一、概述

某水泥廠5000t/d水泥生產線2010年建成，其中Φ4.8m×72m回轉窯為一裝備工程股份有限公司的產品，該公司2013年進行回轉窯檢修時發現窯頭檔的輪帶與墊板的間隙過大，于是自行在筒體墊板下添加了5mm的鋼板。至2014年5月份發現墊板磨損嚴重，且輪帶下筒體發現裂紋，裂紋長度約850mm，方向沿筒體軸向，且有延長的趨勢。后經過現場對輪帶與墊板進行測量，結合實際運行情況對筒體裂紋進行了事故分析，找出了筒體裂紋原因。

二、筒體墊板與輪帶間隙測量

該窯頭檔筒體墊板為圓周24塊均布，原墊板厚度40mm，見圖1。

圖1 筒體輪帶及墊板尺寸

2.1 測量步驟

(1)緩慢轉動筒體，利用記號筆在筒體墊板圓周四方上標上記號。

(2)轉動筒體，依次將標有記號的墊板轉到正上方，利用卡鉗和游標卡尺測量輪帶內徑至筒體墊板外徑間的間隙值，并記錄，見圖2。

圖2 筒體墊板與輪帶間隙測量示意圖

(3)測量間隙的同時利用盒尺測量該位置的輪帶厚度，注意輪帶兩側的厚度有差異，兩端面都要測量，并記錄。

(4)測量多于標有記號數量的墊板的厚度，將原有厚度和磨損后剩余厚度全部測量，并記錄。 2.2 整理數據

筒體輪帶與墊板測量數據見表1。

表1 筒體輪帶與墊板測量數據

三、測量數據分析

(1)按照以往經驗，回轉窯運行2年，輪帶與墊板正上方的間隙值應在20mm左右，但該窯竟然高達49.2mm，遠大于正常值。

(2)根據輪帶實際測量厚度值，可以發現輪帶存在磨損(輪帶設計厚度為419～423mm)，輪帶磨損量在5mm左右。

(3)墊板原有厚度為40mm，加上加墊厚度5mm，可知墊板的磨損量在5.5mm左右。筒體墊板磨損處出現臺階，可測得筒體墊板加墊前磨損2～3mm，回轉窯開始運行時輪帶的磨損量應小于墊板間隙變大量，可初步判斷第一次加墊厚度稍大。另外實際運行的筒體溫度要大于設計溫度，也就是輪帶與筒體的溫度差要大于設計值，此時加墊的厚度應小于計算值。

(4)輪帶與墊板正上方的間隙值，在沒有磨損時理論值為15～16mm，簡體變形示意圖見圖3，筒體正上方存在因筒體自重導致的變形，變形量約為直徑的1‰。所以按照輪帶及墊板的磨損情況，以及考慮筒體的正常變形，輪帶與墊板正上方的間隙理論值應為38mm。

圖3 筒體變形示意圖

輪帶與墊板正上方的間隙目前實測間隙值最大49.2mm，說明筒體上方變形過大，且筒體四方形量接近，沒有發生縮頸現象；經詢問現場人員，該處耐火磚曾發生過掉磚。綜上可判斷該處筒體剛度下降，導致輪帶與筒體墊板間隙過大。因該處筒體掉磚、筒體外表顏色發暗，斷定為筒體過燒導致。筒體過燒后簡體剛度下降，簡體正上方的變形量遠遠大于正常值(筒體直徑的1‰)，該段簡體在回轉窯運行過程中長期處于反復變形的狀態，致使鋼板出現疲勞裂紋。

四、總結

經過上述分析，找出了筒體裂紋的根本原因，同時也為以后進行回轉窯的日常維護提供了依據，回轉窯更換墊板或者加墊時，要充分考慮回轉窯筒體正常運行時的體表溫度，以及與輪帶的溫度差，充分測量輪帶與墊板的磨損量，計算得出的輪帶厚度應根據實際情況再增加1～2 mm。另還有一個需要注意的方面，現場冷卻風機應冷卻筒體，不應冷卻輪帶，否則會增大輪帶與筒體的溫差，導致筒體受力增大。

作者：張 偉，趙慧艷

來源：《唐山冀東裝備工程股份有限公司》

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