回转窑轮带现场修复方法

回转窑轮带现场矫正方法

淮北矿业集团相山水泥公司保运部李伟

摘要：窑系统作为水泥生产线的核心，掌握着整个水泥公司的经济命脉。只有维持窑的正常运转，才能实现水泥生产的最大效益。可是我公司水泥生产窑系统，投产时，因为轮带的缘故，一度引起停窑事故，公司也一度蒙受巨大的经济损失。经过对轮带现场修复，在找正与焊接时轮带矫正上下工夫，才得以解决。近几年来，窑的运转率一次次的创造新高。年运转率高达95%以上（年底大修时一般停窑10天左右）。

关键词：轮带基准线矫正

回转窑是水泥厂的核心和关键设备，轮带是回转窑最重要的大型支撑部件，对回转窑的稳定运行起着非常关键的作用。轮带一般是体积大，重量重，日常维护难度大，技术要求高，工作条件相当恶劣。在运行过程中，经常会出现一些问题，如剥落掉块，据了解，有许多水泥厂的回转窑轮带发生过剥落掉块问题，我厂新型干法生产线Ф4 m×60 m回转窑中档轮带（采用三档支撑）也是如此。由于轮带所处的位置和所起的作用非常重要，而且又具有一定的特性，因此，轮带发生故障将给水泥厂的正常生产带来非常严重的影响和巨大的经济

损失。一般情况下，水泥厂里都没有备用轮带，更换轮带周期又长，更换难度大，因而，寻求可行的现场焊接方法来修复轮带，延长轮带的使用寿命，对回转窑长期运行具有很重要的实际意义。下面，就结合我厂现场焊接Ф4m×60m回转窑中档轮带的情况，与大家共同探讨轮带发生剥落掉块的原因及现场焊接的方法。

一、轮带定位

1.回转体找正：

考虑到回转窑筒体的轴向伸缩量在停窑前后有很大变化，首先要确定轮带在筒体轴向上的固定位置，保证将来回转窑正常运转时轮带宽度中心线与托轮宽度中心线基本保持一致，轮带宽度中心线与托轮宽度中心线距离的预留值可以通过计算来确定；第二步确定基准线，对轮带的位置进行微量调整，保证轮带宽度中心线与筒体中心线基本垂直。

2. 轮带找正时基准线的确定

为了保证轮带宽度中心线与筒体中心线的垂直度，我们必须在筒体上找一条基准线，通过这条基准线来确定轮带两边挡块的焊接位置，以保证轮带与筒体的垂直度。

在筒体外侧靠近轮带的位置固定一支架，支架的一端与筒体表面接触，让回转窑慢速旋转，在筒体表面就会得到一条实线，在窑体旋转过程中，由于挡轮与三档轮带之间有限位间隙，窑体会产生轴向位移，因此这条实线是一条不封闭的实线，起点A至终点K之间有10mm 的距离。根据这条实线可以采用修正法找出我们需要的基准线，见图。我们将这条实线分为10等份，确定10个点A、B、C、……、I、J，按图中示意分别可以找到A′、B′、C′、……、I′、J′10个点与之对应，将A′、B′、C′、……、I′、J′这10个点连接得到一条封闭的圆周线，那么这条线就是我们要找的基准线。

完成以上步骤后，在一档处将窑体顶起，并用微量调整的方法将轮带位置确定，余下的工作就是按照焊接技术要求对垫板与挡块进行焊接固定了。

3..轮带间隙调整：

回转窑回转体筒体的直线度找正合格后，把轮带处的临时挡块去掉（或挡圈的临时焊点去掉），再次复核各轮带的位置（安装挡轮时，应将挡轮固定在上下行程的中间位置，此时，以与挡轮同基础的托轮的横向中心线为准，调整与其相对应的，使该基础上的轮带与托轮的横向中心线相重合，再以该挡轮轮带的横向中心线为基准，用钢盘尺量出各轮带横向中心线间的距离），并进行调整，要求如下：（1）回转窑筒体两端的端面至首、尾轮带中心线的距离，偏差不大于±0.3L1/1000.

（2）相邻两轮带中心距，偏差不大于±0.25L2/1000.

（3）任意两轮带中心距，偏差不大于±0.2L3/1000.

其中，L1是回转窑筒体两端的端面至首、尾轮带中心线的设计尺寸；

L2是图纸中标注的相邻两轮带中心距地尺寸。

L3是图纸中标注的任意两轮带中心距地尺寸。

达到要求后，再确定挡圈的位置，挡圈与轮带的间隙应达到图纸要求，如图纸无要求，一般可留2-3mm，然后回转窑将挡圈紧贴轮带垫板进行安装并进行焊接（挡圈与轮带垫板要紧密贴合，不可留有间隙，如存在间隙，须采取措施：用千斤顶等强制手段使其贴合）。

最后垫板复位焊接，并将轮带两边挡块焊牢，限制轮带在回转窑运转时的轴向窜动量。

二．轮带焊接变形的矫正施工方法

对于轮带这种钢结构构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。

本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。

钢结构焊接变形的种类与火焰矫正

焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；

(2)点状加热法；（3）三角形加热法。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）

低温矫正 500度～600度冷却方式：水

中温矫正 600度～700度冷却方式：空气和水

高温矫正 700度～800度冷却方式：空气

注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加，会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力，从而导致承载安全系数的降低。因此在钢结构制造中一定要慎重，尽量采用合理的工艺措施以减少变形，矫正时尽量可能采用机械矫正。当不得不采用火焰矫正时应注意以下几点：

1、烤火位置不得在主梁最大应力截面附近；

2、矫正处烤火面积在一个截面上不得过大，要多选几个截面；

3、宜用点状加热方式，以改善加热区的应力状态；

4、加热温度最好不超过700度。

总结

经过我们在实践中摸索出来的经验，充分在窑轮带这样重要设备的修复中得以体现，一改窑投产时经常出现因轮带位移或磨损而引起停窑的颓势。最近几年连续实现窑高运转率就是最好的证明。因此，在窑轮带维护方面，做到找正与校正是解决问题的关键。

参考文献：

【1】窑系统设计安装图。南京设计院。

【2】《焊接手册:焊接结构(第3版)》机械工业出版社; 第3版2008年1月

【3】《设备安装工艺》中国建筑工业出版社，张锡璋；2010年2月