回转窑轮带固定系统的维护

回转窑轮带固定系统的巡检维护琐谈

回转窑轮带固定系统的巡检维护琐谈

石玉奥镁贸易(大连)有限公司上海分公司，200021

摘要：回转窑轮带与轮带下垫板间隙，轮带滑移量以及回转窑筒体椭圆度是成正比关系的，正常生产

过程中应保持在恰当的范围内，超出恰当范围会对窑内耐火砖衬造成损坏。并给出了监测轮带滑移量

的方法以及轮带与垫板间隙调整的方法。轮带的润滑是必要的。轮带下窑筒体的冷却风管的布置应恰

当，风机运转建议和轮带滑移连锁。

Abstract: The gap between tyre and shell, tyre creep and ovality of kiln shell have an proportional relationship, should be kept within a appropriate range, beyond or under the range will cause

refractory bricks damage which lined inside kiln. Also introduced meathods to monitor the tyre creep

and the gap adjusting. Tyre lubrication is necessary, The arrangement of cooling air pipes for shell

under and near tyre should be appropriate and the cooling fan recommended to interlock with tyre

creep

关键词：轮带与轮带下垫板的间隙；轮带滑移量；椭圆度；耐火砖衬

Key words: Gap between tyre and kiln shell, tyre creep，ovality, wear of refractory, adjusting the gap between tyre and kiln shell

近年来，笔者在工作中注意到国内投产的多条新型干法水泥生产线因回转窑轮带固定系统的

设计以及维护工作上的欠缺，新窑在很短的时间内轮带间隙变大，造成窑内耐火砖衬的过早

损坏。对此，笔者认为各水泥生产工厂十分有必要将回转窑轮带固定系统列为例行检查和日

常巡检项目。本文就回转窑轮带固定系统的巡检维护作一介绍，供参考。

1 回转窑轮带固定系统

图1为一典型的浮动轮带的固定装置，基本由4件或3件零件构成，垫板是活装在窑筒体上的，由焊接的固定件固定，运转时轮带和窑筒体间有相对运动，通常俗称“滑移”，维修时割

除焊接的固定件后即可抽出轮带下垫板。

1.可抽出的轮带下垫板

4.垫板固定件

3.侧挡块固定件2.轮带侧挡块

图 1. KHD轮带固定系统零部件

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随着窑的运转，轮带下垫板和轮带侧挡块会与轮带内孔及侧面摩擦，造成轮带与垫板间隙过大以及轮带的摆动，窑椭圆度过大，因而向窑筒体施加了过大的机械应力，进而损坏窑内的耐火砖衬，造成意外停窑损失。

笔者了解到国内制造的回转窑轮带下垫板和轮带侧挡块往往采用Q235钢材，这种材质和窑筒体材料是一致的，往往在投产2年后会发生间隙过大挤碎耐火砖的情况，故笔者建议生产工厂在建厂规划阶段，向回转窑制造工厂要求，垫板和轮带侧挡块要采用强度高几个等级的钢材，以从材料上延长其使用和维修周期。

另笔者也观察到一些工厂对轮带进行润滑，一些工厂根本不润滑；另有一些企业在轮带润滑的实施过程中也存在误区，仅仅对轮带侧面和轮带侧挡块接触的区域进行润滑，因此生产运行中，易产生轮带下垫板和侧面挡块的磨损及其金属拉伤（见图2）状况发生。依笔者经验，个人认为轮带的润滑是十分有必要的，轮带侧面应每周润滑一次，每次停窑时应将润滑脂施加到轮带内孔中，加匀，加透。轮带润滑脂一般为防金属卡咬的特种润滑脂，其基础油/脂只起到凝聚作用，高温作用下油/脂会挥发掉，残留的固体粉末会将极压接触的轮带和垫板/侧挡块隔离开，防止接触面因冷焊作用而产生金属拉伤。市售润滑剂有含石墨和金属氧化物粉末类的润滑剂，一般采用喷雾油泵润滑。

左图：轮带下垫板的磨损及其金属拉伤右图：轮带侧面挡块的磨损

图 2.轮带下垫板和轮带侧挡块的磨损

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2 轮带与垫板间隙以及轮带下窑筒体的冷却

轮带与垫板间隙（示意见图3），设计部门多数是以窑筒体和轮带之间的温差为180ºC时间隙为零来预留的。

X0

Δ t=

ØB x f

其中：

ØB =轮带下垫板外直径，mm

f=钢材的热膨胀系数，取0.000012

Δt =轮带和窑筒体的温差，ºC

X0=轮带下垫板和轮带内孔理论间隙，mm。

左侧：图纸所示间隙右侧：实际状态下因窑筒体自重变形的间隙

ØA =轮带内孔直径，mm

ØB =轮带下垫板的外直径，mm

X0=轮带下垫板和轮带内孔理论间隙，mm.

S =实测窑顶部轮带与轮带下垫板间隙，mm

e =窑筒体因自重产生的变形量,mm

图 3 窑顶点处轮带(内孔)与垫板的间隙

计算示例：

以国内常见的Ø4.8m回转窑为例计算，设窑筒体钢板厚度为80mm，轮带下垫板厚度为

40mm，则轮带垫板外径为5040mm。以窑筒体和轮带温差180ºC预留间隙(即窑筒体和轮带之间的温差为180ºC时轮带和垫板之间的间隙为零)。

回转窑轮带固定系统的巡检维护琐谈则轮带与垫板的理论间隙为：

X0 = ØB×f×Δt = 5040×0.000012×180 = 10.9mm ≈ 11mm

据笔者了解，国内各设计院取值通常为12mm和11mm。

上面的计算值仅为理论值，新装未运转的窑实际在窑顶部的测量值要大于此值。这是因为在

窑顶点处，窑筒体会因自重产生一定的变形(见图3右侧“e”)，变形量“e”一般约为窑的公

称直径的1/1000，故对于上述新装的Ø4.8m回转窑，实际间隙值S应为11＋ 4.8＝

15.8mm≈16mm。

轮带间隙究竟多大时应该维修，这里还是建议生产工厂以检测轮带相对于窑筒体的滑移量来

判断。水泥业界对此有一经验数值：回转窑运转时，滑移量应保持在8-25mm/r之间为佳。因为若滑移量太小则会因窑皮状况变化而造成轮带抱住筒体，造成耐火砖损坏，严重时造成筒

体永久性变形；太大则会造成窑筒体机械应力过大，耐火砖损坏，这在诸多水泥厂中经常发生。轮带抱住筒体往往发生在点火升温期间，因升温速率过高，大体积的铸钢轮带还没有完

全预热所致，在此提醒水泥厂点火升温速率一般应控制在50ºC以下。过高的升温速率并非耐火砖承受不了，而是会发生轮带抱住窑筒体的情况，进而损坏耐火砖，这也是多数耐火砖生

产厂家为什么要求控制升温速率的原因之一。

当滑移量超过25mm/r时，就应考虑调节轮带间隙了。以笔者观察，此时窑的顶点处轮带与垫板之间的冷态测量间隙”S”往往接近或超过筒体和轮带在温差450ºC时的计算间隙”X0”(以上面的公式计算)，如Ø4m直径的窑实际冷态测量值达到23mm，Ø4.8m直径的窑实际冷态测量值达到27mm，此时往往会在轮带区域发现挤断的耐火砖。

滑移量的检查十分简便易行，现场检查有如下两种方法。方法一，石笔画线法（见图4），该法一般会有5mm的读数误差，一般让窑多转几圈，以减少读数误差；方法二，记录笔法，具体操作见图5。