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2017年06月19日 08:52:31
回转窑托轮轴瓦温升的原因及快速处理

王广强1,史能刚2
(1.德州中联大坝水泥有限公司,山东德州253024;2.莱芜钢铁集团技改工程指挥部,山东莱芜 271105)

1 托轮轴瓦发热现象
    我公司 Φ4m×60m 回转窑是三档支撑。 2008年4月5日13:45,Ⅰ档 1 号托轮轴瓦突然温升,由 43℃升至 65℃。 立即采取了向轴面淋浇冷油、放出热油的降温措施,但作用不大,到 13:50,温度升至 89℃。 立即对回转窑止料,停止主传,启动辅传,又增加了加大循环水量、 用轴流风机对轴瓦风冷等紧急降温措施,但托轮轴瓦温度还是继续上升。

2 托轮轴瓦发热的分析
    用测温枪全面测量托轮轴瓦的温度,发现发热点在轴瓦的瓦肩处,最高升至 160℃。

    据观察,轴瓦发热的原因是轴瓦瓦肩和轴肩的间隙变小,产生摩擦,引起瓦温突然升高。伴随着温度的升高,瓦肩与轴肩的油膜越来越薄,到最后完全消失,致使轴瓦温升较快。

    通过中控查阅回转窑运行记录,13:45 托轮轴瓦温升时,回转窑正处于下行状态,而且下行位置已接近低限。此时,筒体在Ⅰ档轮带前后出现结圈,前圈宽约 0.8m,后圈宽约 1m。 从筒体温度扫描仪显示来看,距窑头 4m 处(轮带前),温度较低,结圈较厚,图象有明暗条纹,明条纹占 30%,该处的筒体周向温度 204~285℃,温差 81℃,并且出现了垮圈现象;距窑头 6.5m处(轮带后),筒体周向温度 215~323℃,温差 108℃,筒体温度周向温差较大,有明显的明暗条纹,也出现了 20%的垮圈和掉窑皮现象。

    这是一种非常少见的热工现象,筒体在Ⅰ档的轮带前后出现了较为复杂的温度显示。一是轮带前后出现温差,温差最高 119℃,而这种温差正好隔轮带相对,即前圈垮圈处的温度 285℃正对着后圈结圈的温度215℃, 而前圈结圈温度 204℃正对着后圈垮圈温度 323℃;二是结圈处径向温差较大,前圈径向温差81℃,后圈径向温差 108℃。 这种复杂的热工温度,集中出现在Ⅰ档轮带前后, 使窑筒体出现轻微的变形。温度高的一边筒体刚度下降,挠度增加,与轮带的接触面随之增大, 而轮带另一端与筒体的接触面则变小,导致轮带两端与托轮的接触面发生变化,对托轮产生轴向力,造成托轮两边轴瓦受力不匀。 尤其当两托轮轴线不平行、4 个托轮轴承受力不均时, 这种不均衡的力会更多地作用在吃力大的托轮轴瓦上,特别是在窑的下行状态时,就引起了该托轮轴瓦的突然温升。

3 窑操作的优化调整
    根据以上分析,14:15 采取以下措施:
    1)在Ⅰ档轮带与托轮上涂抹 3 号锂基润滑脂。 目的是减小摩擦系数,摩擦力轴向分力就变小,从而降低在回转窑下行时对 1 号托轮轴瓦的轴向力,使发热的瓦肩、轴肩摩擦减轻。

    2)移动窑头燃烧器的位置,向里推进 500mm,以减少Ⅰ档轮带前后窑筒体的轴向温差和周向温差,加速前圈的脱垮。

    3)启动主传,窑转速控制在 1.5r/min。 通过手动液压挡轮行程开关,让窑体上行。

    14:20,1 号托轮轴瓦温度下降至 140℃。 14:30停止向托轮轴面淋浇冷油。 15:00 托轮轴瓦温度降到77℃。

4 1号托轮轴瓦吃力大的分析及措施
    Ⅰ档托轮组有 4 个轴瓦,1 号托轮轴瓦离窑中心线距离较近,1 号与 3 号、2 号与 4 号托轮的中心线不仅与窑中心线不平行,互相间也不平行。 1 号与 3 号托轮轴瓦组成的托轮轴线与窑筒体的中心线斜度较大(见图 1),致使在窑下行时,1 号托轮轴瓦吃力大,这是产生温升的主要原因。

    经现场技术人员共同分析, 决定微调 1 号、3 号托轮轴瓦的轴线斜度, 将 3 号托轮轴瓦向里推进 0.5mm,使两两托轮的中心线平行。

    具体措施:3 号托轮的调整螺栓右旋转动 45°。托轮调整螺栓的螺距是 4 mm, 转动一圈是 4mm,45°是 0.5mm。这样可以有效减轻 1 号托轮轴瓦的受力状况。

5 效果
    通过采取以上措施,1 号托轮轴瓦温度下降的非常快, 并且原来接触的轴肩和瓦肩已出现 2mm 的间隙。 15:30 轴瓦温度降至 45℃,16:00, 轴瓦温度恢复 42℃,回转窑开始提速并投料。 整个降温过程用了2h15min。 18:30 燃烧器恢复到原来位置 , 又拉出300mm。 19:00 前圈垮掉 60%,后圈已基本垮掉,后圈窑筒体的径向温差缩小到 51℃。 温升的托轮轴瓦温度保持在 43℃,回转窑恢复正常运行状态。

作者:王广强,史能刚  出处:水泥  
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