水泥厂回转窑振动处理总结

2021-10-20

来源：《水泥工程》2019年第1期

单绍仁

（安阳中联水泥有限公司）

前言

某公司5000t/d水泥熟料生产线使用中4.8m×72m回转窑，自2011年1月投产近8年来，回转窑共发生过6次不同类型的振动，经过分析均找到振动原因并得以及时处理，对生产和设备没有造成什么影响。现将这6次窑的振动及处理加以总结，以供与同行交流。

1　托轮表面裂纹引起的振动

2012年5月，设备巡检中发现回转窑运转时在窑的3个基础上均能感到窑有周期性振动，2档较重，1、3档振动稍轻，托轮运转一圈发生3次振动，1、2、3档的振动同步。检查托轮轴承座地脚丝、大齿圈弹簧板连接螺丝、小齿轮轴承座螺丝均没有松动，窑筒体温度，轮带与窑筒体滑移正常，所有托轮没有歇轮现象。因为2档振动较重，故将分析重点集中到2档，发现2档非传动侧托轮表面靠近高端有间断的3处裂纹，每片裂纹均有连到一起的多道裂纹，托轮表面产生分层。Z终确认，托轮铸造时可能有疏松缺陷，运转一段时间后在疏松缺陷处产生裂纹，裂纹造成窑振动。

利用6月计划停窑时间，对托轮表面裂纹进行焊接处理：用碳弧气刨清除托轮表面碎块、裂纹，并用磨光机对焊接表面进行打磨修整，露出母材光泽；用氧气乙炔火焰将焊接部位及其周围200mm范围预热到150℃，选用ф3.2mm，A302不锈钢焊条打底，用J507碱性低氢型焊条填充焊接，焊接时控制焊接层间温度150℃，焊后用氧气乙炔火焰把焊缝及其周围200mm范围加热到150℃左右，之后用150mm厚岩棉盖住保温并缓慢冷却；用磨光机修磨焊缝表面，利用样板检查焊缝，使焊缝表面低于托轮表面0.15mm。托轮表面裂纹焊接处理后，2012年6月底开窑，窑的振动消除。

2　轮带表面裂纹引起的振动

2014年发现回转窑运转时在窑的1挡窑墩上能感到窑有周期性振动，2、3档振动比较轻，窑运转一圈发生4次振动，1、2、3档的振动同步。检查托轮表面正常，轮带表面有2处裂纹，窑运转到轮带表面裂纹位置接触托轮时产生1次振动，窑转一圈产生4次振动。分析认为，轮带铸造时有疏松缺陷，运转一段时间后在疏松缺陷处产生裂纹，裂纹造成窑振动。

2012年造成窑振动的托轮表面裂纹处理半年后焊接部位又产生裂纹，窑又产生托轮表面裂纹引起的振动，分析托轮裂纹焊接处理不过关，后来更换了新托轮窑振动消失。考虑到托轮表面裂纹的处理效果不佳，轮带表面裂纹没有焊接处理，一直使用至今，但轮带表面裂纹引起的振动一直没有消除。

3　大齿圈齿顶间隙小引起的振动

回转窑使用3年后发现当停窑到冷态后再开窑时，大齿圈振动较大，小齿轮轴承座水平向外晃动厉害；随着窑运行时间的延长，大齿圈振动减弱、小齿轮轴承座晃动减轻，每次开窑后均出现这种现象，且振动一次比一次厉害。检查大齿圈接口螺栓、大齿圈弹簧板与窑筒体连接均正常，3档2个托轮半径磨损9mm，其它托轮磨损较少，从齿轮罩观察孔发现小齿轮及大齿圈齿背均有接触的亮面。分析认为问题的直接原因是大齿圈与小齿轮的齿顶间隙变小造成的，3档托轮磨损是根本原因，3档托轮磨损后造成3档筒体及靠近3档的大齿圈中心下降，停窑到冷态大齿圈中心进一步降低，刚开窑时窑有弯曲。以上原因造成齿顶间隙减小，所以刚开窑时大齿圈振动较大，随着窑运转时间的延长，窑到热态大齿圈中心随3档筒体中心的升高而升高、窑筒体弯曲减小，这使得齿顶间隙增大，大齿圈振动减弱。

停窑后，检查齿顶间隙齿轮两端分别是4.7mm、5.7mm(齿轮模数40，齿顶间隙要求是14～14.5mm)，将窑传动装置向外移动，Z终将齿顶间隙及齿侧间隙调整到：一端14.1mm和0.8mm，另一端13.7mm和0.8mm，小齿轮轴承座实际向外移动30mm。传动装置调整后，用红丹粉检查小齿轮与大齿圈啮合，齿长接触70％，齿高接触50％，满足要求。经过上述处理后，刚开窑时大齿圈振动大为减弱，运行正常。

4　喷煤管前后位置引起的振动

2012年10月，窑3挡窑墩上明显能感到振动：窑运转一圈振动6次，6次振动间隔时间基本一样，1、2挡窑墩振动较轻。现场检查大齿圈、小齿轮、托轮均未发现异常，与操作员沟通得知窑操作需要将喷煤管向窑尾方向移动200mm。尝试喷煤管恢复原位，运转半天后窑振动消失。分析认为，可能是喷煤管向窑尾移动后3挡窑筒体温度升高，筒体产生缩颈造成振动。

5　液压挡轮表面不圆引起的振动

2016年9月16日发现挡轮轴承损坏，决定坚持运行到10月计划停机时间检修。运转到9月27日，挡轮时转时停、晃动厉害，短短1h内轮带将挡轮锥面磨损成3个平面，决定将煤粉仓煤粉烧完停窑抢修，在随后坚持转窑的7h里，挡轮时转时停，转到挡轮锥面的平面处挡轮瞬间不转且短时间后突然转动，挡轮与轮带接触锥面由圆面转到平面时窑突?下滑、由平面转到圆面时窑突然上行，窑突然上下行带动托轮突然的上下行，一起造成3个窑墩剧烈振动。此次振动，是由于挡轮表面不圆造成的，挡轮表面处理成圆面后窑运行稳定。

6　窑速引起的振动

2018年7月，在窑1档窑墩上感觉振动：窑转一圈的2/3圈振动较大，1/3圈振动较小，2、3挡窑墩上感觉不到振动。现场检查托轮、轮带、大齿圈等均没有发现异常。窑设计转速0.447～4.47r/min，查看中控操作界面，窑振动时窑速3.3r/min(由于其它原因降窑速)，尝试将窑速提高到3.5r/min后振动减轻，Z后提高到3.6r/min后振动消失。试验3次，窑振动情况一样，Z后窑速在3.6r/min运行。分析认为，是窑速3.3r/min时，窑与窑墩产生了共振。