回轉(zhuǎn)窯滾圈間隙的控制及其原理
1 前言
煅燒用
回轉(zhuǎn)窯是大多炭素生產(chǎn)廠家使用的主要
煅燒設(shè)備之一。它是一種熱工設(shè)備，在高溫和重負(fù)荷下工作，加上本身的傾斜和各處的溫度不均勻及熱膨脹量的不同，會(huì)發(fā)生變形，并且變形具有正負(fù)不斷和多次反復(fù)的特征，一轉(zhuǎn)中就有6次。窯筒體的耐火磚，是靠拱的作用隨筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，中性面的曲率是隨著筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)而做周期增減，變化幅度隨筒體橫向變形的增大而加劇。筒體橫截面的變形與回轉(zhuǎn)窯的3個(gè)支點(diǎn)有關(guān)，且受滾圈與筒體的間隙影響。
筒體與滾圈間隙的大小直接影響著回轉(zhuǎn)窯筒體的橫向變形量〔1〕。大的間隙會(huì)使筒體變形加大，墊板與筒體的焊縫應(yīng)力增高，產(chǎn)生斷裂，縮短耐火磚的使用壽命，同時(shí)還會(huì)使?jié)L圈與筒體墊板間的相對(duì)滑動(dòng)增大，加劇兩者的磨損，使間隙進(jìn)一步增大。然而，間隙過(guò)小，筒體膨脹又會(huì)出現(xiàn)過(guò)盈，引起縮頸現(xiàn)象的產(chǎn)生，也會(huì)使筒體出現(xiàn)大的變形，同時(shí)使?jié)L圈的應(yīng)力增大，嚴(yán)重時(shí)能造成滾圈斷裂。
不論是哪種變形，都會(huì)引起耐火磚的松動(dòng)，排列扭曲和斷裂，從而發(fā)生掉磚紅窯事故，更嚴(yán)重時(shí)筒體出現(xiàn)裂紋，甚至斷裂，造成整個(gè)筒體的損壞。因此，掌握滾圈與筒體間隙的變化規(guī)律及其控制技術(shù)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的日常管理維護(hù)，有著十分重要的作用。本文將國(guó)內(nèi)外有關(guān)的間隙控制方法及原理在此作簡(jiǎn)介，以期起到借鑒作用。
2 間隙控制方法及原理
回轉(zhuǎn)窯滾圈與筒體的間隙、滾圈及其滾圈處的筒體強(qiáng)度在設(shè)計(jì)時(shí)很關(guān)鍵，但炭素生產(chǎn)廠家為提高產(chǎn)品質(zhì)量，大多提高煅燒溫度(一般設(shè)計(jì)為1250℃，實(shí)際達(dá)到1350～1400℃)，又由于制造、運(yùn)行等原因，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行中滾圈與筒體間隙處于不合理失控狀態(tài)。
滾圈間隙儀法
在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將裝有圖形板的滾圈磁座先吸附在滾圈的側(cè)面上，圖形板隨滾圈轉(zhuǎn)動(dòng)。在固定圖形板時(shí)，應(yīng)注意圖形板方位的準(zhǔn)確。然后將用彈簧支撐的畫(huà)筆的筆尖對(duì)準(zhǔn)圖形板的合適位置，通過(guò)筒體磁座吸在墊板或筒體上，隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)窯體轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，畫(huà)筆就會(huì)在圖形板的紙上畫(huà)出一個(gè)半波形曲線。高度H即是滾圈的實(shí)際間隙值，長(zhǎng)度L即是筒體轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)與滾圈的相對(duì)滑移值。
滾圈間隙儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格便宜。但是操作環(huán)境艱苦，且不能連續(xù)記錄。改進(jìn)措施是用滾圈間隙儀和窯側(cè)設(shè)置的噴霧風(fēng)機(jī)可以對(duì)滾圈間隙進(jìn)行人工控制。具體做法是：當(dāng)發(fā)現(xiàn)窯筒體溫度升高，滾圈間隙接近于零時(shí)，就可用間隙儀準(zhǔn)確地測(cè)出滾圈間隙。如果滾圈間隙已過(guò)2mm(參考)就應(yīng)起動(dòng)噴霧風(fēng)機(jī)，這時(shí)不噴水，如果窯筒體溫度繼續(xù)升高，表明僅用風(fēng)冷不夠用，再開(kāi)動(dòng)水路，呈霧狀噴到筒體上，對(duì)筒體進(jìn)行冷卻。如果這時(shí)筒體溫度下降，就可停水，只用風(fēng)冷。若是筒體溫度繼續(xù)下降，滾圈間隙增大到3～4mm(參考)時(shí)，把風(fēng)機(jī)也停開(kāi)。用這種方法雖然可以控制滾圈間隙，但其操作煩雜難掌握，稍有不慎，間隙就會(huì)失控，造成不應(yīng)有的損失。國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的自動(dòng)冷卻裝置，能夠連續(xù)準(zhǔn)確地控制滾圈間隙，使其處于合理的范圍之內(nèi)。
