王廣強1,史能剛2
(1.德州中聯大壩水泥有限公司,山東德州253024;2.萊蕪鋼鐵集團技改工程指揮部,山東萊蕪 271105)
1 托輪軸瓦發熱現象
我公司 Φ4m×60m 回轉窯是三檔支撐。 2008年4月5日13:45,Ⅰ檔 1 號托輪軸瓦突然溫升,由 43℃升至 65℃。 立即采取了向軸面淋澆冷油、放出熱油的降溫措施,但作用不大,到 13:50,溫度升至 89℃。 立即對回轉窯止料,停止主傳,啟動輔傳,又增加了加大循環水量、 用軸流風機對軸瓦風冷等緊急降溫措施,但托輪軸瓦溫度還是繼續上升。
2 托輪軸瓦發熱的分析
用測溫槍全面測量托輪軸瓦的溫度,發現發熱點在軸瓦的瓦肩處,最高升至 160℃。
據觀察,軸瓦發熱的原因是軸瓦瓦肩和軸肩的間隙變小,產生摩擦,引起瓦溫突然升高。伴隨著溫度的升高,瓦肩與軸肩的油膜越來越薄,到最后完全消失,致使軸瓦溫升較快。
通過中控查閱回轉窯運行記錄,13:45 托輪軸瓦溫升時,回轉窯正處于下行狀態,而且下行位置已接近低限。此時,筒體在Ⅰ檔輪帶前后出現結圈,前圈寬約 0.8m,后圈寬約 1m。 從筒體溫度掃描儀顯示來看,距窯頭 4m 處(輪帶前),溫度較低,結圈較厚,圖象有明暗條紋,明條紋占 30%,該處的筒體周向溫度 204~285℃,溫差 81℃,并且出現了垮圈現象;距窯頭 6.5m處(輪帶后),筒體周向溫度 215~323℃,溫差 108℃,筒體溫度周向溫差較大,有明顯的明暗條紋,也出現了 20%的垮圈和掉窯皮現象。
這是一種非常少見的熱工現象,筒體在Ⅰ檔的輪帶前后出現了較為復雜的溫度顯示。一是輪帶前后出現溫差,溫差最高 119℃,而這種溫差正好隔輪帶相對,即前圈垮圈處的溫度 285℃正對著后圈結圈的溫度215℃, 而前圈結圈溫度 204℃正對著后圈垮圈溫度 323℃;二是結圈處徑向溫差較大,前圈徑向溫差81℃,后圈徑向溫差 108℃。 這種復雜的熱工溫度,集中出現在Ⅰ檔輪帶前后, 使窯筒體出現輕微的變形。溫度高的一邊筒體剛度下降,撓度增加,與輪帶的接觸面隨之增大, 而輪帶另一端與筒體的接觸面則變小,導致輪帶兩端與托輪的接觸面發生變化,對托輪產生軸向力,造成托輪兩邊軸瓦受力不勻。 尤其當兩托輪軸線不平行、4 個托輪軸承受力不均時, 這種不均衡的力會更多地作用在吃力大的托輪軸瓦上,特別是在窯的下行狀態時,就引起了該托輪軸瓦的突然溫升。
3 窯操作的優化調整
根據以上分析,14:15 采取以下措施:
1)在Ⅰ檔輪帶與托輪上涂抹 3 號鋰基潤滑脂。 目的是減小摩擦系數,摩擦力軸向分力就變小,從而降低在回轉窯下行時對 1 號托輪軸瓦的軸向力,使發熱的瓦肩、軸肩摩擦減輕。
2)移動窯頭燃燒器的位置,向里推進 500mm,以減少Ⅰ檔輪帶前后窯筒體的軸向溫差和周向溫差,加速前圈的脫垮。
3)啟動主傳,窯轉速控制在 1.5r/min。 通過手動液壓擋輪行程開關,讓窯體上行。
14:20,1 號托輪軸瓦溫度下降至 140℃。 14:30停止向托輪軸面淋澆冷油。 15:00 托輪軸瓦溫度降到77℃。
4 1號托輪軸瓦吃力大的分析及措施
Ⅰ檔托輪組有 4 個軸瓦,1 號托輪軸瓦離窯中心線距離較近,1 號與 3 號、2 號與 4 號托輪的中心線不僅與窯中心線不平行,互相間也不平行。 1 號與 3 號托輪軸瓦組成的托輪軸線與窯筒體的中心線斜度較大(見圖 1),致使在窯下行時,1 號托輪軸瓦吃力大,這是產生溫升的主要原因。
經現場技術人員共同分析, 決定微調 1 號、3 號托輪軸瓦的軸線斜度, 將 3 號托輪軸瓦向里推進 0.5mm,使兩兩托輪的中心線平行。
具體措施:3 號托輪的調整螺栓右旋轉動 45°。托輪調整螺栓的螺距是 4 mm, 轉動一圈是 4mm,45°是 0.5mm。這樣可以有效減輕 1 號托輪軸瓦的受力狀況。
5 效果
通過采取以上措施,1 號托輪軸瓦溫度下降的非常快, 并且原來接觸的軸肩和瓦肩已出現 2mm 的間隙。 15:30 軸瓦溫度降至 45℃,16:00, 軸瓦溫度恢復 42℃,回轉窯開始提速并投料。 整個降溫過程用了2h15min。 18:30 燃燒器恢復到原來位置 , 又拉出300mm。 19:00 前圈垮掉 60%,后圈已基本垮掉,后圈窯筒體的徑向溫差縮小到 51℃。 溫升的托輪軸瓦溫度保持在 43℃,回轉窯恢復正常運行狀態。