回轉(zhuǎn)窯是水泥廠燒成系統(tǒng)重要的主機(jī)設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接影響水泥廠的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。中材國(guó)際南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)南京院）自20世紀(jì)80年代以來(lái)，一直跟蹤國(guó)際水泥技術(shù)裝備的發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)設(shè)備，努力提高我國(guó)水泥技術(shù)裝備水平。目前我院已開(kāi)發(fā)出300t/d。5000t/d等系列回轉(zhuǎn)窯。本文對(duì)Y4874回轉(zhuǎn)窯的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)作一簡(jiǎn)要介紹。IY4874回轉(zhuǎn)窯開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案制定原則、主要技術(shù)參數(shù)
    Y4874回轉(zhuǎn)窯是為某公司5000t/d新型干法生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)發(fā)研制的。在方案制定過(guò)程中，我們調(diào)研了冀東、寧國(guó)、江南小野田、京陽(yáng)、華新、山東大宇等4000t/d以上國(guó)外引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)回轉(zhuǎn)窯使用情況，分析比較其技術(shù)特點(diǎn)和在生產(chǎn)過(guò)程中存在的不足，結(jié)合國(guó)情，揚(yáng)長(zhǎng)避短。在跨距布置、傳動(dòng)方式、窯頭窯尾密封型式等方面做了多方案比較；在零件加工工藝、材料選用、熱處理要求等方面，充分考慮國(guó)內(nèi)制造水平和能力。整體方案力求先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠，達(dá)到國(guó)外90年代先進(jìn)水平。Y4874回轉(zhuǎn)窯主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

2、Y4874回轉(zhuǎn)窯的主要技術(shù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.1  工藝技術(shù)參數(shù)
    根據(jù)產(chǎn)量要求和預(yù)分解窯整個(gè)系統(tǒng)的匹配計(jì)算，特別是對(duì)窯換熱和煅燒能力、人窯物料分解率、物料在窯內(nèi)停留時(shí)間等計(jì)算，并比照相近規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)際生產(chǎn)情況，確定回轉(zhuǎn)窯規(guī)格、斜度和轉(zhuǎn)速。其中5000t/d產(chǎn)量考慮了10% N15%余量；回轉(zhuǎn)窯的容積產(chǎn)量約為4. 59～5.27t/( d/d)。
2.2  結(jié)構(gòu)設(shè)汁特點(diǎn)
回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)高溫?zé)峁ぴO(shè)備，主要由簡(jiǎn)體部分、支承裝置、傳動(dòng)裝置、擋輪裝置和窯頭窯尾密封等部分組成（見(jiàn)圖1）。
 
    在方案設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素很多，除加工制造能力方面的因素外，主要是工況參數(shù)，包括設(shè)計(jì)負(fù)荷（襯砌、物料、窯皮）、筒體溫度、安裝制造誤差及磨損、基礎(chǔ)沉降等。在Y4874窯的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，綜合考慮了窯可能出現(xiàn)的各種不同工況，及其時(shí)期、頻度和不同工況下的負(fù)荷、溫度等分布特征。
    {1)跨距。根據(jù)長(zhǎng)徑比，確定三檔支承。在跨距分配時(shí)，與簡(jiǎn)體、輪帶、支承一并考慮，其中重點(diǎn)考慮超靜定引起的附加彎矩及對(duì)不同溫度的適應(yīng)性和承載力，以減少支承裝置的規(guī)格，并確保滿(mǎn)足不同工況下窯各部分具有很高的可靠性和最優(yōu)性?xún)r(jià)比。
    (2}簡(jiǎn)體鋼板選材。針對(duì)大直徑窯縱向剛度較好帶來(lái)附加彎矩較大而橫向剛度相對(duì)較弱的特點(diǎn)，結(jié)合筒體各部位受力情況不同和溫度場(chǎng)分布不同，考慮不同厚度鋼板焊接的影響，簡(jiǎn)體設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)精確計(jì)算分析，合理確定不同部位簡(jiǎn)體鋼板厚度、材質(zhì)和焊接要求。輪帶下及其附近簡(jiǎn)體選用較厚鋼板，高溫區(qū)簡(jiǎn)體選用耐溫較高和防腐蝕性能較好的鍋爐鋼板，使簡(jiǎn)體有較好橫向剛度和縱向柔度，降低支承對(duì)簡(jiǎn)體直線(xiàn)度的敏感性，保護(hù)筒體、窯磚和支承。
(3)實(shí)心輪帶、浮動(dòng)墊板。結(jié)臺(tái)目前大型回轉(zhuǎn)窯成熟的經(jīng)驗(yàn)，Y4874窯采用實(shí)心鑄造輪帶和浮動(dòng)墊板結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）。墊板浮放在筒體上，輪帶再活套在墊板上。墊板與簡(jiǎn)體之間采用擋塊和壓塊三維固定。輪帶鑄造成品率高，使用壽命長(zhǎng)，制造方便。墊板磨損后更換容易，且不傷害簡(jiǎn)體。輪帶與墊板之間的間隙，是個(gè)很重要的參數(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮了不同工況下可能出現(xiàn)的輪帶與簡(jiǎn)體之間的溫差，以確定合適的間隙。間隙過(guò)小，窯筒體容易產(chǎn)生縮頸，使輪帶和墊板之間間隙增大，磨損加快，嚴(yán)重時(shí)影響耐火磚的使用壽命。
 
    (4)筒體進(jìn)、出料端設(shè)有耐熱鋼護(hù)板。其中窯口護(hù)板與風(fēng)冷套組成環(huán)形冷卻空間（見(jiàn)圖3），由專(zhuān)用風(fēng)機(jī)配送冷卻風(fēng)，通過(guò)半環(huán)形風(fēng)管?chē)娮欤瑥娘L(fēng)冷套喇叭型端口噴入，直接冷卻窯口護(hù)板和窯口筒體，以保證窯口簡(jiǎn)體和護(hù)板的長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)傳動(dòng)裝置采用直流單傳動(dòng)（見(jiàn)圖4）。在傳動(dòng)功率確定，元器件分析計(jì)算、選型上，既考慮了正常工況需要，又兼顧各種異常情況（如窯內(nèi)結(jié)圈、窯皮波動(dòng)、簡(jiǎn)體彎曲等），并參照相近規(guī)格窯的實(shí)際運(yùn)行情況。主電機(jī)選用水泥窯專(zhuān)用電機(jī)，主減速器選用硬齒面圓柱齒輪減速器。主減速器與小齒輪軸的聯(lián)接采用專(zhuān)業(yè)廠制作的撓性膜片聯(lián)軸器。整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠。
 
    (6)大齒圈與簡(jiǎn)體的聯(lián)結(jié)采用鉸接切向彈簧板型式（見(jiàn)圖4）。這種使大齒圈懸掛在簡(jiǎn)體上的聯(lián)接結(jié)構(gòu)能使大齒圈與筒體間留有足夠的散熱空間，并能減少窯體彎曲等變形對(duì)嚙合精度的影響，起到一定的減震緩j中作用，有利于窯襯的使用壽命。
(7)支承裝置采用自動(dòng)調(diào)心的滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，并根據(jù)簡(jiǎn)體不直對(duì)支承產(chǎn)生附加力的幅度和頻度，臺(tái)理確定零部件的強(qiáng)度、剮度。為減少備件數(shù)量，首尾兩檔軸承規(guī)格相同。為了改善潤(rùn)滑狀態(tài)，軸瓦采用大間隙不刮瓦結(jié)構(gòu)，以利于油膜形成和提高承載能力。軸承潤(rùn)滑采用油勺帶油潤(rùn)滑，另外還配有潤(rùn)滑油的自動(dòng)加熱和測(cè)溫裝置，以適應(yīng)不同的氣候環(huán)境和及時(shí)反映異常情況，保護(hù)軸承。
 
    (8}擋輪采用液壓擋輪裝置《見(jiàn)圖5)。液壓擋輪設(shè)置在窯尾檔輪帶的下側(cè)，以減少簡(jiǎn)體高溫輻射熱對(duì)擋輪軸承、液壓缸元件、行程開(kāi)關(guān)等壽命的影響。通過(guò)專(zhuān)用擋輪油泵站控制液壓擋輪迫使輪帶和窯筒體一起按一定的速度和行程沿窯中心線(xiàn)方向在托輪上往復(fù)移動(dòng)，使輪帶和托輪在全寬上能夠均勻磨損，以延長(zhǎng)托輪的使用壽命。液壓擋輪的上行和下行除正常工作行程的控制外，還設(shè)有多重保護(hù)，以免簡(jiǎn)體頂壞煙室和窯頭窯尾密封裝置。
    (9)窯頭密封采用鋼片徑向接觸式密封，能自動(dòng)補(bǔ)償窯筒體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的偏擺和運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能良好。
    (10)窯尾密封采用汽缸壓緊端面接觸式密封，整個(gè)密封圈受力均勻且能消除由于安裝和窯簡(jiǎn)體撓度產(chǎn)生的不良影響。此外，由自動(dòng)干油泵將潤(rùn)滑脂注入摩擦圈接觸面進(jìn)行潤(rùn)滑；摩擦阻力及磨損小，密封可靠效果好。
設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用是一臺(tái)設(shè)備良好運(yùn)行的前提和保證，四者缺一不可。Y4874回轉(zhuǎn)窯在銅陵海螺公司投產(chǎn)至今，運(yùn)行良好，目前產(chǎn)量基本穩(wěn)定在5600t/d以上。
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