回转窑轮带表面剥落掉块的分析与修复方法

杨 飞

华润水泥(鹤庆)有限公司 云南 大理 671500

1 原因分析

轮带的维护与日常管理：轮带维护与日常管理非常重要，如果维护不到位或者维护方法不正确都会造成轮带一系列的问题，如轮带表面剥落等，回转窑在煅烧熟料过程中筒体温度不稳定，导致温度变化大，出现温度时高时低的现象。胴体温度高时发生热传导现象，胴体温度会传递到轮带，导致轮带温度跟着筒体温度升高，并且支撑装置(托轮组)也会受热传导现象的影响；轮带温度也会传递到托轮，导致托轮轴瓦温度升高，从而使窑的正常运行受到影响。当托轮温度升高、中控室收到报警信号后，现场岗位会及时采取措施降温，一般会采用用压缩空气和用轴流风机吹风的方式进行降温，或者采取用冷却水喷淋的方法进行急冷降温，但是采用水冷却的方式风险较高，因此采用气冷却是最安全的，不会对回转窑设备造成很大的影响；然而气冷却的速度却没有水冷却的速度快，正是因为这个原因，我们平时遇到窑托轮温度高报警的问题，首先考虑的就是如何快速使托轮温度降低，所以就会用水冷却的方法及时进行降温、解决托轮温度高的问题。我们一般会在托轮下方水槽注满水然后将托轮泡到水中，或者将水淋到托轴进行冷却，有时还会把水直接淋到托轮表面，甚至还会因为托轮温度一直高就把水长年累月的淋在托轮表面，其不然这种几种淋水降温的方法是错误的也是造成轮带剥落的主要原因。轮带温度高时会达到200℃以上，在这种高温环境下轮带遇水急冷后托轮与轮带之间会产生异常的声音，这种现象是由于轮带与托轮两个接触面接触时形成密闭的腔体，轮带和托轮接触面上的水受高温影响后沸腾形成气爆，腔体内压力聚集形成一个高压腔瞬间释放出压力的原因。然而轮带与托轮反复接触遇水急冷后，轮带表面金属晶体结构发生变化，表面金属应力释放逐步产生疲劳，金属疲劳达到极限后晶体之间逐步产生裂纹形成间隙，水分子受外力的影响进入到裂纹间隙之间后反复挤压形成密闭高压气囊，在经过轮带与托轮长时间反复溃压的情况下首先产生点蚀，另外水分子受到高压的影响下渗透到轮带铸造缺陷产生的微小砂眼中，在砂眼中形成高压囊，在高温和高压环境下微小砂眼不断反复溃压造成点蚀，这两个条件同时导致轮带表面产生点蚀后扩大出现剥落和 掉块的原因之一，其二是在上轮带表面金属受水急冷后表面和内部温差大，金属膨胀系数不同，造成表面和内部发生应力等因素，最后导致轮带表面剥落后逐步压溃扩大，直至轮带表面发生掉块(图1)。

2 焊接修复的方法

轮带表面凹槽修复方法简单，主要是冷焊工艺修复，修复方法如下介绍；

2.1 工具准备 首先根据轮带剥落和掉块面积来准备好足够的焊条，焊条的选用取决于轮带的材质，我厂φ4.0 吗*62 m 回转窑轮带材质为ZG35Si Mn，焊条也采用熔敷金属具有良好的抗裂性能性能的A302焊条，然后制作好弧形卡，在准备好保温桶、直流焊机一台、烤抢两套、磨光机两台、平板磨光机一台、炭弧气刨一台，钢板尺、塞尺和常用工具等，

2.2 溃坑处理 工具准备好以后先将窑剥落位置盘至(窑头看窑尾逆时针)右侧0°，位置盘好后就开始对剥落位置进行气刨，将溃坑边缘起层和压溃的位置均匀刨平，注边缘刨至无裂纹，整体刨平整为止。在用磨光机将刨好的溃坑进行打磨，磨去刨痕上所有氧化铁及残渣直至出现金属光泽为止，溃坑边缘打磨出45°坡口。

2.3 焊接工艺 溃坑处理好后，将窑盘至(窑头看窑尾逆时针)左侧180°位置，再将轮带周围挡好帐篷防止焊接环境温差变化大影响焊接应力变化产生开裂，焊接前焊条进行加热烘干，烘干温度200℃-250℃保持1小时左右保温待用，加热焊条的同时对轮带溃坑边缘200 mm 已外范围进行烘烤加热，注溃坑位置不能用烤枪加热，待加热至200℃左右就可以开始实施焊接修复，焊接过程中剥落溃坑区域位置保持温度不低于200℃，采用一边焊接一边在轮带两侧进行加热保温，焊接方法按照冷焊工艺直流反接横焊。焊接过程中应控制电弧不能摆动，每层横缝高度控制在5 mm 左右，每层间施焊应填满弧坑均匀饱满，每焊一层应用小锤或电镐进行敲击消除应力，每堆焊一道横缝进行清除氧化皮，用钢丝刷清除焊渣，检查焊层之间有无夹渣，再进行第二层堆焊，如此操作依次进行直至堆平溃坑，在用弧形卡进行测量弧度标记好低点后在进行补焊，溃坑堆焊高度控制在轮带表面高出3 mm 为最佳。焊接完后立即用保温棉抱裹住轮带保温缓慢冷却，防止产生裂纹。

2.4 表面处理 溃坑堆焊完后用磨光机进行打磨，打磨之前先用弧形卡找出高点，打好标记，将标记好的高点区域磨平，再用弧形卡和钢板尺进行精找高点，在进行打磨，依次反复操作修出弧形面，在用平板磨光机4#砂带对轮带弧形面进行打磨，磨至整体无高点后，在弧形修复面上抹上红丹粉盘窑碾压轮带，检查轮带表面出现的亮点用磨光机纵向找平，在用平板磨光机修好弧度即可，注意修复堆焊区弧形面要低于轮带基面0.10 mm 不能高出轮带基面，以防止轮带与托轮接触不良产生撞击引起振动和压溃，如有条件也可以在线车削轮带复查修复面弧度，按轮带基准面进行走刀不进给直至车削完后方可投入使用。

结束语

采用综上方法对轮带剥落能进行有效的修复，能避免轮带溃坑反复溃压扩大后造成轮带与托轮撞击产生回转窑振动等故障发生，该修复实践已在2020年2月21日运用在我厂一线φ4.0 mm*62 mm 回转窑二挡轮带修复上，修复后使用至今运行良好，希望同行借鉴采用，此方法能大幅度降低维修成本低，修复工艺即简单易操作，在剥落初期采用此方法能提高轮带使用寿命。