逐漸減輕直至恢復正常。

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；回轉窯經較長時間停窯，在停窯期間沒有按要求翻窯或翻窯的角度不正確；回轉窯急停時沒有及時打輔傳。

2.1.2處理方法

如果回轉窯點火或恢復投料運行3d以內，振動逐漸減輕直至恢復正常可以不作任何處理，當回轉窯振動未完全恢復至正常時，在工藝操作上應控制回轉窯轉速，不能盲目加速。

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

2.2故障停窯再啟動

回轉窯經事故停窯，剛點火或恢復開窯后，回轉窯出現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）與輪帶在一定的區間內不接觸，窯主傳電機電流也隨之發生與振動同步的波動，嚴重時回轉窯大齒圈與傳動小齒輪也發生同步振動。當回轉窯運行一定的時間后（3d以上），雖然回轉窯振動有所減輕，但振動值依然超出允許的范圍，經多種調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窯操作說明書中的規定正確打輔傳和翻窯，造成回轉窯筒體不均勻膨脹和收縮而嚴重彎曲變形；在大風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，造成回轉窯筒體不均勻收縮而嚴重彎曲變形；回轉窯長期停窯，停窯后從未翻窯。

2.2.2處理方法

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

2.3筒體和輪帶熱膨脹

回轉窯在運行過程中第三檔托輪發生振動，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正常；振動周期性不明顯或沒有規律，筒體掃描儀（或用手持測溫儀檢查）測溫數據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筒體的溫度，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現較前明顯減少，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，火焰后移，在第二檔輪帶處形成高溫區，造成該段窯筒體和輪帶溫度增高后發生膨脹；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正常，一般是由工藝操作不當造成輪帶處形成高溫區導致筒體和輪帶熱膨脹引起的。在工藝操作上應控制火焰長度和強度，在高溫區加強筒體的外部冷卻，避免在第二檔輪帶處產生局部高溫。如果窯振動逐漸減輕直至恢復正常，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，在工藝操作上應控制火焰長度和強度，在高溫區加強筒體的外部冷卻，降低第二檔輪帶處局部高溫區的溫度，嚴格控制筒體溫度（應保證在400℃以下），如溫度無法控制應考慮停窯更換耐火磚[1]。

3　設備原因分析及處理

引起回轉窯振動的設備原因，主要指回轉窯回轉中心線不直（一、二、三檔托輪支承裝置使回轉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

回轉窯在運行過程中某檔托輪發生振動，振動周期性不明顯或沒有規律，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生振動，如經較長時間帶病運行，輪帶表面可能出現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：托輪基礎中某檔托輪基礎發生不均勻下沉；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

目前業內普遍使用壓鉛絲法[2]檢測和調整，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

回轉窯經較長時間停窯或臨時急停，剛點火或恢復開窯后，回轉窯大齒圈與小齒輪發生周期性振動或整圈性振動，窯主傳電機電流也隨之發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，按要求調整齒頂間隙（冷態下為0.25倍模數加2±1mm，熱態下為0.25倍模數加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，在調整大齒圈與小齒輪的齒頂間隙時可適當增大齒頂間隙，如大齒圈與小齒輪齒面摩損超過齒尖厚度10%時，應考慮將大齒圈和小齒輪翻面或更換大齒圈和小齒輪。

4　結語

回轉窯振動原因復雜，文中提及的方法還需根據現場情況進行調整，但多數現場按照文中的方法進行調整后，振動均會減弱或消失，為窯系統正常生產提供有力保障。

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

[2]江旭昌.回轉窯托輪調整[M].北京：中國建材工業出版社，2012．

[3]侯學濱.齒輪傳動中磨損問題的研究及修復方法[J].機械管理開發，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中材水泥有限責任公司，湖南株洲412000；2中材節能有限責任公司，新疆烏魯木齊830006；

2016-03-29；編輯：趙星環