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回转窑筒体径向变形的原因分析

时间:2018-10-20

 


耐火砖


筒体产生径向变形的原因

  筒体是回转窑的主体,是最重要最基本的组成部分。在筒体中,生料转化为熟料是在高温下进行的,为保护筒体不被烧毁,在其内表面镶砌了耐火砖。生产实践指出;回转窑运转率的高低,主要决定于耐火砖的寿命。窑内物料温度最高可达1450℃,燃烧气体的温度就更高了。如果没有耐火砖的保护,由钢板制成的筒体就会被烧毁。因此,保护耐火砖的经久耐用就成了关键。据国外报导,对直径4米的窑,耐火砖寿命为一年半,而直径6米的窑,其寿命只有半年。可见,随着窑的大型化,窑衬问题会更加突出。耐火砖的使用寿命长短,取决于两个方面:一是取决于耐火砖及其镶砌质量、原料性能及挂好、保护好窑皮。这些属于耐火材料和生产管理上研究的问题,在此不作分析;二是与筒体机械结构有关,现仅就这 1-未变形的筒体;2-变形量;3-变形后的筒体;A、B-托轮所在处 方面进行讨论。 回转窑的筒体靠几个轮带支承在托轮上。由于筒体在自重、耐火砖、物料等重量作用下,两个轮带之间的筒体上会产生轴向弯曲变形和横截面上的径向变形。过去,人们注意力集中在对筒体的强度和轴向弯曲变形上。近二、三十年来,采用筒体径向变形仪,对筒体进行了大量的实际测定及理论上的探讨,认为筒体除了应具备足够的强度和轴向刚度外,更重要的是应该具有足够的径向刚度。如图4-1所示,是用筒体径向变形仪,在临近轮带处的筒体上,测得的筒体径向变形的示意图。筒体上每一点的曲率半径,在一次回转中,总是在变化着,它的轨迹近似于一个平放着的椭圆。从变形图中得知:

  1.横截面上曲率半径的变化,说明了有环向弯曲应力的存在,我们曾在某窑轮带下的筒体上,测得环向弯曲应力比轴向弯曲应力数值大;

  2.筒体径向变形具有正负不断变化和多次反复的特征,一次回转中就有六次交变。对于属于脆性材料的耐火砖而言,承受交变应力是容易损坏和脱落的。这种变形主要是由于轮带处存在着巨大的支反力所引起的,因此最大的筒体变形总是发生在轮带附近,并向轮带两侧伸展并递减,在两个轮带中间部分,变形较小。

  由筒体径向变形沿着回转窑轴线的分布规律得知:首先要控制轮带处筒体的最大变形,以减少其向跨间传递的数值;其次,如何减少跨间筒体变形。根据理论分析和实际测定可知:轮带处筒体变形,除了支反力以外,主要取决于轮带刚度、轮带与筒体的间隙以及筒体的刚度(主要是轮带附近的筒体刚度)。在这三个因素中,间隙影响很大。

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