内容介绍
我公司5 000 t/d水泥熟料生产线使用Φ4.8 m×72 m回转窑,自2011年1月投产近8年来,回转窑共发生过6次不同类型的振动,经过分析均找到振动原因并得以及时处理,对生产和设备没有造成什么影响。现将这6次窑的振动及处理加以总结,以供与同行交流。
(1)托轮表面裂纹引起的振动。
2012年5月,设备巡检中发现回转窑运转时在窑的3个基础上均能感到窑有周期性振动,2档较重,1、3档振动稍轻,托轮运转一圈发生3次振动,l、2、3档的振动同步。检查托轮轴承座地脚丝、大齿圈弹簧板连接螺丝、小齿轮轴承座螺丝均没有松动,窑筒体温度,轮带与窑筒体滑移正常,所有托轮没有歇轮现象。因为2档振动较重,故将分析重点集中到2档,发现2档非传动侧托轮表面靠近高端有间断的3处裂纹,每片裂纹均有连到一起的多道裂纹,托轮表面产生分层。最终确认,托轮铸造时可能有疏松缺陷,运转一段时间后在疏松缺陷处产生裂纹,裂纹造成窑振动。
利用6月计划停窑时间,对托轮表面裂纹进行焊接处理:用碳弧气刨清除托轮表面碎块、裂纹,并用磨光机对焊接表面进行打磨修整,露出母材光泽;用氧气乙炔火焰将焊接部位及其周围200mm范围预热到150℃,选用Φ3.2 mm,A302不锈钢焊条打底,用J507碱性低氢型焊条填充焊接,焊接时控制焊接层间温度150℃,焊后用氧气乙炔火焰把焊缝及其周围200 mm范围加热到150℃左右,之后用150 mm厚岩棉盖住保温并缓慢冷却;用磨光机修磨焊缝表面,利用样板检查焊缝,使焊缝表面低于托轮表面0.15 mm。托轮表面裂纹焊接处理后,2012年6月底开窑,窑的振动消除。
(2)轮带表面裂纹引起的振动。
2014年发现回转窑运转时在窑的1挡窑墩上能感到窑有周期性振动,2、3档振动比较轻,窑运转一圈发生4次振动,1、2、3档的振动同步。检查托轮表面正常,轮带表面有2处裂纹,窑运转到轮带表面裂纹位置接触托轮时产生1次振动,窑转一圈产生4次振动。分析认为,轮带铸造时有疏松缺陷,运转一段时间后在疏松缺陷处产生裂纹,裂纹造成窑振动。
2012年造成窑振动的托轮表面裂纹处理半年后焊接部位又产生裂纹,窑又产生托轮表面裂纹引起的振动,分析托轮裂纹焊接处理不过关,后来更换了新托轮窑振动消失。考虑到托轮表面裂纹的处理效果不佳,轮带表面裂纹没有焊接处理,一直使用至今,但轮带表面裂纹引起的振动一直没有消除。
(3)大齿圈齿顶间隙小引起的振动。
回转窑使 用3年后发现当停窑到冷态后再开窑时,大齿圈振动较大,小齿轮轴承座水平向外晃动厉害;随着窑运行时间的延长,大齿圈振动减弱、小齿轮轴承座晃动减轻,每次开窑后均出现这种现象,且振动一次比一次厉害。检查大齿圈接口螺栓、大齿圈弹簧板与窑筒体连接均正常,3档2个托轮半径磨损9mm,其它托轮磨损较少,从齿轮罩观察孔发现小齿轮及大齿圈齿背均有接触的亮面。分析认为问题的直接原因是大齿圈与小齿轮的齿顶间隙变小造成的,3档托轮磨损是根本原因,3档托轮磨损后造成3档筒体及靠近3档的大齿圈中心下降,停窑到冷态大齿圈中心进一步降低,刚开窑时窑有弯曲。以上原因造成齿顶间隙减小,所以刚开窑时大齿圈振动较大,随着窑运转时间的延长,窑到热态大齿圈中心随3档筒 体中心的升高而升高、窑筒体弯曲减小,这使得齿顶间隙增大,大齿圈振动减弱。
停窑后,检查齿顶间隙齿轮两端分别是4.7mm、5.7mm(齿轮模数40,齿顶间隙要求是14~14.5mm),将窑传动装置向外移动,最终将齿顶间隙及齿侧间隙调整到:一端14.1 mm和0.8mm,另一端13.7mm和0.8mm,小齿轮轴承座实际向外移动30mm。传动装置调整后,用红丹粉检查小齿轮与大齿圈啮合,齿长接触70%,齿高接触50%,满足要求。经过上述处理后,刚开窑时大齿圈振动大为减弱,运行正常。
(4)喷煤管前后位置引起的振动。
2012年10月,窑3挡窑墩上明显能感到振动:窑运转一圈振动6次,6次振动间隔时间基本一样,1、2挡窑墩振动较轻。现场检查大齿圈、小齿轮、托轮均未发现异常,与操作员沟通得知窑操作需要将喷煤管向窑尾方向移动200 mm。尝试喷煤管恢复原位,运转半天后窑振动消失。分析认为,可能是喷煤管向窑尾移动后3挡窑筒体温度升高,筒体产生缩颈造成振动。
(5)液压挡轮表面不圆引起的振动。
2016年9月16日发现挡轮轴承损坏,决定坚持运行到10月计划停机时间检修。运转到9月27日,挡轮时转时停、晃动厉害,短短1h内轮带将挡轮锥面磨损成3个平面,决定将煤粉仓煤粉烧完停窑抢修,在随后坚持转窑的7h里,挡轮时转时停,转到挡轮锥面的平面处挡轮瞬间不转且短时间后突然转动,挡轮与轮带接触锥面由圆面转到平面时窑突然下滑、由平面转到圆面时窑突然上行,窑突然上下行带动托轮突然的上下行,一起造成3个窑墩剧烈振动。此次振动,是由于挡轮表面不圆造成的,挡轮表面处理成圆面后窑运行稳定。
(6)窑速引起的振动。
2018年7月,在窑1挡窑墩上感觉振动:窑转一圈的2/3圈振动较大,1/3圈振动较小,2、3挡窑墩上感觉不到振动。现场检查托轮、轮带、大齿圈等均没有发现异常。窑设计转速 0.447~4.47 r/min,查看中控操作界面,窑振动时窑速3.3r/min(由于其它原因降窑速),尝试将窑速提高到3.5r/min后振动减轻,最后提高到3.6r/min后振动消失。试验3次,窑振动情况一样,最后窑速在3.6r/min运行。分析认为,是窑速3.3r/min时,窑与窑墩产生了共振。
引起回转窑振动的原因多种多样,只要细致分析,找到振动原因,及时处理,就不会对生产和设备造成什么影响。
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