摘 要：安徽海螺集团子公司5 000 t/d熟料生产线出现高温拉瓦故障，为全面掌握系统状态，公司开展了窑系统在线检测。本文阐述现场近期发生的几个故障案例具体分析和研判，通过相应的措施，各个故障都得到了有效处理，保障了回转窑的正常运行

关键词：回转窑；典型故障；应急处理；原因分析；调整

0 引言

安徽海螺集团一家子公司2号窑为5000 t/d 熟料生产线，2014年5月投产，回转窑规格为Φ4.8 m×74m，三档支撑，斜率4.0%，窑速0.35～4.0r/min。2020年 6月下旬，2号窑出现一次高温拉瓦故障，为全面掌握回转窑设备状态，7月上旬委托集团内专业检测团队开展窑系统在线检测。本文简述现场检测期间发生的几个故障处理案例，通过现场分析、研判，及时采取了在线调整等有效处理措施，消除了设备故障发生，保障了回转窑稳定运行。

01 大齿圈振动现象分析及处理

1.1 故障一

（1）事情经过。7月12日凌晨 00:30，2号窑立磨液压缸轴断裂故障，窑立即降速减产运行（窑速由3.6 r/min降至2.4r/min，喂料量由360t/h减至240t/d），2:32运行过程中大齿圈振动剧烈、窑主减速机出现异音、主减速机过滤器振松掉落，现场立即组织抢修安装，但大齿圈振动症状一直未消除。

（2）原因分析。通过调取中控筒体扫描画面发现，二档附近窑皮长期偏厚，而降速减产加剧工况恶化，窑筒体轴向负载分配更不均衡，同时现场检测出大齿圈靠二档侧筒体总甩动量最大达10cm（49.5m位置窑筒体局部变形达±51mm，偏心值为8.0mm），此时弹簧板标号5和6位置正好运行至小齿轮位置，现场振动也最大，初步判断窑工况变化是导致大齿圈振动加剧的主要原因。

（3）处理措施。通过调整驱动侧三档托轮3-1/3-2增加齿顶间隙，缓解振动情况；3:25组织现场人员做调窑准备：托轮底座清理、原始位置划线、架设千斤顶和百分表、准备润滑油和油石等应急物资；4:10与设备管理技术人员召开调整前碰头会，明确调整思路和保障措施；4:30开始计划性分步调整，累计3-1 托轮调进 3.4 mm、3-2 托轮调进 3.3 mm，理论测算齿顶间隙增加1.3mm，现场振感明显降低，主减异音消除，调整过程各档轴瓦温度受控，决定停止调整；通过现场实测，调整前大齿圈前后轴水平振动数值最大值分别为8.0 mm/s和5.4 mm/s，调整后前后轴水平振动数值最大值均为2.9mm/s。

1.2 故障二

（1）事情经过。13日11:00立磨检修结束后开始提产提速，提至13:57分窑速 3.5r/min、喂料量310t/h后稳产运行；19:44分中班人员现场巡检，小齿轮轴承座水平振动无载端最大7.4mm/s，有载端最大5.9mm/s，减速机高速轴最大振动3.5mm/s，减速机内部有轻微异响；22:44夜班人员巡检发现大齿圈振动加剧，窑主减再次出现异音，实测减速机高速轴水平振动最大8.3mm/s，垂直振动最大10.4mm/s。

（2）原因分析。现场首先检查大小齿轮润滑情况正常，再通过调取中控筒扫画面发现，二档附近窑皮出现掉落，窑工况再次发生变化，会造成窑筒体轴向负载重新分配，大齿圈位置窑筒体回转中心（偏心值）发生改变，直接改变了齿顶间隙，导致振动加剧；二是大齿圈自投产运行已达6年之久，齿面已出现点蚀磨损并形成台阶，窑筒体工况改变导致各段筒体轴向温度变化，从而引起筒体各段轴向膨胀量发生变化，大小齿在齿宽方向工作接触面发生改变，加剧振动状况。

（3）处理措施。此时现场检测工作已完成，实测三档托轮工作角为60°00′，故仍可以通过调整驱动侧三档托轮 3-1/3-2 增加齿顶间隙，进一步缓解振动情况。14日凌晨00:01组织现场实施调整，至00:39分3-1和 3-2再次分步调进3.0mm，齿顶间隙再次增加1.2 mm，调整过程各档轴瓦温度受控；00:49实测减速机高速轴水平振动最大3.8mm/s，垂直振动最大4.3 mm/s，减速机振动减小，有轻微异响；8:05实测减速机高速轴水平振动最大1.4mm/s，垂直振动最大2.8mm/s，窑主减异响消失，逐步开始提产提速，10:02提速至3.8 r/min、喂料量增至350t/h后稳产运行。

02 托轮轴瓦高温现象分析及处理

2.1 故障一

（1）事情经过。15 日 14:16 到现场对三档托轮进行微调，将止推盘接触侧 3-1换向至 3-2（因托轮3-1 止推盘与衬瓦间歇性接触，当时初步判断此状态是 3-1瓦温上升的主要原因）；14：25中控操作员反馈窑电流突然上涨，3-1瓦温迅速上升，现场立即打开观察窗口对托轮3-1轴瓦情况进行检查，发现轴面已拉伤沾附铜屑，止推盘与衬瓦未接触，现场立即电话通知中控减速减产，现场立即采取紧急处理措施。

（2）原因分析。

①由于托轮止推盘与3-1衬瓦未接触且拉伤部位非止推盘位置轴面，判断非轴向推力过大造成轴瓦拉伤，首要先对拉伤轴瓦进行处理，并同步采取加速冷却措施；

②一方面，查看筒扫画面并与前几日画面进行对比，发现窑皮出现大量掉落，窑况发生改变，各档负载必然发生变化；同时现场检查发现：三档托轮与轮带接触情况与之前有所变化，3-2 侧出现亮缝，3-1 侧全接触，判断托轮3-1侧径向力受力大。另一方面，托轮3-1轴瓦同年6月底已拉伤重新刮研处理过，可能仍存在薄弱点，轴瓦拉伤位置油膜形成不佳（上次检修刚开窑出现时 3-1 轴瓦油膜形成不佳，现场当时通过调退3-1得到改善），以上两点是此次轴瓦拉伤的主要原因；

③将托轮 3-1 与 3-2 止推盘接触状态换向，改变了轴瓦轴向磨合位置，是加速轴瓦拉伤的直接原因；

④通过详细观察中控反馈的轴瓦温度，发现自15日凌晨00:30喂料量提至380t/h，瓦温从9:35分38.5 ℃持续缓慢上涨，调整前 14:16 瓦温已达 46.7 ℃，轴面拉伤时中控画面瓦温仅52.9 ℃、轴温36.4 ℃（此时窑速3.26 r/min），一般轴瓦这样的温度不足以出现拉伤现象，由此也佐证了前面的分析。

（3）处理措施。首先立即通知中控降速减产，降低轴瓦拉伤程度；现场立刻对拉伤轴面持续用油石进行打磨，同时将循环水外排，加速油冷；安排人临时对托轮3-1增加外循环装置改善油冷效果；有序安排人员将托轮 3-1/3-2 同步快速往外退，减小托轮径向受力，3-1和3-2累计调退 2.0mm；对拉伤轴面打磨10～15min左右，将高温和含杂质润滑油置换一次。及时采取以上紧急措施处理近3 h，轴面拉伤部位表面毛刺基本打磨完毕，轴温也开始逐渐下降（高点 57.9 ℃），17:17瓦温受控下降明显，同时维持窑慢转（0.5 r/min）状态，持续以上外部冷却措施继续对轴瓦进行降温；20:00开始以每隔10 min提速0.1 r/min、喂料量增加10 t/h的幅度，逐步提速提产至夜班12:00窑速3.0 r/min、喂料量300t/h；16日凌晨开始以每隔30min提速0.05r/min、喂料量增加5 t/h的幅度，逐步提速提产至5：00窑速3.5r/min、喂料量350t/h后稳产运行3～4h；上午再分步缓慢将窑速提至3.8r/min，下午将喂料量逐步提至 380t/h；经过此次处理后，窑目前一直处于稳定运行中；截止目前，该窑已稳定持续运行160多天。

03 液压挡轮压力过大原因分析及处理

检 测 前 ，检 查 液 压 挡 轮 压 力 波 动 范 围 4.5～7.5MPa，挡轮压力偏高，影响挡轮使用寿命。

（1）原因分析。研究表明，回转窑运转过程中，液压挡轮提供70%轴向推力，托轮提供30%轴向推力；理论上所有托轮对窑应提供轻微向上推力。通过现场检查发现仅2个托轮止推盘与衬瓦在窑口侧接触（分别为托轮 1-3/1-4 和托轮 3-3/3-4，且托轮1-3 接触侧止推盘上油膜较薄，轴向受力大），二档两个托轮轴存在来回窜动，止推盘接触状态不固定。

（2）处理措施：①首先对各档轴瓦磨损及润滑情况进行检查，除托轮3-1轴面存在拉伤外，其余托轮状态良好，可以进行微调；②此次于 7 月 9 日～14日对 2 号窑进行在线系统检测，检测报告中调整方案已明确调整方向和思路，此处不做过多解释，窑中心线调整过程结合“托轮歪斜法”对托轮推力进行了微调，实现三个效果：一是将托轮1-1/1-2止推盘与衬瓦接触状态换向，二是减小托轮1-3/1-4歪斜，缓解止推盘轴向受力，三是将二档两个托轮止推盘与衬瓦接触固定在窑口侧托轮2-1和2-3，见图1。

图1 2号窑中心线调整方案（灰色标注为实际调整量）

窑托轮在线调整后，除托轮 3-1/3-2外，其余托轮对窑提供向上推力，液压挡轮压力降至 4.8～6.0MPa 合理范围；窑中心线由水平偏差-1.5mm和垂直偏差+8.0mm调整至水平偏差-1.5mm和垂直偏差+1.5mm 允许范围内；大小齿齿顶间隙增加3.8mm，小 齿 轮 轴 承 座 无 载 端 振 动 由 水 平 3.3～8.2mm/s，垂 直 4.0～12.6mm/s调 整 至 水 平1.7～2.7mm/s，垂直2.3～3.2mm/s。

04 窑筒体变形和偏心异常

通过检测发现：该窑进料端处筒体的偏心较大，达到30mm，长期运行影响窑尾密封；窑出料端偏心在正常范围内，为5mm，属于正常范围；靠近大齿圈的截面 24 和 25 偏心数值较大 ，分别为5mm和3mm，大齿圈附近存在较大偏心会导致大小齿间隙不均匀，加剧大小齿磨损，同时会导致三档产生一些振动；截面11～12、29～32 位置的筒体偏心超出了允许范围值，其余所有位置筒体偏心均在允许范围内。除截面 5、7～9、13、17～24、29～31 位置筒体在圆周上的变形超过允许范围，其余位置筒体的局部变形在正常范围内（大多数的回转窑生产商给出的公差范围：偏心在10mm 内，圆周上的变形在±15mm内），见图2，3。

图2 窑筒体截面位置和各截面测量数据表

图3 窑筒体测量结果3D模型（上为窑筒体变形情况，下为窑筒体偏心情况）

处理措施：停窑期间应检查以上变形严重区域筒体（截面5、7-9、13、17-24、29-31 位置）厚薄情况，同时结合耐火材料消耗情况，综合考虑确定窑筒体维修更换方案；三档轮带至窑尾段筒体偏心较大，下次停窑检修期间可以对该段筒体进行切割校正，消除窑尾端甩动。

05 总结

要提高窑系统设备运行质量，重点关注以下几个方面：一是加强日常设备运行维护，对窑系统设备状态和参数有目的性组织开展巡检工作，了解各设备状态，为故障分析诊断提供可靠参考；二是做好故障应急处理预案和措施，确保事故处理有序开展，有的放矢；三是加强专业培训，提高现场设备管理人员专业素质，使其具备及时发现问题、快速提出解决方案和处理问题的能力；四是定期开展在线检测，全面掌握热工设备实时状态，为科学调整提供数据支撑。

有关本文：

作者：荆 云，徐文强，师美高，王 伟

工作单位：安徽海螺水泥股份有限公司