水泥回转窑常见故障及修复方法浅析
发布时间：2018-01-29 04:34:00发布作者：郑矿机器
回转窑是水泥厂的心脏，它的主要特点是体大物重，工作温度高，筒体钢板薄，易变形，附有一系列的仪表，要求有较高的操作水平。因此，往往由于设备上的故障或操作上的失误，而造成各种事故。回转窑因发生事故而停窑，一般来说经济损失都较大，如一台φ3.5×145M湿法回转窑，停机一小时，就要减产熟料25T左右，直接经济损失上万元。所以要尽量避免发生各种事故或故障，以减少停窑的次数和时间，这对稳定窑的热工制度，提高熟料的产量、质量，减少检修劳动强度，增加经济效益都有重要的意义。下面就我本人在水泥厂工作多年的经对φ3.5×145M回转窑的常见事故和故障浅略地分析―下。
1. 回转窑的“红窑”
在生料烧成熟料的过程中，窑内气流温度达到1600℃以上，有时高达1800℃，物料温度达1450℃，烧成带筒体的表面温度为200℃至300℃，窑内砌筑的耐火砖及粘挂的窑皮起到了保护筒体的作用，使筒体不被高温所烧坏及防止或减少窑内的温度热世由筒体内向外扩散。（如图1）
图1回转窑截面示意图
但当窑皮和耐火砖由于烧蚀时间长被磨掉，或由于筒体变形量过大被挤垮时，筒体钢板就将直接受到高温的影响甚至直接受火焰的锻烧，钢板会灼成红色或暗红色，这种现象就是“红窑”，严重时钢板会发生软化，导致筒体局部位置发生凸凹变形，甚至筒体被烧化，造成“红窑”重大事故。根据我公司3条φ3.5×145M回转窑发生的及国内同类型窑 “红窑”事故来看，红窑"现象一般多发生在烧成带或温度较高部位。
根据我公司多次“红窑”事故的分析及国内有关水泥厂回转窑发生“红窑”事故的分析资料可以得出，造成“红窑”事故的原因是多方面。归纳有以下几个方面的原因：1）耐火砖的选用和质量；2）耐火砖的砌筑质量；3）生料配方；4）锻烧操作水平；5）窑体本身原因，如筒体不圆、中心线不正、刚度不够、径向变形大，（如图2所示）等。从示图中可以看出筒体刚度不足引起的筒体径向变形，对筒体上的一点来说，筒体回转一周，其径向变形要经历六次外凸凹内的交替变化，这显然是导致窑衬松动和脱落的主要原因。筒体变形在轮带处为严重，而轮带与筒体之间的间隙对筒体变化又有很大的影响。因此有必要随时了解和掌握窑的变形情况及轮带与筒体间的间隙情况，以便发现问题作及时处理。我们处理此类问题的办法，是根据测出的实际间隙数据，适当增加新垫板的厚度，并将其更换。更换后回转窑在正常生产运转状态下效果尚可，至于窑中心线不正等原因是由于安装时未能找正，基础下沉，各档轮带、托轮磨损不均及经常无规律地调窑所致。对于这个问题，我们根据多年的运转情况，在1986年总结出了生产状态下窑的热态中心线测量法。
为保证筒体刚度，减少变形，应尽量用焊接筒体代替铆接筒体，材质选用优质钢板，如 16Mn或QZ235C（ A3），也可适当加厚筒体钢板，一般轮带下钢板的厚度：φ4M以下回转窑，相对厚度δ/D为0.012—0.015（δ为筒体钢板、D为窑的直径）；φ4Mn以上的窑，δ/D可为 0.015—0.020。
在实际生产中，为了随时了解窑筒体（主要是烧成带）的受热、温度情况，看火工人要定时用手摸烧成带位置筒体表面（此段有淋水装置），凭感觉和经验来判断温度是否正常。
2. 烧毁窑尾筒体内链条
湿法回转窑的大缺点是热利用率低，一般废气带有20-30%的热量，所以在窑尾装有链条，使料浆水分得到初步蒸发，使废气带走的热量降低到10-6%。但在生产过程中，由于操作不当和其它原因，会发生烧融链条或烧结成团的重大事故。此类事故一般发生在要停窑检修而止料后锻烧阶段。因此， 操作人员要加强窑头看火操作，严格执行操作规程，止料后一定要确保有足量的水加入窑尾。
3. 窑筒体裂纹
筒体是窑的主体，它用不同厚度的钢板卷成段节后焊接而成，一般设计使用年限为30年左右，但由于制造、安装和使用不当，以及不正确的检修方法等原因，筒体钢板常常早期就出现了裂纹，甚至开裂造成事故。
如我公司1#窑曾在窑中喂料口外筒体圆周裂纹长达5.13M，仅剩3.695M未裂，经分析其主要原因是，设计不合理，使用钢板太薄，仅厚20mm，而其它同类型窑采用26mm 厚钢板，加之此位置开了四个喂料孔，强度削弱，在一工口拐角处应力集中严重，存在疲劳断裂源，在运转中又不便观察，未能及时发现，致使微小裂纹发展到大面积断裂。（图3）
裂纹的处理方法：筒体出现裂纹后，由于准备工作，配件供应等方面的原因，一般不能立即对裂纹筒体进行更换，往往采取“铆接加固”或“焊接修复”的临时性措施。我们在焊接和修复时制订出切实可行的工艺要求，如预热温度和方法、开坡口方法、坡口型式、焊条牌号、焊接方法和速度等，焊补后效果较好。
4. 回转窑轮带和托轮的损伤及轮带滚圆断裂
轮带是一个坚固的大圆钢圈，主要装在筒体上，窑的全部重量通过它传递到托轮上，并使窑体在托轮上回转正常生产，同时对加强窑体的刚度也起一定的加强作用。而在实际正常生产运转中常因轮带和托轮的损伤或轮带断裂而影响窑的正常生产。如严重磨损、剥落、龟裂、压溃掉块或托轮磨成台阶等。造成的原因也是多方面的，主要的有以下几个（a）窑中心线不正；（b）托轮基础下沉；（C）磨损不均匀致使某一对轮带和托轮受力过大。（d）铸造质量不良，有气孔，砂眼，应力集中区等，这些缺陷部位一旦承担过大的瞬时负载，都将导致裂纹的出现，甚至造成断裂。
处理和修复方法：为防止轮带和托轮的接触应力过大，轮带和托轮运转的接触宽度不小于轮带宽度的60-70%，两者平面要求平整，若托轮表面不平，出现锥度，可利用托轮自身的回转，制作使用小车刀架对其进行车削修复。如托轮上出现不影响使用的缺陷时，可用焊补法进行修复，但要注意焊补表现的硬度绝不能超过轮带表面的硬度，否则将有可能使轮带顶裂。一般表面用结507焊条，至于中心线不正，托轮基础下沉等问题，都可能过测量后进行调整的方法来处理。再有，为防止停窑时窑体随温度下降而收缩时，轮带和托轮表面产生的巨大摩擦力，而拉伤轮带或托轮表面，可在停窑时在托轮表面抹上少量废机油，以减少摩擦力，以避免表面拉伤。
根据以上的浅略分析可以看出，回转窑设备的常见故障和事故的多种多样的，产生原因也不仅相同。只要我们加强日常维修和操作，再借助一些先进的仪器仪表等现代化检测手段，我们就能得心应手地管理好、用好、维护好我们的大窑，使回转窑保持正常的运转状态。（来源：找耐火材料网）
