试论回转窑运行状态巡检

王宏伟

国投新登郑州水泥有限公司，河南登封 452476

试论回转窑运行状态巡检

王宏伟

国投新登郑州水泥有限公司，河南登封 452476

随着我国冶金、水泥、耐火材料生产技术的不断成熟，生产量不断的扩大，其核心设备回转窑安全、持续高效的运行必须得到保障。本文通过对回转窑的工艺流程及运行特点的描述，重点分析了运行状态巡检的工作原理，旨在不断的提高回转窑的运行能力和产品质量的目的。

回转窑；运行状态；状态巡检

随着我国冶金、水泥、耐火材料生产技术的不断成熟，产品质量也在不断的提高，生产企业要想扩大生产规模，提高经济效益，关键在于保证其核心设备回转窑安全、高效的运行。回转窑基本上都重达千吨，有4～9档的支承组数，是一种大型的载重大、扭矩大、静不定的运行设备。其工作环境也比较恶劣，长期处于室外高温、冲击、振动的环境中，因此其运行状态也很复杂。

回转窑处于长期复杂的工作环境中，其窑体表面会产生弯曲变形。根据长期的实践经验总结，当窑体运行轴线与理想轴线偏差在±10mm时，其支承的弯矩和筒体的应力为理想状态时的3倍，托轮上的支承力为理想状态的2倍。回转窑变形量一旦超出了允许范围（±40mm），就可能会出现断裂损坏、窑体开裂、电机损坏等事故，严重影响企业的正常生产和经济效益。

随着1885年第一台回转窑问世后，人们就开始关注其机械运行状态。随着人们对回转窑的不算接触和深入研究，在无数的实践工作中总结了一些宝贵的经验，具体有以下几点：

1）当窑体发生变形后，其形态不随窑体轴线对称，窑体转动到不同位置是受力不均匀导致主电机电流会随之产生变化。因此，观察变速电机的电流强度变化能够有效的发现窑体的变形程度；

2）当窑体变形时，其受力就很不均匀，拖轮轴会发出窜动，引起拖轮箱中油液温度上升，同时拖轮底座基础振动频率也会增大；

3）通过大齿圈和小齿轮啮合时齿顶间隙和齿侧间隙大小以及大齿圈和小齿轮轴向磨损程度来判断回转窑是否变形；

4）通过观察回转窑窑头和窑尾筒体和法兰罩是否产生干涉来判断回转窑是否变形。

在目前，这些经验仍然是巡检回转窑运行状态的重要根据，但是这种只凭经验来巡检和调整回转窑的变形量，具有很大的盲目性。人为的反复调整不仅会出现误调的情况，降低窑体的使用寿命，而且人为的观察判断也有一定的滞后性，只有窑体运行状态产生恶化时才会被发现。同时回转窑的体积庞大，运行参数也很复杂，所以需要一套回转窑的检测系统来巡检回转窑的变形量情况，下面详细介绍一套回转窑运行状态巡检系统。

1 回转窑巡检系统的功能

回转窑巡检系统主要是对其窑体的径向变形量实时检测，当检测到变形量数据超出安全范围时，系统就会发出报警提醒工作人员注意，同时会在LED上显示出现最大变形的截面编号，供工作人员参考。工作人员可以对问题截面周围进行检查和分析，及时调整回转窑，保证设备安全可靠的运行。

2 回转窑巡检系统的工作原理

回转窑巡检系统主要由前向通道、单片机和PC机之间的互通通信以及后向输出通道组成，其中的硬件设施主要包括传感器、信号传输通道、I/V转换器、A/D转换器、滤波器以及与接口、单片机形成相关电路等。其系统的硬件结构框图如图1所示。

图1 回转窑巡检系统硬件结构框图

本系统采用晶振频率f=6MHz的AT89C51单片机，采用共阴极LED数码管显示器。当系统正常工作时，LED显示器显示为0；当系统出现异常时，LED显示器会显示超出安全范围最大变形量的截面编号。由于LED数码管不会直接显示截面编号，需要通过译码显示器7448连接单片机P1.0-P1.3口，通过P1.0-P1.3口来输出故障截面的信息。与此同时，在单片机P1.7口连接扬声器进行故障报警，只要系统出现故障，需要输出故障截面信息时，P1.7口就会驱动扬声报警器进行报警。回转窑运行状态巡检系统利用单片机内部定时器使其在计数器模式MODE1下工作，通过对计数值的改变产生不同频率的方波。当然，通过事前对计数值TH1和TL1产生524Hz的频率。

由于回转窑的运行环境比较复杂，特别是受温度的影响很大，要想完善设备状态、故障等方面，日常的数据记录有利于管理设备运行工作。主要体现在以下几方面：

1）完善日常巡检记录，认真仔细的填写设备运行状态的描述；

2）认真填写设备的检修记录，检修时间、部位以及零部件更换和磨损等情况；

3）调整后的回转窑数据要与原始安装数据进行对比，进行分析计算，并做好应对措施，保证设备安全可靠的运行。

随着生产量不断的扩大，回转窑也逐渐向大型化趋势发展。因此，其运行状态的巡检技术也面临了越来越严峻的考验。将人们在工作过程中总结的宝贵经验数据和现代先进的检测技术相结合，直接将可供现场操作的调窑参数作为检测系统的参考数据，不仅能够减少调窑的工作量，改善回转窑的运行状态，提高其工作寿命，同时还能够发展回转窑运行状态巡检技术，为以后更加精确的计算窑体变形，改善运行状态提供更可靠的保证。

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1674-6708（2010）28-0129-01