回转窑筒体垫板的设计

《回转窑筒体垫板的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、回转窑筒体垫板的设计      一. 导言   在回转窑松套轮带下筒体段节的外表面上，均布整齐地敷设若干块横截面呈弧形的条状钢板，用以垫衬轮带，以避免轮带内表面与筒体外表面的直接接触。因为它们均以不同的方式贴接于筒体之上，故将这些附属于筒体的钢板称为“筒体垫板”。   筒体垫板的型式与轮带的型式紧密相关。目前所见到的轮带型式，基本上可分为两大类；即“松套轮带”和“整体轮带”。松套轮带就是将轮带松套在筒体垫板上，二者之间在冷态时肯定有一定的间隙。松套轮带又有两种型式，即“浮动轮带”和“齿槽轮带”。浮

2、动轮带就是在正常运转条件下，即在间隙存在的条件下它们在圆周方向都会产生“相对移动”或称“相对滑动”，见图1a。齿槽轮带极似机械零件中的花键联接，轮带内表面制有许多轴向沟槽，多块的筒体垫板相当于花键，因此又称“带键轮带”。它们在圆周方向任何时候都不会有“相对移动”或“相对滑移”，见图1b。整体轮带就是把轮带与筒体焊接为一个整体，即轮带就是筒体的一个组成段节。因此，这种轮带是不需要筒体垫板的垫衬，即没有垫板。迄今已见到的整体轮带有焊接式的，它们都是用厚钢板焊接后经加工而成，如图2a所示。有铸造式的，如

3、图2b所示，它们都是由铸钢精加工而成。由此可见，只有松套轮带才有筒体垫板。a.松套轮带的浮动轮带           b.松套轮带的齿槽轮带c.挡圈止挡的浮动轮带             d.挡块止挡的浮动轮带图1松套轮带的两种基本结构1.轮带；2.筒体垫板；3.轮带下筒体；4.挡圈；5.挡块；6.斜撑a.焊接式整体轮带的几种典型结构b.铸造式整体轮带的几种典型结构图2 整体轮带的结构型式   整体轮带虽有结构比较简单、刚度较大的优点，但重量过大，制造困难，运输、安装和更换不便，尤其是散热问题更难

4、解决。轮带是回转窑的重要机件，当前最大的轮带重量已达百吨左右，在使用中还常出现磨损、断裂等问题。这种事故一旦发生，就必须及时更换。这种整体轮带在更换时必须长时间停窑，将会造成巨大的损失。所以它们没有得到推广，只有苏联在湿法窑上曾一度有所应用，现在基本上都改用松套轮带了[1]。齿槽轮带虽有减小筒体变形、稳固火砖的作用，但由于加工复杂，安装困难，造价昂贵，特别是轮带和筒体的冷却较难处理等，所以使用也不多。只有德国一家制造公司供应，且都用在较小规格的回转窑上[2]。我国对齿槽轮带也曾进行过设计、制造、使

5、用和测试等研究，即在内蒙古呼和浩特市水泥厂Ø3.5/3.0×60m回转窑的热端挡上采用了这种齿槽轮带。检测结果表明，它对限制筒体变形确有明显作用，这与外国的结论是一致的。但也暴露出一个比较突出的问题，就是筒体的冷却不好解决。因为筒体垫板充满了整个轮带内径之间的空隙，所以也没有得到推广。不过由于当前新型超短窑[3][4]和托轮摩擦传动的发展，为保持轮带与筒体的转速一致，又有人提出了采用齿槽轮带这一议题[5]。   由上述可见，当前应用最广泛的还是浮动轮带，特别是在大型窑上，几乎无一例外。采用浮动轮带

6、，筒体垫板的合理设计便是重中之重，成为一个极需研究的一个课题。因为筒体垫板设计不当，常会造成焊缝开裂、垫板折断、筒体断裂、轮带裂断、筒体产生缩颈、轮带和筒体垫板磨损加剧，进而降低火砖的使用寿命等重大设备事故。当前，回转窑向大型化发展迅速。对大型窑，因为筒体垫板设计不当所造成的损失更大，所以就更需要研究和重视。回转窑筒体垫板的结构虽然几经改进并取得了较大进展，然而还存在许多不如人意之处，仍然有必要深入探讨。本文现对筒体垫板的有关问题进行比较全面的论述和介绍，供有关部门参考。二.筒体垫板的功用   概

7、括起来，筒体垫板基本上有以下四个功用：   1.冷却轮带下的筒体和轮带回转窑的筒体，一般来说温度都比较高，尤其是在热端和新型干法窑的过渡带，特殊情况时可达700~800℃。轮带的外表面裸露在冷空气中，距筒体又相对较远，故温度较低。如果轮带的内表面得不到一定的冷却，内外表面的温度差将很大，产生很大的温差应力，极易造成断裂。    为降低轮带的温差应力，设置垫板是很有效的。冷空气从轮带与筒体之间垫板的空隙中通过，冷却轮带的内表面和此处筒体的外表面，这样就可以将轮带内外表面的温度差控制在20~50℃之间

8、，保证轮带的安全。   对于新型干法窑，筒体的转速快、温度高，对筒体的冷却就更显重要。不仅热端挡筒体温度高，而且处于过渡带的中挡处筒体温度也很高，如图3所示。所以，在热端挡或中间挡轮带与筒体中间的空隙处一般都设置专用的冷却装置。a.北京燕山水泥厂Ø3×48m预分解窑筒体表面温度的实测值b.2500t/h生产线Ø4×60m预分解窑用红外扫描测温系统实测的筒体表面温度分布   轮带下筒体和轮带的冷却方式基本上有以下三种：   1.1风冷方式风冷方式就是光用风或者空气单一作为冷却介质对筒