论回转窑托轮调整技术与应用-回转窑托轮

1 前言
我国氧化球团生产技术走向成熟；此后全国陆续建成和正在建设的年产20万~500万t/a链箅机-回转窑生产线已有几十条。链箅机-回转窑系统主要有链箅机、回转窑、环冷机三大主机，其中以回转窑规格尺寸最为庞大，回转窑的设计、制造、运输、安装等方面难度也最大。目前大部分回转窑都采用了两档支撑和固定双边挡轮设计。筒体工作温度一般在200~240℃，短时局高温在300℃以上。如果出现挡轮损坏采取措施不当而高温停窑，窑体不转后，由于自重和窑体温度不均匀，炽热的球团集中在下部，因而上下温度差大，造成窑体弯曲，致使齿轮咬死。同时，在停窑后，耐火砖受急冷后脱落，将造成无法继续生产的严重事故；如果疏忽巡检，挡轮损坏后未及时发现，以致轮带滑出托轮，将造成回转窑托轮调整技术，就可容易控制回转窑的上行或下行，当发生挡轮损坏时，按此方法进行处理就可避免酿成更大的设备事故。
2 回转窑的装配结构
为使物料在窑内以既定的方向移动和翻滚，回转窑必须以一定的倾斜度安装。根据试验及生产经验，倾泻度一般为3%～5%,转速一般为0.3～1.0min。目前国内设计的回转窑结构差别不大，基本上一样。回转窑的装配结构主要由筒体、托轮带、托轮、挡轮、驱动齿轮、液压马达及动力站、窑头窑尾密封罩等组成。
3 回转窑托轮及轮带受力分析
由于轮带与托轮所受摩擦力为作用力与反作用力，因此，其大小相等，方向相反，轮带所受摩擦力沿其轴心线上的分量可表示为t1’、t2’。
4 关于回转窑托轮的调整
回转窑托轮调整是稳定回转窑运行的重要手段。首先，回转窑托轮调整可以使回转窑轮带在托轮上往复运行，使托轮表面均匀磨损，避免出现台阶从而出现设备故障。另外，当回转窑出现故障时，可以使回转窑处于上位或下位，防止故障进一步扩展。如挡轮损坏时可调整上行，调整得好可以稳定在一个位置运行。
4.1 回转窑托轮调整方法与步骤
1）回转窑在运行时，为减轻托轮与轮带的摩擦阻力，一般在托轮上方安装有石磨块对其进行润滑。我们在调整托轮时，则需要增加托轮与轮带的摩擦力，因此，在调整托轮前要把所有托轮上的石磨块取掉。
2）每个托轮轴承座侧都装有顶丝，为便于调整，顶丝的螺纹处应当经常加油。
3）确定托轮调整方向。首先确定我们是要让回转窑上行还是下行，根据回转窑的旋转方向绘出托轮所受摩擦力矢量图，需要注意的是托轮所受摩擦力沿回转窑轴心线上的分量必须与窑所需要移动的方向相反；然后根据托轮需要歪斜方向确定要调整的托轮轴承座。
4）拧松需要调整的托轮轴承座的脚螺栓，并将该轴承座顶丝锁紧螺母松退2圈。先将顶丝预调90°～180°，然后启动回转窑以0.3～0.6r/min的速度慢转。运行不超过8mm/h为好。必要时可调整顶丝，此时回调90°，观察1小时，观察上行速度再调，调整到位时，顶丝要回位。回位顶丝也要逐步退，顶丝在退到位后，等一段时间，托轮轴承座与顶丝接触后再固定轴承座螺栓，紧固锁紧螺母。
5）装回托轮石磨块。
4.2 回转窑托轮调整应注意事项
回转窑托轮调整一般以只调Ⅰ挡为好，必要时可调Ⅱ挡；拖轮歪斜后其所受摩擦力沿回转窑轴心线上的分量方向必须一致，即不能出现八字形。
5 回转窑托轮调整应用实例
新钢公司球团厂设计能力为120万t/a，于2005年11月26日建成投产，回转窑规格为ø5m×35m。主要技术性能参数如下：
1）    设备规格ø5m×35m。
2）    窑倾斜度4.25%
3）    支承数   2组
托轮轴承SKF（ø560mm×ø820mm×258mm）顶丝M125×3
4）   回转窑转速
      正常工作转速：1.05r/min
      调速范围：0.5～1.5r/min
      辅传动：0.06r/min
5）    传动装置
1、    液压马达 型号：CB560-C-N
2、    齿轮传动 模数：m=32    传动比：i=234/23
6）    固定挡轮装置 型式：固定双边挡轮  挡轮直径：ø1200mm
2006年3月24日08：05回转窑前挡轮轴承坏，值班长遂组织降窑速、降温停机处理。停机后发现窑体向下移动了60mm。3月25日，为了使回转窑筒体复位，我们经研究确定了在1挡托轮东北与西南轴承座来进行调整。将该2个轴承座地脚螺栓拧松，并将该2个轴承座顶丝锁紧螺母松退2圈，再将顶丝预调整进180°，然后启动回转窑以0.5r/min的速度慢转。当窑运行半小时后，我们发现窑没有上行，还向下移动了5mm，遂将窑速降为0.3r/min，顶丝再调进270°。以0.6r/min的速度运行3小时后，窑上行移动恢复至原位停机。由于挡轮备件加工周期较长，当时没有备件，我们决定将后挡轮拆除安装之前挡轮位置恢复生产。修复后，考虑适当减轻挡轮受力，在窑低速运转条件下，分3次将顶丝只退回了270°。观察2小时后，遥控制在下位运行，无异常情况，然后投料正常生产。
3月29日19：00，因挡轮质量问题，挡轮与轴配合过松在运行中分离掉至地面。当发现时，窑以向下移动了71mm，在无挡轮的情况下正以1.0r/min的速度高温运行，情况非常紧急。我们立即采取措施停止造球布料，降机速，窑速降至0.3r/min，并组织检修工人开始调整托轮。这次我们调了Ⅱ挡，边调边观察分多次调节，每次调90°，于23：30停止下行，这时窑最大行量为120mm。30日01：00开始缓慢上行，窑中温度已降至150℃以下，30日早班窑上行到位后停窑，历时15小时，Ⅰ挡顶丝共调进450°，Ⅱ挡顶丝共调进360°。我们将挡轮作堆焊修复后安装恢复生产，将Ⅰ挡顶丝退270°，Ⅱ挡顶丝通调进180°。挡轮正常运行至今再未发生过故障。
为确保回转窑安全运行，避免挡轮损坏后没有及时检查发现造成回转窑筒体从托轮上掉下来酿成重大设备事故，我们在Ⅱ挡托轮前方增设立一个固定当块。正常情况下挡块不与轮带接触，根据我厂实际情况，窑的膨胀伸长量为40～55mm，我们将其间隙设定为80mm。一旦发生挡轮损坏，挡块与轮带接触时，在挡块与轮带接触表面加入高温润滑脂进行润滑减轻摩擦力，这样事故处理就会有充足的时间，并将事故限定在我们控制之中。
6 结语 
    回转窑作为球团生产中的重点设备，规格大于ø5m×35m要的筒体装配重量在500t以上，确保其安全稳定运行应作为我们的工作重点，掌握托轮调整技术是非常必要的。为避免出现我厂类似挡轮事故，有条件的最好在Ⅱ挡轮处设置一个前挡轮，没有条件的该处设置一个固定挡块也是简单实用的。正常情况下对回转窑托轮进行调整也可以使回转窑轮带在托轮上往复运行，使托轮表面均匀磨损，避免出现台阶从而出现设备故障。托轮调整平时需要经验的累积，并做好原始记录。

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