回轉窯筒體墊板的設計

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1、回轉窯筒體墊板的設計??????一.?導言???在回轉窯松套輪帶下筒體段節(jié)的外表面上,均布整齊地敷設若干塊橫截面呈弧形的條狀鋼板,用以墊襯輪帶,以避免輪帶內表面與筒體外表面的直接接觸。因為它們均以不同的方式貼接于筒體之上,故將這些附屬于筒體的鋼板稱為“筒體墊板”。???筒體墊板的型式與輪帶的型式緊密相關。目前所見到的輪帶型式,基本上可分為兩大類;即“松套輪帶”和“整體輪帶”。松套輪帶就是將輪帶松套在筒體墊板上,二者之間在冷態(tài)時肯定有一定的間隙。松套輪帶又有兩種型式,即“浮動輪帶”和“齒槽輪帶”。浮

2、動輪帶就是在正常運轉條件下,即在間隙存在的條件下它們在圓周方向都會產生“相對移動”或稱“相對滑動”,見圖1a。齒槽輪帶極似機械零件中的花鍵聯(lián)接,輪帶內表面制有許多軸向溝槽,多塊的筒體墊板相當于花鍵,因此又稱“帶鍵輪帶”。它們在圓周方向任何時候都不會有“相對移動”或“相對滑移”,見圖1b。整體輪帶就是把輪帶與筒體焊接為一個整體,即輪帶就是筒體的一個組成段節(jié)。因此,這種輪帶是不需要筒體墊板的墊襯,即沒有墊板。迄今已見到的整體輪帶有焊接式的,它們都是用厚鋼板焊接后經加工而成,如圖2a所示。有鑄造式的,如

3、圖2b所示,它們都是由鑄鋼精加工而成。由此可見,只有松套輪帶才有筒體墊板。a.松套輪帶的浮動輪帶???????????b.松套輪帶的齒槽輪帶c.擋圈止擋的浮動輪帶?????????????d.擋塊止擋的浮動輪帶圖1松套輪帶的兩種基本結構1.輪帶;2.筒體墊板;3.輪帶下筒體;4.擋圈;5.擋塊;6.斜撐a.焊接式整體輪帶的幾種典型結構b.鑄造式整體輪帶的幾種典型結構圖2?整體輪帶的結構型式???整體輪帶雖有結構比較簡單、剛度較大的優(yōu)點,但重量過大,制造困難,運輸、安裝和更換不便,尤其是散熱問題更難

4、解決。輪帶是回轉窯的重要機件,當前最大的輪帶重量已達百噸左右,在使用中還常出現磨損、斷裂等問題。這種事故一旦發(fā)生,就必須及時更換。這種整體輪帶在更換時必須長時間停窯,將會造成巨大的損失。所以它們沒有得到推廣,只有蘇聯(lián)在濕法窯上曾一度有所應用,現在基本上都改用松套輪帶了[1]。齒槽輪帶雖有減小筒體變形、穩(wěn)固火磚的作用,但由于加工復雜,安裝困難,造價昂貴,特別是輪帶和筒體的冷卻較難處理等,所以使用也不多。只有德國一家制造公司供應,且都用在較小規(guī)格的回轉窯上[2]。我國對齒槽輪帶也曾進行過設計、制造、使

5、用和測試等研究,即在內蒙古呼和浩特市水泥廠?3.5/3.0×60m回轉窯的熱端擋上采用了這種齒槽輪帶。檢測結果表明,它對限制筒體變形確有明顯作用,這與外國的結論是一致的。但也暴露出一個比較突出的問題,就是筒體的冷卻不好解決。因為筒體墊板充滿了整個輪帶內徑之間的空隙,所以也沒有得到推廣。不過由于當前新型超短窯[3][4]和托輪摩擦傳動的發(fā)展,為保持輪帶與筒體的轉速一致,又有人提出了采用齒槽輪帶這一議題[5]。???由上述可見,當前應用最廣泛的還是浮動輪帶,特別是在大型窯上,幾乎無一例外。采用浮動輪帶

6、,筒體墊板的合理設計便是重中之重,成為一個極需研究的一個課題。因為筒體墊板設計不當,常會造成焊縫開裂、墊板折斷、筒體斷裂、輪帶裂斷、筒體產生縮頸、輪帶和筒體墊板磨損加劇,進而降低火磚的使用壽命等重大設備事故。當前,回轉窯向大型化發(fā)展迅速。對大型窯,因為筒體墊板設計不當所造成的損失更大,所以就更需要研究和重視?;剞D窯筒體墊板的結構雖然幾經改進并取得了較大進展,然而還存在許多不如人意之處,仍然有必要深入探討。本文現對筒體墊板的有關問題進行比較全面的論述和介紹,供有關部門參考。二.筒體墊板的功用???概

7、括起來,筒體墊板基本上有以下四個功用:???1.冷卻輪帶下的筒體和輪帶回轉窯的筒體,一般來說溫度都比較高,尤其是在熱端和新型干法窯的過渡帶,特殊情況時可達700~800℃。輪帶的外表面裸露在冷空氣中,距筒體又相對較遠,故溫度較低。如果輪帶的內表面得不到一定的冷卻,內外表面的溫度差將很大,產生很大的溫差應力,極易造成斷裂。????為降低輪帶的溫差應力,設置墊板是很有效的。冷空氣從輪帶與筒體之間墊板的空隙中通過,冷卻輪帶的內表面和此處筒體的外表面,這樣就可以將輪帶內外表面的溫度差控制在20~50℃之間

8、,保證輪帶的安全。???對于新型干法窯,筒體的轉速快、溫度高,對筒體的冷卻就更顯重要。不僅熱端擋筒體溫度高,而且處于過渡帶的中擋處筒體溫度也很高,如圖3所示。所以,在熱端擋或中間擋輪帶與筒體中間的空隙處一般都設置專用的冷卻裝置。a.北京燕山水泥廠?3×48m預分解窯筒體表面溫度的實測值b.2500t/h生產線?4×60m預分解窯用紅外掃描測溫系統(tǒng)實測的筒體表面溫度分布???輪帶下筒體和輪帶的冷卻方式基本上有以下三種:???1.1風冷方式風冷方式就是光用風或者空氣單一作為冷卻介質對筒

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