從窯皮保護(hù)與托輪軸瓦發(fā)熱說起
引起托輪軸瓦發(fā)熱的因素很多方面,諸如設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性,制造質(zhì)量,安裝質(zhì)量,工藝操作水平和維護(hù)狀況等等。然而工藝操作水平的影響不僅至關(guān)重要,而且是常常容易受到忽視的方面。筆者在這里與同行們要共同探討分析的是因工藝操作不當(dāng)所引起軸瓦發(fā)熱的現(xiàn)象,以及在處理方法上所持的觀點(diǎn)。
長(zhǎng)期以來(lái),操作者往往有只注重熟料產(chǎn)量和質(zhì)量的習(xí)慣,而不太重視窯皮的保護(hù)和它的均勻性。并普遍認(rèn)為掉點(diǎn)窯皮是正常的事,只要熟料質(zhì)量不受影響而無(wú)關(guān)緊要。其實(shí)則恰恰相反,由于不關(guān)注窯皮的保護(hù),會(huì)使窯皮在軸向或徑向的,或二者并存的不均勻現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。由于窯皮的厚薄不均勻,使得窯筒體延軸向和徑向發(fā)生不均勻的膨漲和收縮,從而破壞了窯中心線的直線度。尤其在處于燒成帶附近窯頭和中間兩檔輪帶的筒體,出現(xiàn)這種狀況更應(yīng)值得關(guān)注和警惕,因?yàn)樗鼘?huì)直接導(dǎo)致托輪受力狀態(tài)的變化,引起軸瓦發(fā)熱。
由于配料成分的波動(dòng),預(yù)熱器局部堵塞,來(lái)料不均,噴煤管位置不當(dāng)?shù)仍驎?huì)很容易使窯皮出現(xiàn)不均勻的狀況,這一觀點(diǎn)對(duì)于大多數(shù)有經(jīng)驗(yàn)的管理者都會(huì)認(rèn)同。當(dāng)出現(xiàn)這種情況若不及時(shí)處理,隨著時(shí)間的延續(xù),托輪軸與瓦之間的受力不均導(dǎo)致油隙變小,油膜破壞,軸瓦開始發(fā)熱,軸和瓦處在無(wú)油的干磨擦狀態(tài)中很快就會(huì)傷軸拉瓦,甚至發(fā)生一系列更嚴(yán)重事故。如浙江某水泥廠的一條新型干法回轉(zhuǎn)窯曾發(fā)生過類似情況,并伴隨著某種特定條件導(dǎo)致了一系列嚴(yán)重事故。事發(fā)前,窯頭輪帶處筒體窯皮長(zhǎng)達(dá)近一周時(shí)間的嚴(yán)重脫落,一個(gè)工作日內(nèi)掛上數(shù)次又脫落數(shù)次,筒體徑向180°表面溫差近200℃,用手持式激光測(cè)溫儀和筒體掃描儀的檢測(cè)結(jié)果一致,四個(gè)軸承座承受的載荷方式由均衡轉(zhuǎn)為交變,筒體每旋轉(zhuǎn)一周輪帶與托輪表面呈現(xiàn)出大面積的非接觸狀態(tài)。窯的狀態(tài)正處在危機(jī)之中,又由于窯皮長(zhǎng)時(shí)間的大量脫落,使得篦冷機(jī)前段堆積了已快接觸到窯口處大量灼紅的熟料,導(dǎo)致了“堆雪人”即紅河現(xiàn)象的事故發(fā)生。為了清除堆積在篦冷機(jī)上的熟料,操作者又再次失誤,將運(yùn)轉(zhuǎn)的窯停下,打開篦冷機(jī)前端觀察人孔門,人工清除堆積的熟料。此時(shí),灼紅的熟料所產(chǎn)生的高溫氣流被窯尾排風(fēng)機(jī)直接拉到窯頭段的筒體表面,與存積在筒體下面的高溫熟料匯集一起使筒體下表面溫度繼續(xù)升高。由于已承受著重力負(fù)荷和熱負(fù)荷狀態(tài)下的筒體,又與長(zhǎng)期窯皮脫落處在高溫狀態(tài)的集中作用,使筒體剛度下降,筒體在窯頭托輪和輪帶組成的支撐點(diǎn)處向下折彎。事后測(cè)量窯口處筒體徑向跳動(dòng)量為6cm~7cm之多,接踵而來(lái)的是:筒體的定向彎曲所產(chǎn)生的軸向和徑向作用力使托輪表面出現(xiàn)數(shù)條規(guī)則的壓痕;四個(gè)托輪座也出現(xiàn)不同程度無(wú)規(guī)則的振動(dòng),振動(dòng)的劇烈程度隨窯皮厚薄的變化而變化;軸表面也出現(xiàn)由于受力不均,所導(dǎo)致的軸瓦之間局部油膜被破壞后產(chǎn)生的壓痕;支撐著四個(gè)托輪座的整個(gè)混凝土基礎(chǔ),隨著窯體的轉(zhuǎn)動(dòng)也出現(xiàn)周期性規(guī)則的振動(dòng)和晃動(dòng);軸瓦繼而發(fā)熱,并伴隨著嚴(yán)重的拉傷,僥幸的是維護(hù)人員搶救及時(shí)方法得當(dāng)尚未造成嚴(yán)重后果。隨著生產(chǎn)的繼續(xù),以上現(xiàn)象并未減輕或消失,其原因?yàn)楦G頭段的筒體是處在一種懸臂梁式的支撐狀態(tài),不可能靠轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整恢復(fù)。筒體過度的彎曲已是一種不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形。由此發(fā)展下去,各托輪軸瓦之間都將受到額外的偏心力,即軸向和徑向分力的作用下長(zhǎng)期不均勻接觸,油膜被破壞,軸瓦受到不規(guī)則的非正常磨損以致更嚴(yán)重的事故再度發(fā)生。這一事例表明不關(guān)注窯皮狀況和工藝操作不當(dāng)給窯設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來(lái)的危害,是不可忽視的重要因素。
另一種容易被忽視的傾向也是由于窯皮脫落,出現(xiàn)筒體受熱不均,尤其是輪帶處筒體徑向窯皮不均,所造成的過大溫差而出現(xiàn)的筒體伸縮不均,致輪帶與托輪不均勻接觸所產(chǎn)生軸瓦發(fā)熱現(xiàn)象的處理方法上不合理。對(duì)于這種情況,人們往往多習(xí)慣以處理濕法回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦發(fā)熱的經(jīng)驗(yàn)去對(duì)待。如簡(jiǎn)單的用冷水澆淋托輪軸和瓦,以達(dá)到降溫冷卻不傷軸瓦的目的;或用調(diào)整托輪的方法來(lái)減輕軸瓦發(fā)熱托輪的受力狀況。這些方法可能起到暫時(shí)的緩解作用,但它卻會(huì)帶來(lái)很多的不利方面,是不可取的。由于新型干法窯和濕法窯雖然傳動(dòng)方式一樣,但托輪所受均載荷不一樣,新型干法窯托輪所承受的物料負(fù)荷、熱負(fù)荷、自重負(fù)荷、窯體斜度和高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力比濕法窯要大得多,若繼續(xù)沿用濕法窯的某些處理方法會(huì)帶來(lái)很多事故隱患。新型干法窯的窯直徑和熱負(fù)荷大,筒體剛度比濕法窯要低;斜度大,窯體的下滑力和上推力也要大,故對(duì)托輪的軸向力也隨之增大;轉(zhuǎn)速高,則物料流動(dòng)快,其偏心力也會(huì)隨之加大等等諸方面都與濕法窯有明顯的差異。
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摘自《中國(guó)水泥》2005年 05月號(hào)
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