回转窑窑体窜动的原因分析及解决措施

后亚琼

云南锡业股份公司冶炼分公司，云南个旧市 661000

回转窑窑体窜动的原因分析及解决措施

后亚琼

云南锡业股份公司冶炼分公司，云南个旧市 661000

针对回转窑在使用过程中出现的窑体窜动问题，从回转窑的组成入手，分析窜动原因，提出通过托轮调整解决回转窑窑体窜动的方法和调整时的注意事项。

回转窑窜动；托轮调整；注意事项

Abstract

for the rotary kiln in use in the process of the kiln body movement problems, from the point of the rotary kiln, jumping reason, put forward by roller adjustment to solve the bulk movement of rotary kiln adjustment method and the matters needing attention in the.

Keywords

rotary kiln movement; roller adjustment; matters needing attention

前言

回转窑是重要的建材、冶金、化工炉窑之一。在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转对固体物料进行干燥、焙烧、挥发等物理或化学处理，按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑，尽管性能不同，所针对的物料有些不同，但其结构还是比较相近的，回转窑窑体窜动是生产过程中遇到的共性设备故障问题。

某公司采用回转窑焙烧工艺，对含杂质较高的锡物料进行炼前处理。2010年5月份开产到2011年1月，生产不到半年的时间，即出现窑体整体向下移动120mm,窑头的轮带有25mm左右未支撑在托轮上，三组托轮均被磨出一道高15mm左右，宽80mm～100mm台阶，在运转过程中，中部托轮组和窑头托轮组，是轮带带动托轮转动，窑体只会下窜，不能上窜，伴有不同程度的振动的设备故障。后经对托轮组进行修复、调整后，回转窑才运行正常。经分析认为，回转窑出现上述问题是因为回转窑托轮受力不均匀，有的托轮径向受力过大，致使托轮与轮带间摩擦力增加，及时调整托轮受力状况，保持各托轮组承载力均匀，是消除上述设备故障的关键和行之有效的方法。

1 回转窑的组成

回转窑主要由筒体，支承装置，传动装置，活动窑头，窑尾密封装置，喷煤管装置等部件组成。回转窑的窑体与水平呈一定的倾斜，整个窑体由托轮装置支承，并有控制窑体上下窜动的挡轮装置组成。窑体主要用来承载生产中物料的传热、传质和输送被焙烧的物料；传动装置主要是传递回转窑运转所必需的动力，支承装置则是整个设备的立脚点和基础。支承置由滚圈、托轮、挡轮三部分组成。整个窑体质量由窑体本身通过垫板传给轮带,再由轮带传给托轮,最后由托轮座传给托轮组基座和基础；在传动齿轮驱动下,通过大齿轮和窑体一装起将转动力传给轮带,使其在托轮上滚动。托轮组起托住轮带和窑体,并调节和控制窑体上窜和下窜的作用；而挡轮则在一定范围内被动地阻挡窑体在一定范围内上、下窜动。因此,控制好回转窑窑体窜动关键在于调整好回转窑托轮组。

2 回转窑窜动的原因及托轮组受力分析

2.1 回转窑运转中产生窜动的原因

在正常运转中，窑体的中间轮带会在上下档轮之间往复游动，俗称窜动。但窑体有时会出现只有一个方向的窜动，其主要原因是由于轮带和托轮接触表面之间的摩擦力发生变化引起的。摩擦力等于正压力乘摩擦系数。而轮带与托轮接触表面间的摩擦系数，随着接触表面磨损情况、润滑状态、窑速快慢和风、水、尘土等不同而频繁改变。同时，由于窑的热工制度或气温的改变，也会影响窑体的轴线，这些都会引起摩擦力的变化，改变各组托轮正压力的数值大小，使各个托轮组受力不均，从而破坏窑体的相对平衡而引起窑体窜动。

2.2 托轮组运动过程中的受力分析

托轮组运动过程中的受力分析如图1所示。

由图1 可以看出,在托轮与轮带接触点处, 由于托轮轴线是固定的,因此托轮的速度方向是Ut，轮带圆周速度方向为Ur，Ut与Ur由于运行的方向不同,即产生一个水平向上或向下的窜动速度Uc。当托轮向图1所示另一方向歪斜即产生反方向窜动速度,使窑体产生向上或向下的窜动分力。根据窑体运行力学计算可知, 当靠托轮轴线相对于轮带水平方向轴线歪斜产生的窜动力小于窑体自重产生的下滑分力时, 窑体就下窜；当靠托轮轴线相对于轮带水平方向轴线歪斜产生的窜动力大于窑体自重产生的下滑分力时,窑体就上窜。

图1 托轮组运动过程中的受力分析

2.3 托轮组运动过程中的受力判断

托轮受力大小的判断可根据某个轮带接触表面的光亮程度来估计。轮带接触表面发亮，说明受力大；发乌说明受力小。

3调整回转窑窑体窜动的方法

通过上述对回转窑的组成、回转窑窜动的原因及托轮组受力分析可知，回转窑窜动的原因是各托轮组受力不平衡，因此，可通过调整托轮，使各托轮组受力平衡，解决回转窑窑体窜动。调整时，首先把托轮的坎肩车到与带轮接触面相平，然后采取调整各托轮组受力平衡，使回转窑能达到上下窜动。

3.1 调整托轮的目的

一是维持回转窑筒体中心线为一直线；二是使窑体能沿轴向正常地往复窜动；三是使各档托轮均衡地承受窑体载荷。这样既能保持回转窑有较高的运转率和运转周期，又能使轮带、托轮及其轴承损坏较少，节约大量的维修费用。因此，正确调整托轮是非常重要的。

3.2 调整托轮组受力平衡的方法

通常情况下，窑体的斜度是不变的，而且无特殊情况，托轮很少调整。但由于托轮组磨损出现的坎肩，控制了窑体上窜的动作，打破了窑体的相对平稳，正常情况下回转窑的轴向上、下窜动间距要控制在20mm～40mm之间，否则就必须调整。

根据窑体的窜动方向，确定托轮的转动方向，然后在窑体转动情况下，搬动托轮轴承座的调节螺丝，顶丝每次只许转动30°～60°，小量的移动以求逐步达到合适，最终达到每组托轮组受力均匀，回转窑运转平稳，可上下窜动。调整原理如图2所示。

图2 回转窑上下窜动调整原理

4 调整时注意事项

根据在力学体系中要保持受力均衡的原理，调整托轮时应注意以下几点：

（1）托轮的调整工作，一般应从窑的入料端各对托轮开始，尽量使窑体出料端及反应带附近的各道托轮中心线与窑体中心线保持平行，避免在窑中大齿圈传动处和窑头的托轮组进行调整。

（2）根据相关资料要求：托轮歪斜角度一般不应大于0°30′。在调整托轮产生窜动力时,必须使若干组托轮组件的调整方向保持一致,即各组托轮的扭动方向都必须向同一方向调整,使其呈如图3所示的平行四边形, 各托轮组的托轮轴线与窑体的轴线应如图4所示，否则,将破坏窑体的正常运转。

图3 各组托轮的扭动方向

（3）利用受力较大的一道托轮进行调整工作，虽然可以使窑体迅速往上窜或往下窜，但调整时容易发生事故，而且托轮和托轮带以及托轮轴均易损伤，因此不许采用。

（4）托轮调整时,可先在窑体静止时调整,然后运转时观察；也可采用边运转边调整的方法(对质量较大的回转窑一般倾向于在静止中初调,然后在运转时再微调)。对于运转中调整,可先稍稍松开用于固定托轮座的固定螺栓,然后缓慢同时、同方向调整一对托轮的顶丝(同步紧或同步松,并确切记下调整的幅度),观察其有无变化,然后依次调整其它托轮组的顶丝,再仔细观察窑体窜动情况,直至符合要求为止。一般情况下,空窑体调整时歪斜幅度可略小些,因为窑体带料后,在自重作用和托轮歪斜产生的窜动分力要比空窑时增加,窜动力也会随之增加。对于运转过程中调整产生了比理想要稍大一点的窜动力,还可通过对轮带添加少量润滑油,减少轮带的摩擦系数,使之缓慢、少量地朝反方向窜动,以最终达到理想的状态。

图4 各托轮组的托轮轴线与窑体的轴线

5 结语

近一年以来，某公司机修人员通过及时调整托轮受力状况，保持各托轮组承载力均匀,达到窑体平稳地上下窜动，回转窑能正常地运转平稳，各托轮组磨损均匀，未产生托轮严重磨损的坎肩现象，窑体振动也消失，满足了生产的需要。因此，正确掌握回转窑窑体窜动的调整方法, 及时调整托轮受力状况，保持各托轮组承载力均匀,达到窑体平稳地上下窜动，并按规范安装和检修好窑体,切实有效地加强设备的日常维护、保养工作，是确保回转窑正常运行的有效途径。

[1]国家建材工业局.水泥机械设备安装工程施工及验收规范 （JCJ03-90）.

The bulk movement of rotary kiln and the reason analysis and solving measures

Hou Yaqiong
Yunnan Tin Corporation metallurgical branch， Gejiu Yunnan， 661000，China

后亚琼（1968—），女，汉族，云南石屏县人，机械工程师，大专，主要从事设备管理工作，现在云南锡业股份公司冶炼分公司工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.036