回轉窯筒體竄動的必要性及竄動調控探討

（大冶有色金屬有限責任公司，湖北 黃石 435005)

回轉窯筒體竄動的必要性及竄動調控探討

萬金燈

（大冶有色金屬有限責任公司，湖北 黃石 435005)

在運行過程中，由于本身的結構以及熱脹冷縮原理的影響，回轉窯的筒體會出現竄動的現象，正常的竄動對于生產而言是有益的，能夠在一定程度上延長回轉窯的使用壽命，而不正常的竄動則可能導致設備的損壞，引發安全問題。本文對回轉窯筒體竄動的必要性進行了分析，并就竄動調控的方法進行了研究和討論。

回轉窯；筒體竄動；竄動調控

回轉窯是一種針對漿狀物料或者散狀物料進行加熱處理的熱工設備，在工業生產領域有著廣泛的應用，對于設備的質量以及操作方法都有非常嚴格的要求?；剞D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。當筒體轉動時，受自身重量的影響，會逐漸下行，而在擋輪的作用下，筒體可以依照一定的時間間隔上下竄動，以保持穩定。

1 回轉窯筒體竄動的必要性

安裝在托輪上的回轉窯筒體可以在傳動裝置的驅動下工作，而在工作狀態，回轉窯筒體會出現正常竄動，其主要原因有三個：一是筒體自重和托輪與滾圈之間摩擦，會產生軸向力，同時滾圈與托輪軸線不平行，產生附加軸向力，在力的作用下，回轉窯筒體的軸向位置并不固定，需要沿軸向運動。二是回轉窯采用的是冷態安裝熱態運轉，受熱脹冷縮原理的影響，筒體的長度會出現相應的變化，當其表面溫度達到100～250℃左右時，筒體軸向上存在著較大的伸長量，為了確保設備的正常運行，需要確保托輪的寬度超出滾圈寬度，這樣才不會出現承壓面不足或者滾圈脫離的問題?；诖?，筒體需要能夠沿軸向進行往復竄動。三是在回轉窯中，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，為了保證設備的正常穩定運行，需要將筒體軸向竄動的距離控制在一定范圍內。

2 回轉窯筒體竄動的調控措施

回轉窯筒體的正常竄動是有利的，但是如果出現不正常竄動，則會影響回轉窯的正常運作，從而引發安全問題。想要對回轉窯筒體竄動進行調控，需要判斷筒體的竄動是否正常，然后采取針對性的調控措施。

應該注意的是對于不同的擋輪形式，應該選擇不同的調控方法。理論上，回轉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。而伴隨著回轉窯的大型化和專業化，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窯筒體軸向力的方式要求擋輪的體型巨大，但是實際效果并不明顯。與之相比，液壓擋輪可以在一臺回轉窯上設置多個擋輪，通過油路進行連通，將荷載均勻的分布在多個擋輪上，液壓擋輪的基本結構如圖1所示。

圖1 液壓擋輪基本結構

這里主要針對液壓擋輪工況下的竄動調控進行分析。具體來講，需要結合受力分析，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行調控。比較常見的方法有兩種。

2.1 改變摩擦系數

摩擦系數的改變一般可以通過涂抹潤滑脂來實現，這種方法起效較快，但是只能治標，不能治本，而且如果操作不當，還可能造成回轉窯的損壞。在部分工廠生產中，對于發現的筒體不正常竄動問題，操作人員可能會在托輪上撒上粉狀物，如生料粉、水泥粉等，對托輪與輪帶接觸時的摩擦系數進行改變，使得筒體的竄動趨于正常。但是這種方法會導致托輪和輪帶的損傷，因此只有在出現突發狀況，判斷筒體竄動可能導致生產事故時，才能使用。而且在使用該方法進行調控時，必須判斷托輪的受力情況，結合計算結果，選擇相應的潤滑劑。一般情況在，施加摩擦力較大的物質，可以使筒體向上竄動，施加摩擦力較小的潤滑劑，可以使筒體向下竄動。

表1 回轉窯調竄情況

2.2 調整托輪軸中心線

在生產過程中，為了對回轉窯筒體的竄動進行有效控制，一般會將筒體與托輪的軸線調整為一定的角度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，會對筒體產生相應的竄動力，竄動速度為Vc，竄動力的大小受調斜角度β的影響。因此，在對回轉窯筒體托輪進行調整時，需要做好全面細致的檢查工作，明確每一個托輪的受力大小和安裝角大小。同時，考慮到回轉窯轉動方向的不同，在進行托輪的調整時，還需要強調方向的準確調整。

圖2 托輪軸中心線法

對于托輪軸調整方向的判別，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

若筒體沿逆時針方向轉動，想要使筒體上竄，可以依照圖3（a）進行調整，想要使筒體下竄，可以依照圖3（b）進行調整；如果筒體沿瞬時針方向轉動，想要使筒體下竄，可以依照圖3（a）進行調整，想要使筒體上竄，可以依照圖3（b）進行調整。

二是仰手律法，面向回轉窯向下轉動的一側，平伸雙手，保持掌心向下，兩手食指分別指向一個托輪的兩軸承座，同時指向軸承座的調整方向，拇指分別指向回轉窯的竄動方向。面向回轉窯向下轉動的一側，平伸雙手，保持掌心向上，兩手食指分別指向一個托輪的兩軸承座，同時指向軸承座的調整方向，拇指分別指向回轉窯的竄動方向。

三是口訣法，相應的口訣有四句“站在窯側向窯看，筒體自上而下轉，進左筒體向右竄，進右筒體向左竄”。

在進行竄動調控的過程中，需要注意，托輪的調整應該逐步進行，避免一次性調整量過大的情況，也不能僅針對單一的托輪進行調整，同時應該避免將兩檔托輪調節成八字形，這樣雖然可以有效控制筒體竄動，但是卻導致筒體出現扭矩，在增大功率消耗的同時，也會引發比較嚴重的磨損問題。以某銅冶煉廠為例，對回轉窯竄動的調控進行闡述，具體如表1所示。

3 結語

總而言之，在實際運行中，回轉窯筒體的正常竄動是非常必要的，不僅關系著生產的順利進行，也可以在一定程度上延長設備的使用壽命。對于非正常竄動問題，需要及時進行分析和處理，減少其對于回轉窯的危害，保證生產安全，繼而促進企業經濟效益的提升。

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