由于設計、制造、安裝、維護、配料等方面的原因,很多回轉窯投運不久便出現了筒體裂紋,給企業造成了不小的損失,回轉窯筒體產生裂紋/開裂的主要原因及形式可參考《 水泥回轉窯筒體為什么會開裂,其開裂的形式有哪些?》。根據上文中的開裂原因可以分析得出,其預防的措施如下:
1、縱向裂紋的預防措施
如前所述,回轉窯筒體縱向裂紋產生的主要原因為筒體剛度不足、溫度應力較大以及附加應力等因素造成,所以在回轉窯的設計制造過程中,應適當加大筒體厚度。據相關資料介紹,輪帶下筒體厚度應不低于筒體公稱直徑的1.5%,浮動墊板的擋塊厚度不宜大于筒體厚度的50%,擋塊寬度不宜大于200mm,以降低因支撐反力引起筒體變形不均勻產生的附加應力和溫度應力;墊板面積不宜低于輪帶內控表面積的60%,擋塊與筒體焊縫高度應控制在擋塊厚度的60%左右,且不得存在咬邊等缺陷,避免局部應力集中而破壞筒體;在安裝過程中,不但要考慮冷態精度,更要考慮運轉時的熱態精度,預測各檔輪帶的運轉溫度,計算出各檔中心熱態時的升高星,并進行安裝調整,使回轉窯在長期的運轉中,各檔受力大小接近設計水平,避免因某檔中心升高而受力過大產生裂紋;在生產維護中,保護好窯皮及耐火磚,防止筒體因環向、軸向溫差大,造成筒體彎曲、造成局部筒體膨脹收縮受限而產生附加應力;在回轉窯故障時,如瓦發熱,切不可不論原因,只管卸載,造成筒體偏離中心線,也不能在紅窯或筒溫過高時對筒體進行急劇降溫。
2、環向裂紋的預防措施
為了防止環向裂紋,在設計制造時要充分考慮該處筒體厚度,過渡節筒體厚度應接近于輪帶下筒體厚度與中間節筒體厚度的平均值,以利于變形平緩自然,使得應力易于擴散,減少應力集中;關于大齒圈下筒體與彈簧板焊縫處的裂紋預防,關鍵是要保證筒體剛度大于彈簧板剛度,大齒圈下筒體厚度應不低于筒體公稱直徑的1%,彈簧板的厚度宜取筒體厚度的60%左右,這樣有利于通過彈簧板的變形消化外力,緩解外力對焊縫的傷害;在生產維護中也要盡量保證筒溫縱向、環向溫差小于50℃,減小附加彎曲應力及溫差應力;同時也不能為了檢修或其他方便,在筒體上隨意施焊,若須施焊時,要采取措施,并在事后按規范切除并打磨干凈。
3、回轉窯過渡帶裂紋的預防
過渡帶的筒體開裂,主要原因是筒體受到窯內堿性氣體、堿性物料的腐蝕后,筒體變薄所致。所以首先要考慮堿性物料與金屬筒體的隔離,以減少腐蝕,其措施有幾個方面:一是可在筒體內表面粉刷高溫防腐涂料;二是通過濕砌耐火磚包漿,消除磚縫,把堿性物料與金屬筒體隔離開來,杜絕或緩解應力與化學腐蝕,延長筒體壽命。也可通過提高筒體厚度延長筒體壽命(如把筒體厚度提高到筒體公稱直徑的0.7%)。
4、筒體裂紋的其他預防措施
如保護窯皮、保護耐火磚,防止筒溫不均或過高,保證筒體材料機械性能,保證運轉狀態下的筒體直線度,減小附加載荷;正常控制窯體上下竄的速度,嚴禁加速頂窯;防止大小齒輪咬根,增加徑向頂力等等若窯筒體已出現裂紋,應及時打止裂孔,并進行有效焊接,阻止裂紋延伸;同時施焊位置應選擇在該處水平中心線上45°,因為此處橫向應力為零;對于過渡帶的筒體裂紋,經檢測若筒體已遭到腐蝕,且腐蝕量已達到30%左右,要做更換筒體準備,不然會引起大的事故。
本文針對回轉窯筒體裂紋的主要原因,提出了預防措施,旨在引起同行們對回轉窯裂紋的重視,特別是近些年來出現多、損失大的過渡帶筒體裂紋。建議每年要對回轉窯筒體中心線及筒體厚度進行檢査,減少筒體附加載荷,延長筒體壽命。
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