回转窑的工作原理

一、回转窑的工作原理概述

回转窑是一个复杂的热工设备，在高温重负荷的运转中承受着机械力（包括重力）、热变形、化学侵蚀等各种因素的影响，再加上本身的倾斜和各处温度不均匀及膨胀量的不同，造成局部筒体横断面变形，尤其是轮带的内径与筒体垫板的间隙对筒体横断面变形的影响是很大的。

回转窑的筒体由钢板卷制而成，筒体内镶砌耐火衬，且于水平线成规定的斜度，由3个轮带支撑在各档支承装置上，在入料端轮带附近的跨内筒体上用切向弹簧固定一个大齿圈，其下有一个小齿轮与其啮合。正常运转时，由主传动电机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。

物料从窑尾进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用，物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向移动，继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。

燃料由窑头喷入窑内，燃烧产生的废气与物料进行热交换后，由窑尾导出。

二、回转窑轮带

回转窑轮带处筒体的受力是复杂的，轮带转动时按照椭圆轨迹而移动，加上高温下筒体蠕变、磨损等因素，加速了轮带与垫板之间间隙的变化，致使内部窑衬之间受挤压与拉伸应力的破坏，造成耐火砖断裂后脱落，影响窑的安全运行。因此轮带间隙的合理控制是十分重要的，而轮带间隙在生产中受各种因素的影响是一个变量，这个变量大小对该处椭圆度或椭圆率的变化影响极大，轮带间隙越大、窑筒体椭圆度越大，在运转时对窑衬机械应力也就越大，极易造成窑衬损坏，引起掉砖红窑。

窑筒中窑衬内的压应力主要由三方面因素所引发，即窑筒椭圆度，衬砖的热膨胀及衬砖内产生膨胀性矿务。根据“水泥回转窑用耐火材料使用规程”对于窑衬的强度要求，应把它的各1/3强度分别用于抵抗上述三个方面的压力影响。

管理建议：1、严格点火初期的升温制度，缓慢升温，降低轮带和筒体的相对温差，减少间隙。

2、点火初期减少转窑次数，因为冷态时每档的间隙处于最大状态，转动时变形和滑动磨损都比较严重，，所以，应定时翻窑和慢速转动。

3、及时涂抹耐热润滑脂，当窑连续慢转时，巡检工应及时涂抹润滑脂，使接触面光滑，减少拉伤及磨损。

4、严禁过载强烧，特别是烧成带窑皮不好时，更不能高产强烧。筒体温度不应超过℃，以防止高温时筒体刚度急骤降低，筒体变形。

5、当轮带与筒体间隙过大时，应及时的更换垫板，调整间隙。

6、加强运行过程中轮带间隙额跟踪和控制，及时调节和控制好轮带风机的开停和冷却风量大小。

轮带间隙对回转窑的安全运转是一个重要参数，在生产实际中，加强技术管理，合理控制轮带间隙。

三、窑筒体材质：锅炉钢锅炉钢板主要是指用来制造过热器、主蒸汽管和锅炉火室受热面用的热轧中厚板材料，主要材质有优质结构钢及低合金耐热钢，常用的锅炉钢有平炉冶炼的低碳镇静钢或电炉冶炼的低碳钢，含碳量Wc在0.16%-0.26%范围内。由于锅炉钢板处于中温（oC以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气的腐蚀，对锅炉钢的性能要求主要是有良好的焊接及冷弯性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等。锅炉及压力容器用板主要钢号及执行标准（1）锅炉板主要钢号有：20g、16Mng、15CrMoVg、19Mng、22Mng（2）压力容器用板主要钢号有：20R、16MnR、15MnNbR、15MnVNR（3）执行标准：GB-、GB-锅炉及压力容器用板的主要用途：广泛应用于石油、化工、电站、锅炉等行业，用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包、液化石油气瓶、水电站高压水管、水轮涡壳等设备及构件

四、回转窑的结构组成

窑筒体采用锅炉钢制成，其特点是大大降低了窑体的重量，采用自动焊焊接。窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间，从喇叭口向筒体吹冷风制冷。筒体上有三个矩形实心轮带。轮带与筒体垫板件存在一定的间隙，其大小值由热膨胀量决定，当窑正常运转时，轮带能适度的与筒体间保持微量的滑移。

采用液压推力挡轮装置承受全窑的下滑力，该装置可推动窑体向上移动。支承点间跨度的正确分配，使各档轴承装置的设计更加合理。各轴承点均设有测温装置。

传动系统用单传动（三线采用双传动），由水泥工业回转窑专用的直流调速电动机驱动。另外设有连接保安电源的辅助传动装置，可保证主电源中断时仍能盘窑操作。

五、回转窑托轮的调试

回转窑在不断的运转过程时，托轮会产生一定的偏移量（或重力产生了变化），从而导致某个托轮的高温等现象，为了保护其设计的有效性，根据实际需要来调整托轮位置来达到要求。

按照回转窑的年代和规格之不同，液压挡轮可以布置在一个至三个窑墩上（三线就布置在一、二档上）。实际上，这种液压挡轮装置是由一套固定的液压千斤顶组成。在开动油泵时，千斤顶便将挡轮座向上推。然后当泵停止运转时，窑体自动向下退回。油泵的操作周期由限位开关控制。该开关的启闭由轮带的位置拨动。窑体的上下移动，其目的是为了消除轮带和大小传动齿轮的不均匀磨损，起到保护延长寿命作用。

除特殊工艺要求外，轴承座不设水冷却。任何一个挡轮装置都不应该被迫连续承受窑的推力负荷。

窑内物料负荷的变化将影响窑的推力和托轮。当托轮在调歪后的典型条件下长期运转之后，窑内物料负荷增大时，沿调歪角度所确定的方向，其推力反力将会增大。也就是说，负荷越大，推力反力也越大；相反，推力就小。

窑体不均匀受热迫使筒体处于暂时的变形状态，其受热部位的变形呈拱向热源的凸状线，这个暂时变形的状态将使托轮和轮带的接触面处于变化不等的失调状态。此时不必进行纠正调整，但要在窑体温度平衡时检查这种状态确证是暂时的。

六、窑的日常性维护

托轮对其调整非常敏感（托轮必须承受负荷，如果没有什么其他的话），任何疏忽和（或）滥加调整，托轮都会有反应，有时还很强烈。

在每次对托轮进行调整后的72h小时内要派专人对托轮的温度变化进行跟踪，每隔半小时记录一次。如果对托轮瓦有过研磨的，必须检查其后期的运转状况，有无铜屑的产生和高温现象。由于托轮瓦采用的是油勺连续润滑方式，因此要保证油位在合适的位置。润滑油采用的是水冷却，因此要保证循环水必须在开启的状态。

窑的连续性运转下，窑的筒体可能会有局部高温现象，因此要早做准备，使用风机空冷，以防止红窑现象发生。

七、回转窑经常遇到的问题

在一台处于运转中的热态窑为检修和重新找正而停下来之前，要仔细查看筒体各处的变形和径向偏摆状况。如果径向偏摆过大，尤其是窑头或窑尾两处的筒体，要为重新找正做好割开筒体变形部位的准备。

由于长期的煅烧和失误，可能会导致窑头罩浇注料脱落，窑头罩烧损，在此种状况下，必须停窑检修，根据图纸要求重新制作窑头罩。

由于设备安装有一定的斜角，漏油出现在高端的轴承上。从轴承里溢出的润滑油经托轮轴流到托轮侧面，然后流到滚动接触面上。其润滑作用抵消了托轮歪斜度调整的效果，这样便加大了窑向下的重力产生的分力。密封不良、油槽充油过多才能在低端轴承上发现漏油现象，在一定情况下，脏物和雨水会进入轴承箱内。

在对润滑油检查时，可能会发现油质变黑或油泡沫，前者就表明有脏物浸入。后者说明冷却水管有漏水现象或托轮基座中的水进入了油槽，应提高警惕。

减速机是窑的动力传输装置，要确保其安全稳定的运行，在日常巡检中要查看其是否有异常现象，无法解决的要及时列入停窑检修计划中去。

大齿圈与小齿圈的啮合状况变化，可以通过肉眼观察其啮合状况的变化，并查看大齿圈轮缘相对于小齿轮齿端部的位置。掌握大齿圈相对于小齿轮的位置十分重要，尤其是在同一位置上长时间运转。

液压挡轮的压力读数是反映窑体所处状态的晴雨表，可以判断要托轮的位置是否合适。同时对于挡轮自身的检查也是十分必要的，定期对润滑油品进行检验。目前我们的二线窑液压挡轮以处在一个危险阶段，应引起高度的重视。

频繁而重复的应急检修法实际上远比采用常规检查和机械分析法来指导预防性维修复杂的多。对于任何一个相关责任人员，必须懂得回转窑不仅仅是一个在结实的轮子上转动的管状庞然大物，还是一台由机械加工的零件组成的、而且迫切需要精确的组装和找正的机器，日常的维护保养，参数的变化等等，都对窑的使用寿命和状况产生很大的影响。因此要求我们的维护人员要全面掌握回转窑的工作特性，了解其特点，才能胜任保驾护航的重任。