李勝濤
(華潤水泥(封開)有限公司,肇慶 526500)
回轉窯在當前水泥熟料燒制過程中扮演著重要角色,其運行狀態直接影響水泥企業的生產質量和經濟效益。所以,如何加強對回轉窯運行狀態的維護,成為水泥企業的關注重點。如圖1所示。本文以Φ4.8 m×74 m型號回轉窯為例,提出可行性維護建議。

圖1 回轉窯示意圖
回轉窯上下行以三擋支承控制,且設備尾端設置擋輪裝置,如圖1所示。支承裝置由球面瓦、托輪軸、軸瓦座以及銅瓦等元件組成,如圖2所示。在設備運行期間,支承裝置的穩定運行至關重要。支承裝置安裝精密度直接影響回轉窯的整體運行效果。例如,回轉窯的荷載以檔托輪為支承、輪帶與拖輪之前的作用力、輪帶與墊板的間隙等因素,均在不同程度上影響著回轉窯設備的整體運行效果[1]。

圖2 支承裝置組成
針對支承裝置的安裝,需要在同一平面進行各檔托輪工作母線的設置。回轉窯部分的質量由各個檔托輪分擔。若回轉窯在運行期間發生運轉部位磨損或者基礎沉降現象,將影響檔托輪承受荷載的分配。若不加以及時處理,會增大燒瓦事故的發生概率。
針對托擋輪荷載分配的維護,需做到如下3個方面。
加大對日常基礎沉降監測的開展力度,以6個月為周期進行定期檢測,通過比對前后兩次沉降檢測值來判斷是否存在沉降問題。需注意,因沉降測量無可避免存在誤差,所以在同一平面進行基礎沉降點測量時,若測量值偏差處于允許范圍內(≯2 mm),即可判定設備不存在沉降現象。
按照規范要求進行回轉窯運轉部位的定期檢查,明確掌握其磨損情況。例如,定期檢查輪帶與托輪磨損情況,如出現不均勻磨損應及時進行車削。此外,需加大對輪帶滑移量的監測力度。例如,滑移量超過25 mm應及時更換墊板或增加墊片,以保證輪帶滑移量處于正常范圍[2]。
依照相關規范標準進行三擋托輪受力的檢查,通常可以通過觀察輪帶擋塊與推環磨損來實現對回轉窯上下行的趨勢判斷。但是,針對托輪受力的檢查,僅能借助軋鉛方法來實現受力情況的有效判斷。同時,維護人員需要依據鉛絲變化情況進行調整,制定維護方案,進一步提升回轉窯的運行穩定性。
1.2.1 上下竄動維護
回轉窯向下竄動問題的存在不僅影響設備作用的發揮,而且影響水泥企業生產效率。所以,為進一步提升回轉窯運行穩定性,需依據設備運行需求的分析,合理調整上下行速度,并通過控制托輪歪斜角達到竄動抑制的目的。此外,可以依據實際情況的分析,將潤滑脂涂抹于拖輪位置,以消除向下竄動的情況。
1.2.2 回轉窯液壓擋輪上下行壓力及時間控制
液壓擋輪的壓力能夠體現檔托輪作用力。通常情況下,相關人員會將液壓擋輪的壓力控制在4~6 MPa,并將上下行時間控制在4~6 h。在實際運行期間,若液壓擋輪的上行壓力達到或超過8 MPa,其輪帶表面以及液壓擋輪會受到不同程度的損害,并增大軸承失效的發生概率[3]。所以,維護人員需重視對回轉窯上下行壓力的合理控制,依據對設備運行情況的分析,將潤滑脂涂抹于托輪位置,以達到縮減壓力的目的。
受運行環境、運行條件等因素的影響,托輪瓦的故障發生幾率增大。若維護不及時,極易造成設備停止運轉的情況。因此,需加強對托輪瓦的維護。
潤滑效果保持。以往工業齒輪油的應用盡管能夠滿足其正常運轉需求,但是高溫度環境下,潤滑油性能大打折扣,導致托輪瓦出現故障。因此,維護人員可視情況采用大瓦專用油。它不僅具有較強的耐極壓、抗氧化、耐磨損等特點,而且在高溫環境下其潤滑油的粘度仍相對較高。通過合理選用潤滑油,可在降低托輪瓦故障發生率的同時,提升回轉窯設備的運行穩定性。
維護人員需注意在冬季更換潤滑油。停產時期,利用低黏度潤滑油取代高黏度潤滑油。等到設備運轉時,以25℃為參考值再次進行低黏度與高黏度潤滑油的替換,以避免因高黏度潤滑油的應用增大設備的啟動阻力。
回轉窯設備運行期間,維護人員需重視對軸面步油情況的觀察。為避免因位置調整不及時而產生軸封處漏油,維護人員需及時合理調整刮油器與撒油盤的角度。同時,為避免松動情況增大托輪瓦故障的發生概率,維護人員需定期檢查油勺支架的固定螺栓[4]。
定期檢查瓦襯裙溫度及其磨損情況。若檢查發現瓦襯裙出現溫度高、磨損較大的情況,維護人員需按照相關要求調整窯軸線與托輪軸線的夾角,以期通過托輪受力的轉變來達到降低襯裙負荷的目的。部分企業針對瓦裙的維護只是跟蹤觀察,未做到第一時間調整拖輪,害怕在調整后出現溫度無法控制的現象。事實上,托輪微調整并不會對回轉窯的運行產生過大的影響。
冬季需在排除瓦胎循環水的同時利用高壓氣將其徹底清除,避免循環水在持續低溫的影響下發生瓦胎凍裂的現象。同時,注意地面管道的水需要與循環水一同放干凈,避免出現管道上凍現象[5]。此外,為避免閥門上凍,維護人員可視情況在地面30 cm下的位置設置閥門。
需加強對軸瓦溫度的控制,將隔熱板材料設置于瓦座周圍,以達到回轉窯熱輻射控制的目的。為進一步提升瓦軸溫度的控制效果,可以將隔熱材料同時設置于瓦座周圍、中間、頂部位置,從而實現對軸瓦溫度的有效控制。
現階段,回轉窯設備運行過程中的常見故障問題包括軸承損壞、齒輪圈磨損等。為加強對回轉窯運行狀態的維護,維護人員需采取以下措施。
結合實際情況的分析,在減速機、輔傳拔叉等部位添加潤滑劑。定期將潤滑脂涂抹于輔傳撥叉棘輪等位置,確保回轉窯設備棘輪元件能在運行期間始終保持良好的拔叉效果。同時,需定期檢查帶油輪的運轉狀態。若帶油輪故障會直接導致大小齒圈缺油,建議取消帶油輪,增加潤滑油的加注量,保證小齒輪運行時能帶起潤滑油到大齒圈上。
以0.25倍模數為基準進行大齒圈與小齒輪之間齒頂間隙的控制。以往針對傳動系統的維護,維護人員會選擇將齒頂間隙進行3 mm左右的擴大,認為大齒圈在過熱發生膨脹后會減小與小齒輪齒頂的間隙,進而增大傳動系統出現振動問題的概率。事實上,應用上述方式不僅無法有效解決振動故障,而且可能會影響大齒圈與小齒輪的嚙合效果。所以,針對小齒輪的更換,維護人員需注意按照正常值控制齒頂間隙,避免在發生振動問題的同時,提高大小齒輪的運行穩定性[7]。
回轉窯減速機一般都配置有潤滑系統,一是冷卻潤滑油,二是對減速機軸承齒輪進行潤滑。其中,冷卻器一般分為管式、板式、風冷卻器等。由于水質的問題,管式冷卻器運行中易穿孔和結垢;板式冷卻器密封墊容易出現老化破損,導致潤滑油內進水。風冷卻器具有不受水源、水質限制以及維護方便的特點,能有效避免減速機潤滑油進水的問題。
回轉窯設備運行過程中,常見的筒體故障問題包括筒體斷裂、筒體變形等,所以維護人員需加大對設備筒體的維護力度。
(1)應每隔15天對發電機進行試機,保證發電機能正常工作。若雨天窯出現跳停,應立即開啟發電機,按照規定盤窯,避免窯筒體出現變形。
(2)重視對窯口冷卻系統的維護,及時發現冷卻系統存在的故障問題,并采取措施加以處理,避免冷卻效果不佳導致筒體發生故障。同時,加大對窯口護鐵的維護力度。若發現窯口護鐵缺失時,需第一時間補齊,避免因窯口保護不到位而發生筒體變形問題。若窯口筒體出現小范圍變形,可采取局部挖補的方式進行修補,以降低維修成本和時間。
(3)對于運行周期超過8年的回轉窯,應每年大修時檢測和測量,筒體焊縫和厚度。若筒體厚度小于原始厚度的一半,結合實際情況考慮更換窯筒體。若在檢修期間發現筒體存在裂紋問題,需第一時間按照規范要求設置止裂孔,并在恰當時間進行裂縫的焊補和加固。需注意,在筒體發生裂紋時,應盡可能避免回轉窯處于高溫紅窯的運行狀態[8]
(4)回轉窯筒體腐蝕是目前較為復雜的綜合性技術問題。腐蝕強弱與回轉窯的燃料種類、物料純度、是否焚燒垃圾、外界環境溫度、窯內隔熱效果、耐火磚縫隙率以及停窯頻次等有關。目前,應對筒體腐蝕防范措施可以在筒體內側貼0.4~0.8 mm的不銹鋼板或涂刷防腐耐高溫涂料,用以減緩筒體腐蝕。
回轉窯運行狀態維護工作的開展,可以在提升回轉窯設備運行穩定性的同時,避免水泥企業因設備故障而造成巨大的經濟損失。要想保障回轉窯設備的穩定運行,企業需依據現階段設備運行常見故障問題的分析,實施可行性措施加強設備維護,以避免回轉窯設備在運行階段頻繁發生故障問題。