回轉窯是水泥廠燒成系統(tǒng)重要的主機設備，其運行狀況直接影響水泥廠的各項技術經(jīng)濟指標。中材國際南京水泥工業(yè)設計研究院（以下簡稱南京院）自20世紀80年代以來，一直跟蹤國際水泥技術裝備的發(fā)展動態(tài)，通過引進、消化、吸收國外先進技術，研究開發(fā)國產(chǎn)設備，努力提高我國水泥技術裝備水平。目前我院已開發(fā)出300t/d。5000t/d等系列回轉窯。本文對Y4874回轉窯的開發(fā)設計作一簡要介紹。IY4874回轉窯開發(fā)設計方案制定原則、主要技術參數(shù)
    Y4874回轉窯是為某公司5000t/d新型干法生產(chǎn)線開發(fā)研制的。在方案制定過程中，我們調研了冀東、寧國、江南小野田、京陽、華新、山東大宇等4000t/d以上國外引進生產(chǎn)線回轉窯使用情況，分析比較其技術特點和在生產(chǎn)過程中存在的不足，結合國情，揚長避短。在跨距布置、傳動方式、窯頭窯尾密封型式等方面做了多方案比較；在零件加工工藝、材料選用、熱處理要求等方面，充分考慮國內(nèi)制造水平和能力。整體方案力求先進、結構合理、安全可靠，達到國外90年代先進水平。Y4874回轉窯主要技術參數(shù)見表1。

2、Y4874回轉窯的主要技術及結構特點
2.1  工藝技術參數(shù)
    根據(jù)產(chǎn)量要求和預分解窯整個系統(tǒng)的匹配計算，特別是對窯換熱和煅燒能力、人窯物料分解率、物料在窯內(nèi)停留時間等計算，并比照相近規(guī)模生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)情況，確定回轉窯規(guī)格、斜度和轉速。其中5000t/d產(chǎn)量考慮了10% N15%余量；回轉窯的容積產(chǎn)量約為4. 59～5.27t/( d/d)。
2.2  結構設汁特點
回轉窯是一個高溫熱工設備，主要由簡體部分、支承裝置、傳動裝置、擋輪裝置和窯頭窯尾密封等部分組成（見圖1）。
 
    在方案設計時考慮的因素很多，除加工制造能力方面的因素外，主要是工況參數(shù)，包括設計負荷（襯砌、物料、窯皮）、筒體溫度、安裝制造誤差及磨損、基礎沉降等。在Y4874窯的開發(fā)設計中，綜合考慮了窯可能出現(xiàn)的各種不同工況，及其時期、頻度和不同工況下的負荷、溫度等分布特征。
    {1)跨距。根據(jù)長徑比，確定三檔支承。在跨距分配時，與簡體、輪帶、支承一并考慮，其中重點考慮超靜定引起的附加彎矩及對不同溫度的適應性和承載力，以減少支承裝置的規(guī)格，并確保滿足不同工況下窯各部分具有很高的可靠性和最優(yōu)性價比。
    (2}簡體鋼板選材。針對大直徑窯縱向剛度較好帶來附加彎矩較大而橫向剛度相對較弱的特點，結合筒體各部位受力情況不同和溫度場分布不同，考慮不同厚度鋼板焊接的影響，簡體設計時，通過精確計算分析，合理確定不同部位簡體鋼板厚度、材質和焊接要求。輪帶下及其附近簡體選用較厚鋼板，高溫區(qū)簡體選用耐溫較高和防腐蝕性能較好的鍋爐鋼板，使簡體有較好橫向剛度和縱向柔度，降低支承對簡體直線度的敏感性，保護筒體、窯磚和支承。
(3)實心輪帶、浮動墊板。結臺目前大型回轉窯成熟的經(jīng)驗，Y4874窯采用實心鑄造輪帶和浮動墊板結構（見圖2）。墊板浮放在筒體上，輪帶再活套在墊板上。墊板與簡體之間采用擋塊和壓塊三維固定。輪帶鑄造成品率高，使用壽命長，制造方便。墊板磨損后更換容易，且不傷害簡體。輪帶與墊板之間的間隙，是個很重要的參數(shù)，在設計時綜合考慮了不同工況下可能出現(xiàn)的輪帶與簡體之間的溫差，以確定合適的間隙。間隙過小，窯筒體容易產(chǎn)生縮頸，使輪帶和墊板之間間隙增大，磨損加快，嚴重時影響耐火磚的使用壽命。
 
    (4)筒體進、出料端設有耐熱鋼護板。其中窯口護板與風冷套組成環(huán)形冷卻空間（見圖3），由專用風機配送冷卻風，通過半環(huán)形風管噴嘴，從風冷套喇叭型端口噴入，直接冷卻窯口護板和窯口筒體，以保證窯口簡體和護板的長期安全運轉。
(5)傳動裝置采用直流單傳動（見圖4）。在傳動功率確定，元器件分析計算、選型上，既考慮了正常工況需要，又兼顧各種異常情況（如窯內(nèi)結圈、窯皮波動、簡體彎曲等），并參照相近規(guī)格窯的實際運行情況。主電機選用水泥窯專用電機，主減速器選用硬齒面圓柱齒輪減速器。主減速器與小齒輪軸的聯(lián)接采用專業(yè)廠制作的撓性膜片聯(lián)軸器。整個傳動系統(tǒng)簡潔可靠。
 
    (6)大齒圈與簡體的聯(lián)結采用鉸接切向彈簧板型式（見圖4）。這種使大齒圈懸掛在簡體上的聯(lián)接結構能使大齒圈與筒體間留有足夠的散熱空間，并能減少窯體彎曲等變形對嚙合精度的影響，起到一定的減震緩j中作用，有利于窯襯的使用壽命。
(7)支承裝置采用自動調心的滑動軸承結構，并根據(jù)簡體不直對支承產(chǎn)生附加力的幅度和頻度，臺理確定零部件的強度、剮度。為減少備件數(shù)量，首尾兩檔軸承規(guī)格相同。為了改善潤滑狀態(tài)，軸瓦采用大間隙不刮瓦結構，以利于油膜形成和提高承載能力。軸承潤滑采用油勺帶油潤滑，另外還配有潤滑油的自動加熱和測溫裝置，以適應不同的氣候環(huán)境和及時反映異常情況，保護軸承。
 
    (8}擋輪采用液壓擋輪裝置《見圖5)。液壓擋輪設置在窯尾檔輪帶的下側，以減少簡體高溫輻射熱對擋輪軸承、液壓缸元件、行程開關等壽命的影響。通過專用擋輪油泵站控制液壓擋輪迫使輪帶和窯筒體一起按一定的速度和行程沿窯中心線方向在托輪上往復移動，使輪帶和托輪在全寬上能夠均勻磨損，以延長托輪的使用壽命。液壓擋輪的上行和下行除正常工作行程的控制外，還設有多重保護，以免簡體頂壞煙室和窯頭窯尾密封裝置。
    (9)窯頭密封采用鋼片徑向接觸式密封，能自動補償窯筒體運轉時的偏擺和運轉中的軸向往復運動，結構簡單，密封性能良好。
    (10)窯尾密封采用汽缸壓緊端面接觸式密封，整個密封圈受力均勻且能消除由于安裝和窯簡體撓度產(chǎn)生的不良影響。此外，由自動干油泵將潤滑脂注入摩擦圈接觸面進行潤滑；摩擦阻力及磨損小，密封可靠效果好。
設計、制造、安裝和使用是一臺設備良好運行的前提和保證，四者缺一不可。Y4874回轉窯在銅陵海螺公司投產(chǎn)至今，運行良好，目前產(chǎn)量基本穩(wěn)定在5600t/d以上。
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