浅谈回转窑振动原因及调整方法

邓建新，王卫德

浅谈回转窑振动原因及调整方法

邓建新1，王卫德2

回转窑是水泥生产企业关键的主机设备，回转窑运转是否正常，直接影响到企业生产运行。振动是回转窑运行过程中易出现的主要设备问题，由于引起回转窑振动的原因多，调整难度大，技术要求高，因此回转窑振动困扰着很多水泥生产企业的正常生产。本文以三档回转窑为例，从水泥企业多年的调窑经验出发，对引起回转窑振动的主要原因、表现状况、诊断分析及调整方法进行了总结，与同行探讨交流。

回转窑振动；调窑经验；工艺原因；设备原因；调整方法

1　概述

回转窑是水泥生产线最关键的主机设备，它承担着物料从生料转变为熟料的煅烧功能，是生产线温度最高的场所，窑内物料煅烧温度一般为1 400～1 450°C，窑内火焰温度一般可达1 600～1 800°C或者更高。为保护回转窑筒体设备，减少回转窑的表面散热，回转窑内需砌筑一定厚度的耐火材料，这导致回转窑设备本体的荷载大为增加，而且回转窑内烧成带还有一定厚度的窑皮，也会导致回转窑本体荷载的增加。另外，随着预分解技术的进步，烧成系统的熟料产量越来越高，回转窑的运行转速也越来越快。正是由于回转窑设备本身的温度高、荷载大、转速快、长度长等特点，回转窑运行时发生振动的几率大为增加，而且回转窑的振动程度和表现状况也是多种多样的。引起振动的原因可归为工艺原因、设备原因两大类，针对不同的振动原因，需要采取不同的调整方法。

2　工艺原因分析及处理

回转窑筒体不直或变形将引发回转窑周期性振动。下面简要介绍几种引起回转窑振动的工艺原因及处理方法。

2.1正常停窑再启动

回转窑经较长时间停窑或临时急停，刚点火或恢复开窑后，回转窑出现小于半圆的周期性振动，严重时个别托轮（有时可能多个托轮）与轮带在一定的区间内不接触，窑主传电机电流也随之发生与振动同步的波动，严重时回转窑大齿圈与传动小齿轮也发生同步振动。当回转窑运行一段时间后（一般在3d以内），回转窑振动逐渐减轻直至恢复正常。

2.1.1主要原因

造成这种情况的主要原因有三个：回转窑止料后打辅传的时间太短，热窑时翻窑间隔时间太长，每次翻窑的角度不正确；回转窑经较长时间停窑，在停窑期间没有按要求翻窑或翻窑的角度不正确；回转窑急停时没有及时打辅传。

2.1.2处理方法

如果回转窑点火或恢复投料运行3d以内，振动逐渐减轻直至恢复正常可以不作任何处理，当回转窑振动未完全恢复至正常时，在工艺操作上应控制回转窑转速，不能盲目加速。

应特别注意的是，每次回转窑止料或较长时间停窑时，一定要按照回转窑操作说明书中的规定，正确打辅传和翻窑，否则可能会造成回转窑筒体疲劳断裂。

2.2故障停窑再启动

回转窑经事故停窑，刚点火或恢复开窑后，回转窑出现小于半圆的周期性振动，严重时个别托轮（有时可能多个托轮）与轮带在一定的区间内不接触，窑主传电机电流也随之发生与振动同步的波动，严重时回转窑大齿圈与传动小齿轮也发生同步振动。当回转窑运行一定的时间后（3d以上），虽然回转窑振动有所减轻，但振动值依然超出允许的范围，经多种调整方法仍然不能彻底消除振动。

2.2.1主要原因

造成这种情况的主要原因也有三个：回转窑大面积掉砖或大面积红窑时停煤止火不及时，止火后没有严格按照回转窑操作说明书中的规定正确打辅传和翻窑，造成回转窑筒体不均匀膨胀和收缩而严重弯曲变形；在大风大雨的恶劣气候下事故性停窑，停窑后未能及时打辅传和翻窑，造成回转窑筒体不均匀收缩而严重弯曲变形；回转窑长期停窑，停窑后从未翻窑。

2.2.2处理方法

如果是回转窑大面积掉砖或大面积红窑，应及时停煤止火打辅传和翻窑，尽量延长冷窑时间；大风大雨的恶劣气候期间一定要保证备用电源能随时启用，平时也应对备用电源进行日常维护保养，保持完好。如果回转窑筒体弯曲变形，特别是同时存在一、二、三档托轮支撑回转中心线不直的情况，应先将其调整。停窑砌筑耐火砖时，应尽量将压铅数据值最小点转至回转窑的最上方（即拱在上方），特别是在停窑砌筑耐火砖时，几天都不能翻窑，依靠回转窑的自重可微量减小回转窑的弯曲变形。回转窑点火初始时，将压铅数据值最大点转至回转窑的最上方（即拱在下方）。回转窑在高温状况下，将压铅数据值最大点转至回转窑的最上方停留10～15min，再用辅传运行3～5min，用此方法反复进行几次后回转窑的振动会逐渐减轻。如果回转窑大面积掉砖或大面积红窑后造成筒体严重变形，经上述方法调整无效后，应考虑更换严重变形的窑筒体。

2.3筒体和轮带热膨胀

回转窑在运行过程中第三档托轮发生振动，振动值由小逐渐增大，有时过一段时间后振动值又由大逐渐减少直至恢复正常；振动周期性不明显或没有规律，筒体扫描仪（或用手持测温仪检查）测温数据显示第二档轮带处温度明显增高，用手持测温仪检查轮带垫板时，其温度明显高于相邻筒体的温度，同时伴有第二档的托轮瓦温度增高，检查轮带与垫板滑移量时发现较前明显减少，严重时没有滑移量甚至可能轮带将垫板抱死。

2.3.1主要原因

造成这种情况的主要原因有：第二档轮带处耐火砖偏薄，工艺操作不当，火焰后移，在第二档轮带处形成高温区，造成该段窑筒体和轮带温度增高后发生膨胀；第二档轮带处耐火砖严重超薄，造成该段窑筒体和轮带温度增高后发生膨胀。

2.3.2处理方法

如果振动值由小逐渐增大、过一段时间后振动值又由大逐渐减少直至恢复正常，一般是由工艺操作不当造成轮带处形成高温区导致筒体和轮带热膨胀引起的。在工艺操作上应控制火焰长度和强度，在高温区加强筒体的外部冷却，避免在第二档轮带处产生局部高温。如果窑振动逐渐减轻直至恢复正常，可以不作任何处理；如果振动值由小逐渐增大，运行一定时间后不能恢复正常，一般是由轮带处耐火砖严重超薄造成筒体和轮带热膨胀引起的，在工艺操作上应控制火焰长度和强度，在高温区加强筒体的外部冷却，降低第二档轮带处局部高温区的温度，严格控制筒体温度（应保证在400℃以下），如温度无法控制应考虑停窑更换耐火砖[1]。

3　设备原因分析及处理

引起回转窑振动的设备原因，主要指回转窑回转中心线不直（一、二、三档托轮支承装置使回转中心线不在一条直线上），或者大齿圈与小齿轮振动。

3.1筒体中心线不直

回转窑在运行过程中某档托轮发生振动，振动周期性不明显或没有规律，同时伴有某档的托轮瓦温度偏高，严重时另一档或者另两档托轮也发生振动，如经较长时间带病运行，轮带表面可能出现一道道纵向白亮的花纹。

3.1.1主要原因

造成这种情况的主要原因有三个：托轮基础中某档托轮基础发生不均匀下沉；某档托轮或托轮瓦磨损严重；某档托轮瓦座前后位置不正确。

3.1.2处理方法

目前业内普遍使用压铅丝法[2]检测和调整，这些处理方法比较常见，没有特殊性，所以在此不再赘述。

3.2大齿圈与小齿轮振动

回转窑经较长时间停窑或临时急停，刚点火或恢复开窑后，回转窑大齿圈与小齿轮发生周期性振动或整圈性振动，窑主传电机电流也随之发生与振动同步的波动。

3.2.1主要原因

造成这种情况的主要原因有：大齿圈与小齿轮的齿顶间隙太小；大齿圈与小齿轮齿面摩损严重。

3.2.2处理方法

将大齿圈均分为8等份，用塞规或压铅法检测大圈与小齿轮的齿顶间隙，如大齿圈与小齿轮的齿顶间隙太小，按要求调整齿顶间隙（冷态下为0.25倍模数加2±1mm，热态下为0.25倍模数加0.5～1mm）[3]；检查大齿圈与小齿轮齿面磨损情况，如大齿圈与小齿轮齿面摩损较严重，在调整大齿圈与小齿轮的齿顶间隙时可适当增大齿顶间隙，如大齿圈与小齿轮齿面摩损超过齿尖厚度10%时，应考虑将大齿圈和小齿轮翻面或更换大齿圈和小齿轮。

4　结语

回转窑振动原因复杂，文中提及的方法还需根据现场情况进行调整，但多数现场按照文中的方法进行调整后，振动均会减弱或消失，为窑系统正常生产提供有力保障。

[1]严生,常捷,等.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].北京：中国建材工业出版社，2007．

[2]江旭昌.回转窑托轮调整[M].北京：中国建材工业出版社，2012．

[3]侯学滨.齿轮传动中磨损问题的研究及修复方法[J].机械管理开发，2012，（4）．

A Discussion of the Causes and Adjustment Methods of the Rotary Kiln Vibration

DENG Jianxin,WANG Weide
(1 Sinoma Cement Co.,Ltd.Research Center,Hunan,Zhuzhou,412000; 2 Sinoma Energy Conservation Ltd.,Xinjiang,Urumqi,830006)

The rotary kiln is one of the key equipments in the cement production line,whether the rotary kiln is functioning properly will directly affect the running of whole production line.The vibration is the main problem of the rotary kiln’s running.There are multifarious reasons leading the vibration,and the adjustment of rotary kiln is difficult and required high technique,so the kiln vibration troubled plenty of cement production enterpris⁃es.Taking three station rotary kiln for example,try to analysis the cause and representation of vibration,summa⁃rize the diagnosis and adjustment based years of experience.This article is sharing some viewpoints with counter⁃parts.

rotary kiln vibration;adjustment experience of the kiln;the process analysis;the equipment analy⁃sis;adjustment methods

TQ172.622.29

A

1001-6171（2016）05-0051-03

通讯地址：1中材水泥有限责任公司，湖南株洲412000；2中材节能有限责任公司，新疆乌鲁木齐830006；

2016-03-29；编辑：赵星环