回轉(zhuǎn)窯筒體徑向變形的原因分析

    筒體是回轉(zhuǎn)窯的主體，是最重要最基本的組成部分。在筒體中，生料轉(zhuǎn)化為熟料是在高溫下進(jìn)行的，為保護(hù)筒體不被燒毀，在其內(nèi)表面鑲砌了耐火磚。生產(chǎn)實(shí)踐指出;回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率的高低，主要決定于耐火磚的壽命。窯內(nèi)物料溫度最高可達(dá)1450℃，燃燒氣體的溫度就更高了。如果沒有耐火磚的保護(hù)，由鋼板制成的筒體就會被燒毀。因此，保護(hù)耐火磚的經(jīng)久耐用就成了關(guān)鍵。據(jù)國外報(bào)導(dǎo)，對直徑4米的窯，耐火磚壽命為一年半，而直徑6米的窯，其壽命只有半年?？梢?，隨著窯的大型化，窯襯問題會更加突出。耐火磚的使用壽命長短，取決于兩個(gè)方面：一是取決于耐火磚及其鑲砌質(zhì)量、原料性能及掛好、保護(hù)好窯皮。這些屬于耐火材料和生產(chǎn)管理上研究的問題，在此不作分析;二是與筒體機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)，現(xiàn)僅就這 1-未變形的筒體;2-變形量;3-變形后的筒體;A、B-托輪所在處 方面進(jìn)行討論。 回轉(zhuǎn)窯的筒體靠幾個(gè)輪帶支承在托輪上。由于筒體在自重、耐火磚、物料等重量作用下，兩個(gè)輪帶之間的筒體上會產(chǎn)生軸向彎曲變形和橫截面上的徑向變形。過去，人們注意力集中在對筒體的強(qiáng)度和軸向彎曲變形上。近二、三十年來，采用筒體徑向變形儀，對筒體進(jìn)行了大量的實(shí)際測定及理論上的探討，認(rèn)為筒體除了應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和軸向剛度外，更重要的是應(yīng)該具有足夠的徑向剛度。如圖4-1所示，是用筒體徑向變形儀，在臨近輪帶處的筒體上，測得的筒體徑向變形的示意圖。筒體上每一點(diǎn)的曲率半徑，在一次回轉(zhuǎn)中，總是在變化著，它的軌跡近似于一個(gè)平放著的橢圓。從變形圖中得知：

  1.橫截面上曲率半徑的變化，說明了有環(huán)向彎曲應(yīng)力的存在，我們曾在某窯輪帶下的筒體上，測得環(huán)向彎曲應(yīng)力比軸向彎曲應(yīng)力數(shù)值大;

  2.筒體徑向變形具有正負(fù)不斷變化和多次反復(fù)的特征，一次回轉(zhuǎn)中就有六次交變。對于屬于脆性材料的耐火磚而言，承受交變應(yīng)力是容易損壞和脫落的。這種變形主要是由于輪帶處存在著巨大的支反力所引起的，因此最大的筒體變形總是發(fā)生在輪帶附近，并向輪帶兩側(cè)伸展并遞減，在兩個(gè)輪帶中間部分，變形較小。

  由筒體徑向變形沿著回轉(zhuǎn)窯軸線的分布規(guī)律得知：首先要控制輪帶處筒體的最大變形，以減少其向跨間傳遞的數(shù)值;其次，如何減少跨間筒體變形。根據(jù)理論分析和實(shí)際測定可知：輪帶處筒體變形，除了支反力以外，主要取決于輪帶剛度、輪帶與筒體的間隙以及筒體的剛度(主要是輪帶附近的筒體剛度)。在這三個(gè)因素中，間隙影響很大。