目前,回轉(zhuǎn)窯在水泥熟料的煅燒過程中以其優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、高產(chǎn),已經(jīng)在我國水泥行業(yè)中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。隨著我國水泥產(chǎn)量在全國各地區(qū)逐漸趨于均衡,各企業(yè)為了追求利益最大化,逐漸更加重視減低成本、提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率和可靠性。這其中回轉(zhuǎn)窯由于在熟料煅燒過程中,因處于直接決定整個工廠產(chǎn)品質(zhì)量和能源消耗的特殊地位,提高回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率和可靠性成為水泥企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備管理的重中之重。這其中托輪運轉(zhuǎn)狀況的優(yōu)劣又是重點之一。但是,由于各地區(qū)各企業(yè)的技術(shù)力量不平衡,回轉(zhuǎn)窯的托輪問題,尤其是托輪軸承瓦高溫問題一直困擾著一些水泥企業(yè)。以下僅介紹筆者的一些認(rèn)識以供大家借鑒和探討。
1 在回轉(zhuǎn)窯維護(hù)和調(diào)整中,要對托輪和輪帶進(jìn)行一些必要的檢查和測量
對托輪的檢查和測量,無論對維護(hù)維修還是對安裝工作都是非常重要的一環(huán),是所有其他一切工作展開的基礎(chǔ)。我們知道,在設(shè)計上托輪中心軸線和輪帶中心軸線在回轉(zhuǎn)窯縱向中心線垂直面上的位置關(guān)系,是正三角形關(guān)系。無論是安裝回轉(zhuǎn)窯托輪,還是維護(hù)他們,都必須以其實際尺寸來確定或校驗他們之間的相互關(guān)系,以確保符合設(shè)計要求。
為此,維護(hù)調(diào)整時測量的尺寸應(yīng)該包括:輪帶外徑,托輪的外徑,托輪軸的外徑,同時包括上述部位外表面的錐度,以及托輪底座的實際有效高度,另外還應(yīng)測量托輪安裝后托輪軸中心到回轉(zhuǎn)窯中心的水平距離,以及輪外表面的平整性,和圓度。
2 運行中要確保托輪處于合理的位置,從而保證托輪不受到縱向外力
前面說過,要使托輪正常工作,需要兩個托輪縱向中心線與輪帶縱向中心線平行,且都垂直于回轉(zhuǎn)窯的縱向中心線,同時在垂直于回轉(zhuǎn)窯的縱向中心線的垂直面內(nèi)兩個托輪中心點與輪帶中心點構(gòu)成正三角形,相互夾角為60°,且其誤差一般不超過2°(見圖1),且各檔托輪和輪帶的上述三角形都要達(dá)到上述要求。只有保證夾角60°左右,驅(qū)動回轉(zhuǎn)窯的動力載荷才最小,各托輪受力也最小,才能保證托輪的工作狀況良好。只有在次狀況下才能保證各托輪瓦受力合理,避免因托輪受到縱向力而使托輪瓦邊與托輪軸擋圈不合理的摩擦,從而導(dǎo)致托輪瓦因積聚熱量過多而最終剛度降低、拉傷變形而失效。同時,只有在此狀況下,才能保證液壓擋輪受力合理。
圖1 回轉(zhuǎn)窯托輪與輪帶相對位置示意圖
我們知道,托輪瓦溫度過高會導(dǎo)致其變形、拉傷、失效。而溫度高的主要原因是托輪瓦內(nèi)積聚過多熱量,而熱量的來源除了外部輻射外,主要是托輪瓦邊與托輪軸和托輪軸擋圈摩擦引起的。而托輪軸縱向中心線與回轉(zhuǎn)窯縱向中心線不平行且誤差稍大時,會導(dǎo)致托輪軸擋圈與托輪瓦邊出現(xiàn)急劇摩擦從而積聚較多熱量,繼而變形拉傷而失效,同時托輪瓦的銅合金還會粘連在托輪軸的工作表面。這是回轉(zhuǎn)窯托輪瓦和托輪軸失效的一種常見現(xiàn)象。托輪軸縱向中心線與回轉(zhuǎn)窯縱向中心線不平行的原因有二:一種是托輪(或輪帶,但幾率較小)外表面的圓柱度誤差過大,通俗講就是托輪有了大小頭;另一種原因是托輪座擺放不合理,其原因可能是螺栓松動而托輪發(fā)生位移,也可能是測量或計算錯誤。
3 托輪軸承運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)高溫的幾個現(xiàn)象和建議措施
回轉(zhuǎn)窯安裝完成投產(chǎn)后,托輪一般來說都需要在試運行期進(jìn)行微量調(diào)整。這是一種正常的調(diào)整,是設(shè)備維護(hù)工作的一各重要組成部分。調(diào)整的基本可能起因是:個別托輪瓦的運行溫度比較高,達(dá)到55℃,甚至更高,達(dá)到65℃以上,以致設(shè)備不能維持正常運轉(zhuǎn)。調(diào)整以前,首先要對回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行全面的檢查,從總體上判斷托輪瓦發(fā)熱的數(shù)量、原因及程度,來采取措施。一般而言,有以下幾種情況:
3.1僅是托輪瓦溫度高,合金瓦邊沒有和托輪軸檔圈出現(xiàn)接觸性相互摩擦,托輪瓦與拖輪軸之間沒有相互粘連,并且其他各托輪的情況也是這樣
此時,則應(yīng)該以三個方面進(jìn)行評估。
第一, 回轉(zhuǎn)窯筒體的熱輻射對托輪瓦的溫度升高的影響。
如果托輪座上蓋溫度都達(dá)到45℃以上,則窯筒體的熱輻射對托輪瓦的高溫現(xiàn)象貢獻(xiàn)就比較大,這樣應(yīng)該采取隔熱措施,阻斷來至于窯筒體的對托輪座的熱輻射。
第二, 循環(huán)冷卻水對托輪瓦的冷卻能力。
如果循環(huán)冷卻水的流量不足,則應(yīng)全面檢查循環(huán)冷卻水系統(tǒng),使之提供足夠的冷卻水量,帶走托輪軸與托輪瓦摩擦產(chǎn)生的大部分熱量。為了便于檢查循環(huán)水量,建議在每個托輪瓦的循環(huán)水管上安裝一個水流量計。
第三, 潤滑油的問題。
如果熱輻射不嚴(yán)重,冷卻循環(huán)水量也沒問題,則應(yīng)全面分析潤滑油的狀況。首先,檢查油量,須確保有充足的潤滑油來潤滑和冷卻托輪瓦和托輪軸;同時檢查潤滑的粘度,須確保有足夠的粘度,以便在托輪軸和托輪瓦之間形成一定厚度油膜,避免兩者之間直接接觸摩擦;最后,檢查潤滑油的品質(zhì),確保潤滑油中的雜質(zhì)不超標(biāo)。
3.2托輪軸檔圈與托輪瓦直接接觸,出現(xiàn)相互摩擦,但沒有出現(xiàn)托輪瓦與托輪軸相互粘連
這個時候,表現(xiàn)為托輪軸檔圈和靠近檔圈的托輪軸溫度比較高,尤其是檔圈溫度更高。而與之相對應(yīng)的同一個托輪的另一個軸承的托輪軸檔圈沒有與托輪瓦邊接觸,且間隙比較大,則應(yīng)該調(diào)整該托輪軸承座的位置。具體是進(jìn)還是退,則應(yīng)根據(jù)托輪軸擋圈所處的位置,托輪軸上油膜和其他托輪的情況綜合考慮進(jìn)行。
3.3托輪軸檔圈與托輪瓦直接接觸,出現(xiàn)相互摩擦,而且,托輪瓦與托輪軸已經(jīng)相互粘連
該種情況下,如果托輪軸表面僅僅是少數(shù)線形粘連,須首先更換托輪軸承座內(nèi)的潤滑油,以降低托輪軸承做內(nèi)部溫度。然后,需要根據(jù)實際情況微量調(diào)整托輪軸承座的位置,消除托輪軸檔圈與托輪瓦相互摩擦現(xiàn)象。其次,檢查軸承內(nèi)部是否有可見雜質(zhì),如有需盡快清除之,同時,盡快更換托輪內(nèi)部的潤滑油。
如果托輪軸上已經(jīng)出現(xiàn)大面積銅(見圖2),則建議停窯更換或修復(fù)該托輪軸,更換托輪瓦。
圖2 托輪軸表面粘有大量銅合金
3.4合金瓦邊和托輪軸檔圈沒有出現(xiàn)接觸性相互摩擦,但托輪瓦與拖輪軸相互粘連,并且托輪內(nèi)部溫度比較高
此時,估計是托輪座內(nèi)出現(xiàn)了污染問題。
一般情況下,是托輪座內(nèi)出現(xiàn)微小顆粒狀雜物,該雜物極易進(jìn)入托輪瓦與拖輪軸之間,破壞托輪軸和托輪瓦工作面,使之發(fā)熱失效。此時,應(yīng)該徹底更換托輪座內(nèi)部潤滑油,檢查顆粒來源,比如上蓋內(nèi)側(cè)是否粘有雜物,下底座內(nèi)部是否存在雜物,所加潤滑油是否收到污染,等等。
另外,還發(fā)現(xiàn)托輪端蓋密封彈簧進(jìn)入托輪瓦與托輪軸之間,引起托輪軸和托輪瓦嚴(yán)重拉傷現(xiàn)象。
針對托輪瓦與拖輪軸相互粘連的現(xiàn)象,如果不嚴(yán)重(拉傷僅是線條狀,或者拉傷面積小于正整個托輪軸的1/6),則可以通過托輪軸與托輪瓦在要慢速的旋轉(zhuǎn)相互情況下,恢復(fù)到正常狀況,不必一定要更換托輪和托輪瓦;但是,如果粘連比較嚴(yán)重的情況下,則必須停窯更換托輪(或修復(fù)受傷托輪)和托輪瓦(或重新刮研托輪瓦)。
4 回轉(zhuǎn)窯運行中會出現(xiàn)動態(tài)變化,所以要對托輪進(jìn)行定期的全面檢查和調(diào)整
有些單位和企業(yè)在回轉(zhuǎn)窯投產(chǎn)以后,認(rèn)為設(shè)備已經(jīng)安裝完好,不再對托輪進(jìn)行必要的調(diào)整,害怕引發(fā)設(shè)備故障和事故。但是,回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)一段時間后,回轉(zhuǎn)部位會出現(xiàn)狀態(tài)變化。比如,各緊固螺栓,尤其是軸承座和鋼底座之間螺栓在經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯的幾個冷熱開停周期后,會松動,這樣就會引起托輪軸承座的位置變化。如發(fā)現(xiàn)該情況,則應(yīng)盡快緊固之。
還有,無論是托輪、輪帶還是大小齒輪經(jīng)過一定時間的運轉(zhuǎn)后,都會出現(xiàn)程度不同的磨損。無論是磨損是否一致,這個時候都應(yīng)該對回轉(zhuǎn)窯的托輪進(jìn)行調(diào)整。如果,磨損一致的話,會逐漸出現(xiàn)齒輪傳動系統(tǒng)中心距的變小,齒輪嚙合不良,齒輪嚙合振動加大。此時,應(yīng)根據(jù)托輪和輪帶測量數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整托輪,恢復(fù)大小齒輪的中心距。如果,磨損不一致的話,除可能出現(xiàn)傳動齒輪嚙合不良外,還可能出現(xiàn)托輪瓦運行溫度升高,輪帶受力不合理等其他現(xiàn)象。此時,應(yīng)根據(jù)托輪和輪帶測量尺寸結(jié)果,綜合考慮后調(diào)整。
5 結(jié)束語
除前面說過的回轉(zhuǎn)窯本身在運轉(zhuǎn)中會出現(xiàn)各種變化外,經(jīng)過一定時間后回轉(zhuǎn)窯的基礎(chǔ)也可能出現(xiàn)不均勻沉降,因此,為了保證回轉(zhuǎn)窯長期處于合理運行狀況,應(yīng)該對回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行定期全面測量,根據(jù)測量結(jié)果和以往的安裝調(diào)整記錄和圖紙,反復(fù)衡量和計算,確定調(diào)整方案,合理地對回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行調(diào)整。