回转窑筒体开裂的影响因素探讨及性能分析

李裕明

（兴业葵阳海螺水泥有限责任公司， 广西 玉林 537800）

1 回转窑易产生裂纹的部位及形式

目前，旋转窑筒体残存裂缝主要爆发在旋转窑过渡区。一旦出现裂缝，特别是外形不守则的裂缝，很难修缮。如果处置不完全，很容易导致反复裂缝。整个装置耗费热能大，时间段长。由于长期采用之后筒体变薄、风速缺乏，产业之内许多木材产业都爆发了冲击深刻的筒体脱落装置事故。因此窑壳烧损小，形变大，需单向替换。通常而言，常见的裂缝有两种，即横向裂缝和周向裂缝。横向裂缝通常发生在下缸支架和挡块与汽缸间的焊缝座，而周向裂缝主要发生在车轮两边过渡缸的焊缝座。

2 回转窑筒体产生裂纹的原因分析

回转窑是一种多支承、牵引、高速的热力设备。应力直观，引发缝隙的原因很多，牵涉到设计师、生产、加装、保障和监管。现在我们研究了缝隙的主要因素。

2.1 形成纵向裂纹的原因和性能分析

1.1 纵向裂纹形成的原因：

剩余的横向裂缝爆发在下缸与垫板或挡块的焊缝处，通常从外侧、内侧和旋转轴伸延产生横向裂缝甚至裂纹。主要因素下述：

1.1.1、首先，在设计师中壳板的宽度应尽可能薄。回转窑建议纵向刚性和横向弹性。如果板的宽度充足，则可以确保其纵向刚性。因此，在轴重和分割轮支承反活性力造成的交变应力和频率形变的活性之下，外壳很容易使物料痉挛，在相对较难的焊热影响区，即缸体与缸体或切割轮间产生裂缝。当支架宽度过薄或支架过宽时，支架越阔，升力越大，形变分散越大，板外侧产生量测裂缝。一旦少于风速光速，就会发生裂缝。

1.1.2、在服务业领域，一些厂商为了渴望收益，在讲究的根基之上选取厂商商品。板厚负差大，力学性能基准和危害成分浓度基准难以确保，难以确保旋转窑在严峻自然环境之下的行驶性能。一些混凝土产业为了减少成本，不惜牺牲装置体积，选取不具有回转窑生产能力的机器厂制造回转窑。因此，难以确保焊缝和材质的体积。装置交付行驶之后，事故频仍，伤亡极大。

1.1.3、在加装领域，只注意窑的冷态精确度，而忽视了长期行驶时的热态精确度。如果制造之中车轮、汽缸有所不同，则中心站最高点的下降也有所不同。因此，回转窑行驶时，各车轮中心站不在一条线段之上，各车轮轮箍的形变发生变化，中心站高度难以下降；由于中心线的变动，轮箍整个长度的形变不均匀。侧应力大，另侧形变小。这些变动会造成形变少于设计师区域，甚至少于风速光速，造成焊缝热影响区发生裂缝，另外，在加装步骤之中，为了方便工程，将跳马等粒子随便焊在筒体之上，加装之后不按建议分割采用时，不仅会损毁汽缸的风速，还会引发形变分散，造成汽缸脱落。

1.1.4、保障和维修。比如，一旦窑砖变冷，如果不研究因素，只卸载热砖。装载之后，很容易考量承托反活性力均匀原产在车轮煞车之上，且承托反作双手分散在车轮煞车侧。当它发送到汽缸时，会造成形变过载并引发裂缝。一些产业在琉璃瓦冷却监管之中，没有考量窑况，也没有对大瓦展开研究，造成窑长时间段不能稳定行驶。这就是一些窑炉能耗低、易于脱落的因素。有的机构对车轮空隙注重够。如果车轮空隙过大，如果不立即变更垫板宽度，车轮对汽缸的修补活性会相对增强，汽缸与车轮的认识总面积和接触角会相对减小，汽缸的椭圆度会减小，形变减小。另外，如果汽缸加热方法失当，即汽缸浓度较高时，无论汽缸浓度和轮子与绳子间的空隙是多少，换言之，在烈风或点火的情形之下，汽缸浓度都会急剧下降，汽缸与绳子间的气温也会变大两边母材非常小。因此，汽缸地表的形变会成倍减少，导致很小的损害。另外，为确保筒体体积，窑顶焊缝容易脱落，车轮下筒体形变急剧减小，挡块与筒体间的焊缝发生裂缝。

2.2 环向裂纹形成的原因及性能分析

2.2.1、裂缝产生的因素是下环的宽度是筒体宽度的2倍超过。如果下缸与中缸间过渡缸的宽度选取失当，惰轮的支承力通过车轮绳子传送到汽缸之上，使汽缸的形变平稳地传送到正常缸之上，这使形变难以蔓延，形变分散不可避免。由于焊缝的风速低于母材，因此会造成裂缝。

2.2、厚板与钻孔间的过渡性坡道不应大于 1:5。摇枕反力使筒体形变难以实现平稳过渡性，不可避免地造成形变分散；三是冲击焊体积。一些产业准确地相信，焊缝越粗，焊缝猪肉越少，焊缝越高，焊缝越稳固。但焊缝刚性越高，对母材的冲击越大，形变分散越大，产生裂缝的困难度越小。焊缝之中还适用夹渣、微裂纹、未焊透、咬边等缺失，这些缺失也是形变分散的成分和裂缝产生的关键因素。

2.2.3、大齿圈弹簧板与筒体焊缝处产生裂纹的原因

大齿圈弹簧板与旋转窑筒体焊缝易于造成环向裂缝。主要有三个因素。首先，大齿圈所在地的汽缸过厚，弹簧板过厚，造成汽缸刚度小，弹簧板刚性大。因此，弹簧板吸取装置行驶步骤之中形变排泄的形变，而汽缸通过形变吸取形变，如大齿轮与小齿轮啮合造成的径向力、缸温升和弹簧板造成的传输形变，随着时间段的流逝，处在实习状况，其次是焊冷影响区。加装尺寸车轮时，顶隙过大，顶齿咬边，造成很小的径向力，通过大齿圈与汽缸焊。如果少于负载光速，就会发生裂缝；三是窑体轻微弯曲时，尺寸车轮的认识状况就会毁坏，一边软，另一边不硬，这会使弹簧板的焊缝受拉压形变的双重活性，导致很小的损害。此外，筒体倾斜引发的窑体振荡引发的额外负载和车轮顶部空隙过大也会增进裂缝的造成。

2.2.4、回转窑过渡带筒体产生裂纹的原因

过渡区裂缝造成的主要因素是形变和生锈。由于过渡性带筒体不受坚硬窑皮的保障，耐火砖容易将筒体之中的低温液体和酸性气体全然隔绝。在制造步骤之中，酸性液体和酸性气体通过砖缝与合金筒体认识，引发筒体的物理化学反应和生锈。据有关资料表明，虽然预分解窑年腐蚀量在0.5mm超过，但在年腐蚀率呈指标下降的情形之下，如果窑轻微检修，成份缺乏，几年之后筒体宽度将增加30%超过。因此，在几年的行驶之中，汽缸会因变薄而脱落。其余裂缝为环向裂缝，但有时不守则裂缝以生锈陨坑的方式发生。这是缸形变与生锈共同活性的结论，必须引发产业界的高度重视。其次，由于汽缸浓度较高，汽缸的风速增强。椭圆形生锈陨坑和焊缺失也会造成冲击分散，这也是造成裂缝的关键因素。

2.3 筒体温度过高引起的筒体开裂

回转窑当作一种热工装置，其内部浓度可达1700℃。虽然空心由耐火砖和窑皮的保温层保障，但传送到空心地表的浓度也很高。没窑皮，即使砖石是全新的，有烧带的筒体浓度也能达 450℃左右，大大压制了筒体的风速。如果窑体在较高浓度下长时间段运行，很难确保筒体不造成裂缝，特别是在砖窑的情形之下，形变筒体将丧失反抗重力的技能。此时，如果实行不合适的举措（如在低温地区采光不断甚至施肥），钢瓶会急剧膨胀并造成裂缝，因为合金在低温之下的收缩量可达膨胀量的两倍左右。在投胎、热压修缮的情形之下，一些产业往往会补跌再跌。结果是窑皮不补，筒体伤，时间段长，形变轻度，甚至脱落，耐火砖难以创作，只好替换筒体。在这种情形之下，焊缝侧浓度高，焊缝侧浓度低，两边的收缩相互约束，一旦浓度形变少于，裂缝将沿焊缝路径拓展。

3 预防回转窑裂缝的措施

3.1 纵向裂纹的预防措施

因此，在回转窑的设计师和生产步骤中，筒体宽度应适当减少。气缸垫的宽度应不大于汽缸垫的公称宽度的 1.5%，且不应小于气缸垫的宽度的50%，以增加摇枕反力引发的筒体不均匀形变所造成的附加应力和浓度形变；垫板总面积不应大于车轮内控表总面积的60%，挡块与筒体栋的焊缝高度应掌控在挡块宽度的60%左右，不准有咬边等缺失，以免形变集中损毁筒体；加装步骤中，不仅要考量冷态精确度，要考量行驶时的热态精确度。计算各齿带的行驶浓度，测量各齿心热态上升量，展开加装变更，使各齿在回转窑长期行驶中的形变靠近设计师水准，防止因形变过大而造成裂缝由于车轮中心站下降；在制造和保障步骤中，窑皮和耐火砖应准备保障，避免空心因周向和旋转轴气温大而弯曲，以及形变空心因巨大的收缩和膨胀而造成的额外形变；回转窑窑炉失灵时，如果琉璃瓦发烧，无论什么因素都不容许卸筒，使筒体背离中心站路线，当红窑或筒体浓度过高时，不容许急剧加热筒体。

3.2 环向裂纹的预防措施

过渡段的宽度应靠近旋转窑带下筒体宽度和上方筒体宽度的平均数，使形变平缓大自然，形变不易蔓延，增加形变集中；防裂的关键性是确保汽缸的刚性小于弹簧板的刚性。大齿圈下缸的宽度不应大于缸公称半径的 1%。弹簧板的宽度应为汽缸宽度的60%左右。这样有助于通过弹簧板的形变来排泄重力，缓解重力对焊缝的受损，在制造和修理步骤中，也要确保缸浓度的横向和周向气温尽量大于50℃可减少额外弯曲应力和气温形变，同时不容许为修理或其他方便而在筒体上焊。如需焊，应采取措施，然后按标准展开分割研磨。

3.3 回转窑过渡带裂纹的预防

过渡区裂缝造成的主要因素是筒体在窑内受碱性液体和酸性材料生锈后变薄。因此，应首先考量隔绝酸性物料和合金筒体，以增加生锈。有几种举措。一是在筒体地表涂低温防腐涂料；二是通过湿铺耐火砖浆去除砖缝，使酸性物料与合金筒体隔绝，去除或缓解形变和物理生锈，缩短筒体使用寿命。通过减少筒体宽度（如将筒体宽度减少到筒体公称半径的 0.7%），也可缩短筒体的使用寿命。

3.4 筒体裂纹的其他预防措施

筒体裂缝的其它预防措施，如保障窑皮和耐火砖，避免筒体浓度不均匀或过高，确保筒体物料的力学性能，确保筒体在行驶状况下的平直度，增加额外荷载，平稳掌控筒体浓度等加速窑体两边上运动者，严禁窑顶加快，减少行人向顶力等，窑壳如有裂缝应立即止裂，并展开准确焊，避免裂缝拓展；同时，焊方位应在水准中心线上直角，因为此处的纵向形变为零；对于过渡区的筒体裂缝，如果筒体已经生锈，腐蚀量达30%左右，则应替换筒体，否则会导致较大事故。