浅谈提高回转窑运转率的经验

韦雄 巫裕旋 潘国文 朱运锋

【摘 要】回转窑是水泥熟料生产的核心设备，其运转率与熟料产量密切相关。2020年由于受新冠肺炎疫情影响，一线窑长时间停产，为完成全年熟料产量任务，必须提高回转窑运转率。文章以一线窑为例，简述了影响回转窑运转的原因，阐述日常维护管理重要事项、重要隐患排查及其跟踪制度、年度大修注意事项等，分析故障原因，探索应对措施，总结并分享提高回转窑运转率的经验。

【关键词】水泥回转窑;运转率;连续运转

【中图分类号】TF046.6 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）12-0050-04

广西鱼峰水泥股份有限公司一线窑始建于1958年，原为湿法长窑，于2001年改造为φ4 m×56 m的半干法窑。2020年受新冠肺炎疫情影响，一线窑于2月中旬停产，复产复工后，公司提出“目标不变，任务不减”的方针，但由于停产时间较长，一线窑难以完成全年熟料生产任务，因此提高熟料产量是当务之急。

熟料烧结回转窑是水泥熟料生产的核心设备，其运转率高低直接决定熟料产量。消除影响回转窑运转的隐患，保证回转窑长期稳定运行，是提高熟料产量的关键[1]。

1 基本生产情况

2018—2019年一线窑停机情况见表1。

2 存在问题

水泥生产有其连续性特点，线上的任何一台设备发生故障，都有可能导致整个窑系统停产，因此线上的全部设备都必须无故障、全效率、安全运转[2]。近几年，一线窑停窑大多是由于回转窑之外的设备发生故障导致。

2.1 近年一线窑停窑原因

通过对近两年停机情况分析发现，一线窑因工艺故障停窑的次数仅为1次，为2019年1月C3旋风筒堵料停窑;电气专业故障停窑1次，为2019年1月高温风机散热风扇烧，过热报警跳停导致停窑;因机械故障停窑6次，停窑原因包括以下6个方面：①2018年1月喂料皮带接头开裂;②2018年9月窑尾电收尘多个电场短路接地;③2018年9月检修杂物落入分解炉喂煤秤，造成喂煤秤减速机三段齿轮轴及其低速轴配对齿轮崩齿;④2019年3月喂料分格轮检修质量不合格，投料后受热膨胀卡死;⑤2019年4月喂料皮带被异物割裂;⑥2019年6月暴雨天气外部电网波动停窑后，窑筒体变形，运转至7月筒体开裂。

除三大专业故障停窑外，2018—2019年其他故障停窑原因主要集中于外部停电及定检。近两年，一线窑因定检窑尾电收尘停窑2次，定检窑筒体停窑2次，外部停电停窑12次。

2.2 可能导致停窑的其他隐患

除上述停机故障外，一线窑还存在许多可能导致停窑但经过及时处理未影响窑正常运转的故障。

工艺专业故障主要包括窑门罩浇注料爆裂、回转窑过渡帶红窑、C2旋风筒堵料、C0旋风筒磨穿漏水导致生料黏结堵料、熟料破碎机下料口堵塞等。

机械设备高频故障点主要集中于箱式喂料机、篦冷机等主要设备。其中，箱式喂料机在2018年之前多次因链板断裂而停窑，仅2017年就因此停窑5次。篦冷机及输送故障率较高，经常发生篦冷机液压泵对轮损坏、液压缸断裂、熟料输送轨道脱焊、行走轮损坏等事故。高温风机及窑中大齿圈故障次数较少，但难以处理，自高温风机地脚螺丝及大齿圈对口螺栓断裂以后，设备振动较大且一直在发展，后续还导致了大齿圈挡油环脱焊，虽已采取措施进行加固及特护，但仍未能根治，影响系统正常运转。

从近年电气故障看，变频器故障报警出现的次数较多，2019年出现3次，主要集中在控制单元问题上，主要是功率单元或控制板积灰导致。此外，每年9月份左右，窑尾电收尘开始出现故障，电场相继接地，2018年和2019年均出现过被迫停窑定检的情况。

3 应对措施

3.1 大修采取措施

回转窑的运转率取决于其设备状况，保证回转窑的大修质量，是保证回转窑稳定运行的前提[1]。针对停机故障点及隐患，在2020年一线窑大修过程中，制造一部采取了针对性措施，以消除故障隐患。

（1）在大修过程中落实维修责任，要求个人对自己维修的设备状况负责并进行记录，提高员工的重视程度，保证检修质量。检修过程中关注主机设备及隐患设备，针对近两年出现过停窑事故的设备进行重点检查，利用大修解决易发故障点，并吸取以往的经验教训，关注维修细节，严格按照相关数据要求安装，避免出现检修质量事故。

（2）针对喂料皮带接头开裂和皮带被铁板割裂导致停窑问题，采取环形皮带代替之前的黏接皮带，环形输送带带芯接头处强度可达到胶带本体强度的90%，胶带表面无明显接头缺陷，可有效防止皮带接头开裂。同时，加强喂料皮带上游设备检修质量，确保挖补、焊接质量，避免铁板脱焊掉落割裂皮带。2020年以来，一线窑喂料皮带未出现故障。

（3）针对电收尘故障停窑事故，2020年大修时对窑头窑尾电收尘进行了全面检查，进入电场内部固定断裂极丝、切除并更换腐烂极丝，调整电场框架，清理电场内部及拉链机积灰，擦洗所有瓷套、瓷转轴、绝缘板，清洗窑头窑尾共19台整流变压器瓷瓶;更换窑尾电收尘整流变压器，杜绝漏油现象。更换电收尘直瓷套、振打瓷转轴、绝缘板、阻尼电阻器等配件。大修后电收尘运转良好，排放达标，全年未因电收尘故障导致停窑。

（4）针对检修杂物落入喂煤秤，导致喂煤秤卡死，减速机三段齿轮轴及其低速轴配对齿轮崩齿的问题，确定了先检修输送铰刀后检修喂煤秤的检修顺序，避免铰刀带入杂物导致喂煤秤卡死。并在铰刀处增加沉降室，规定检修后煤磨开机时煤粉必须先运往沉降室方向，使杂物沉积，避免杂物落入喂煤秤。2020年一线窑头、窑尾煤粉称均运转正常，未造成停窑事故。

（5）针对喂料分格轮因叶轮与壳体间隙不够，热膨胀后卡死导致的停窑事故，2020年大修吸取教训，严格按照技术要求把控好叶轮与壳体的间隙，控制叶轮单侧间隙在0.7～1.5 mm范围内，并举一反三，大修后喂料分格轮及窑系统其他分格轮均运转正常。

（6）针对一线窑筒体开裂、变形的重大问题，大修时在公司领导和各位专家的支持下敲定解决技术方案，检修过程中严格把关，按照技术要求更换了回转窑2#墩往窑尾方向11 m、往窑头方向4.95 m的筒体及2#墩轮带处的2.2 m筒。并对筒体进行找正，以一、三挡两轮带处筒体中心的连线为基准轴线，调整二挡托轮，保证二挡轮带筒体中心同轴度公差为φ4 mm，筒体的同轴度在大齿圈处为φ4 mm，窑头及窑尾处为φ5 mm，其他部位为φ12 mm，使各轮带处筒体中心位于同一几何中心线上，其径向圆跳动公差为1 mm，端面圆跳动公差为2 mm[3]。调整1#、2#、3#墩轮带垫板间隙、侧间隙，检查、加焊挡环焊缝，增补脱落的挡铁，最终解决该难题，大修后筒体与托轮、轮带接触良好，无变形开裂，轮带垫板无脱落。

（7）为保证浇注料使用正常，大修时浇注料施工由工段职工专人负责监督，在锚固件焊接完毕后逐一进行检查，确保焊接质量;浇注料施工时加水量严格遵守7%～10%用量，用胶桶定量添加，避免用水量过多;浇注料搅拌及振捣均要求充足的时间，以确保浇注料的浇注质量。大修后烘窑时严格遵守“慢升温、不回头”的原则，按照烘窑曲线规定的速度进行升温，2020年大修后，一线窑各处浇注料使用正常，未出现质量事故。

（8）窑衬寿命取决于耐火砖及其砌筑质量[2]。为避免红窑事故，工段管理人员加强耐火砖库存管理，每年订购耐火砖前都会对库存的耐火材料进行盘点，结合库存数量计算耐火材料采购数量。在大修时优先使用库存的旧耐火砖，减少库存耐火砖数量，通过前几年的消耗，2020年大修时使用的基本都是新砖，只有部分镁砖是2019年的旧砖，存放时间较短，并不影响使用。在使用旧砖前应认真细致地检查，质量不合格的禁止使用，并进行合理安排，在关键部位使用新砖，温度较低的部位用舊砖。此外，加强耐火材料施工管理，砌筑窑内耐火砖时安排经验丰富的瓦工进行监督，并采取责任制以提高员工执行力，还要求全体操作员入窑检查耐火砖砌筑质量，2020年大修砌砖过程中员工及时发现了两块反砖，避免了砌筑质量事故，大修后耐火砖使用正常。

（9）针对一线窑箱式喂料机链板断裂停窑问题，通过技术人员攻关，将链板滚轮材质由高碳铬轴承钢GCr15改为40Cr合金钢，滚套材质由40Cr合金钢改为20CrMnTi渗碳钢，同时将内外链板厚度由12 mm改为16 mm，设计销轴多加1颗螺母;并且在检修更换链条时，使用水平仪找正调整头、尾轮水平、跨距、对角线等，达到两链轮对头、尾轮纵向中心线的对称度公差为1 mm，头、尾两链轮平行度误差不大于其间距的1/1 000，对角线误差不超过2 mm，主动链轮和被动链轮齿的中心线重合，其偏移误差不大于两链轮中心距2/1 000。技术攻关之后，一线窑再无箱式喂料机故障导致的停窑事故。

（10）2020年利用大修机会，对全线电气及自动化设备进行全面检修，主要检修项目包括以下4点：{1}清理开关站积灰，检查母排螺栓并紧固，避免发热隐患，提升绝缘性能;用防火泥封堵开关柜进出孔洞，防止小动物误闯引起放炮事故。{2}检查变电所高低压配电及控制室，清理积灰并紧固母排及线头;修复窑主机断路器摇进摇出困难隐患;变电所进线增加电缆，解决夏季电缆发热隐患。{3}改箱式喂料机抽屉柜为开关直接供电到现场，避免抽屉柜发热、缺相引起设备故障。{4}检查高压变频器并清理积灰、清洗绝缘子，清洗变压器高低压绝缘子，清洗、更换低压电机轴承，检查高压电机电缆绝缘，使电机绝缘满足运转需要。

除上述大修项目外，其他检修项目也加强管理、提前做好技术验收方案，使得检修质量得到了很大的提升。

3.2 日常管理维护

一线窑能持续运转，除检修质量的保障外，日常巡检、维护也非常关键，及时发现故障隐患并处理，避免重大事故发生是窑系统正常运转的前提之一，在日常维护方面，一部各专业主要做了以下工作。

（1）针对预热器堵料事故，要求操作员加强操作，控制好煅烧温度，避免因温度过高出现烧结性堵塞;要求现场员工提高巡检质量，加强对各级预热器锥部、下料管等关键部位的检查，并定期清理。此外，现场安装摄像头，监控C2、C3翻板阀工作情况，一旦发现翻板阀运转不灵活，立即要求巡检人员现场检查处理;在易发生堵塞的C2筒下料管处安装空气炮，定期清吹物料;在C0筒外部打浇注料，避免磨穿，并加篷布防雨，有效避免了旋风筒堵料停窑事故。

（2）为保证电收尘工作正常，三大专业配合修复了窑尾沉降室回灰拉链机，并将拉链机的下料翻板阀改造为分格轮，提高锁风效果，避免拉链机结料，使位于电收尘前的两个沉降室能够正常工作，有效减轻了电收尘负荷。日常生产中工艺专业控制尾气排放温度在95 ℃以上，避免温度过低导致电场结露短路。在电收尘电场出现故障后，及时开启电收尘加热器，并不定期清理电收尘内部积灰，在不停窑进行处理的情况下使两个短路的电场得以恢复正常工作。

（3）为避免熟料破碎机堵料导致停窑事故，一线窑工段要求操作员加强监控，在掉窑皮时及时通知巡检工看守熟料破碎机下料口，直至大块物料顺利通过为止;同时要求巡检工定期检查熟料破碎机下料口并拍照，保证员工的执行力，使员工能够及时发现下料口堵塞事故。在每次转产中热熟料时，由于熟料成分及煅烧因素的影响，窑内易产生料球，导致熟料破碎机下料口堵塞，因此提前在破碎机附近准备好处理破碎机堵料时需要使用的工具并检查，保证工具完好充足，一出现事故就能立即使用，有效缩短了处理时间。每次处理破碎机堵料事故都要求管理人员现场指导，提高工作技巧，加快处理进度。2020年以来，一线窑熟料破碎机下料口累计堵塞7次，均及时发现和处理，均未造成停窑事故。

（4）加强主机设备巡检，对发现的问题做好跟踪处理。每班都定期检查存在隐患的主机设备，对相关运行数据进行记录跟踪，发现问题及时组织处理，尽快排除故障。从每天记录得到的数据可以分析出隐患的变化趋势及器件的磨损程度，为随后的检修维护提供重要依据。

（5）优化供电线路继电保护参数，让保护装置更准确及时地动作，避免个别线路故障影响到开关站整体供电安全。主要对外部线路柜进行动作参数跟踪，在继电保护上优化整定参数。此外，停用易发故障线路，每班都对开关站设备运行情况进行巡检。2020年没有出现因外部供电线路故障问题导致的停窑事故。

（6）针对性加强对高压变频器过滤网的清灰，并通过外部冷却等方式设法降低变频器运行环境温度，2020年没有因高压变频器问题引起的停窑。

（7）加强专业巡检，机电专业每周巡检2次以上，同时提高岗位巡检质量，及时发现设备故障隐患，为及时抢修提供宝贵时间。三大专业加强沟通，实现高度融合，发现疑难问题共同处理，加快抢修配合速度，避免停窑事故发生。

（8）发现隐患及时在工作群内通报，然后由专业技术人员进行跟踪处理，对能处理的隐患立刻处理，对不能处理的隐患做好特护措施和方案。2020年一线窑高温风机轴承座基础座地脚螺丝断裂3次，机体振动大，严重威胁回转窑正常运转，之后加固基础座，制訂高温风机特护方案，要求每班测量2次以上振动值并在工作群内通报，依据振动情况及时调整操作，使高温风机振动值得到控制。

（9）节假日前对重点设备进行全面检查，同时要求定期检查篦冷机、熟料输送等故障率较高的设备，通过有计划地检查，提前做好处理故障的准备，能够大幅提高处理设备故障的效率。在篦冷机定期检查中，发现液压缸销子退出3次，篦冷机液压缸断裂1次，并迅速进行抢修，仅用30 min就完成更换液压缸工作，避免了停窑事故。

（10）结合生产实际，不定期举行各类培训，提高员工巡检及操作能力，并在公司内部发生事故时，组织召开事故分析会，并进行总结，吸取经验教训，学习应对措施。例如，2019年6月因雨天停窑导致窑筒体弯曲变形之后，部门、工段召集员工召开事故分析会，了解事故经过，分析事故原因，制定特护措施，并在后续一段时间内要求员工进行暴雨天气停窑的应急演练，提高员工应对类似突发事故的能力，之后一线窑在雨天临时停窑时，窑筒体未再出现变形现象。

（11）完善工段管理规定，制定出合理有效的巡检路线，让员工按既定路线及频率进行巡检，并通过将部分工作分配至班组及个人、建立奖惩制度等手段强化员工执行力，极大地提高员工的工作效率，使员工能够及时发现设备隐患，争取更多处理时间，避免了多次停窑事故。每月定期召开月度生产例会，总结生产情况，对存在的问题进行分析，统一操作思路，保证窑况稳定。

4 效果

2020年一线窑停窑5次，比2019年减少10次，排除疫情停窑时间，全年停机547.02 h，同比减少29.58 h，年度运转率达到93.77%，顺利完成全年生产任务。

5 结语

通过加强管理，对停窑因素采取针对性措施，2020年大修后，一线窑除因外部停电导致停窑2次外，全年无停窑事故，自2020年6月25日投料以后，连续运转超过250 d，创造了公司回转窑连续运行纪录，这一成绩在行业中屈指可数。

参 考 文 献

[1]崔世谦.提高回转窑运转率的途径[J].机械管理开发，2003（4）：40-41.

[2]赵琳.论提高回转窑运转率的必要性[J].辽宁建材，1996（4）：14-16.

[3]容永泰.提高回转窑的运转率（一）[J].中国建材装备，1996（1）：11-14.