王宏偉

國投新登鄭州水泥有限公司，河南登封 452476

試論回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)巡檢

王宏偉

國投新登鄭州水泥有限公司，河南登封 452476

隨著我國冶金、水泥、耐火材料生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，生產(chǎn)量不斷的擴(kuò)大，其核心設(shè)備回轉(zhuǎn)窯安全、持續(xù)高效的運(yùn)行必須得到保障。本文通過對回轉(zhuǎn)窯的工藝流程及運(yùn)行特點(diǎn)的描述，重點(diǎn)分析了運(yùn)行狀態(tài)巡檢的工作原理，旨在不斷的提高回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行能力和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

回轉(zhuǎn)窯；運(yùn)行狀態(tài)；狀態(tài)巡檢

隨著我國冶金、水泥、耐火材料生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷的提高，生產(chǎn)企業(yè)要想擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)鍵在于保證其核心設(shè)備回轉(zhuǎn)窯安全、高效的運(yùn)行?；剞D(zhuǎn)窯基本上都重達(dá)千噸，有4～9檔的支承組數(shù)，是一種大型的載重大、扭矩大、靜不定的運(yùn)行設(shè)備。其工作環(huán)境也比較惡劣，長期處于室外高溫、沖擊、振動的環(huán)境中，因此其運(yùn)行狀態(tài)也很復(fù)雜。

回轉(zhuǎn)窯處于長期復(fù)雜的工作環(huán)境中，其窯體表面會產(chǎn)生彎曲變形。根據(jù)長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，當(dāng)窯體運(yùn)行軸線與理想軸線偏差在±10mm時(shí)，其支承的彎矩和筒體的應(yīng)力為理想狀態(tài)時(shí)的3倍，托輪上的支承力為理想狀態(tài)的2倍。回轉(zhuǎn)窯變形量一旦超出了允許范圍（±40mm），就可能會出現(xiàn)斷裂損壞、窯體開裂、電機(jī)損壞等事故，嚴(yán)重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

隨著1885年第一臺回轉(zhuǎn)窯問世后，人們就開始關(guān)注其機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)。隨著人們對回轉(zhuǎn)窯的不算接觸和深入研究，在無數(shù)的實(shí)踐工作中總結(jié)了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具體有以下幾點(diǎn)：

1）當(dāng)窯體發(fā)生變形后，其形態(tài)不隨窯體軸線對稱，窯體轉(zhuǎn)動到不同位置是受力不均勻?qū)е轮麟姍C(jī)電流會隨之產(chǎn)生變化。因此，觀察變速電機(jī)的電流強(qiáng)度變化能夠有效的發(fā)現(xiàn)窯體的變形程度；

2）當(dāng)窯體變形時(shí)，其受力就很不均勻，拖輪軸會發(fā)出竄動，引起拖輪箱中油液溫度上升，同時(shí)拖輪底座基礎(chǔ)振動頻率也會增大；

3）通過大齒圈和小齒輪嚙合時(shí)齒頂間隙和齒側(cè)間隙大小以及大齒圈和小齒輪軸向磨損程度來判斷回轉(zhuǎn)窯是否變形；

4）通過觀察回轉(zhuǎn)窯窯頭和窯尾筒體和法蘭罩是否產(chǎn)生干涉來判斷回轉(zhuǎn)窯是否變形。

在目前，這些經(jīng)驗(yàn)仍然是巡檢回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)的重要根據(jù)，但是這種只憑經(jīng)驗(yàn)來巡檢和調(diào)整回轉(zhuǎn)窯的變形量，具有很大的盲目性。人為的反復(fù)調(diào)整不僅會出現(xiàn)誤調(diào)的情況，降低窯體的使用壽命，而且人為的觀察判斷也有一定的滯后性，只有窯體運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生惡化時(shí)才會被發(fā)現(xiàn)。同時(shí)回轉(zhuǎn)窯的體積龐大，運(yùn)行參數(shù)也很復(fù)雜，所以需要一套回轉(zhuǎn)窯的檢測系統(tǒng)來巡檢回轉(zhuǎn)窯的變形量情況，下面詳細(xì)介紹一套回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)巡檢系統(tǒng)。

1 回轉(zhuǎn)窯巡檢系統(tǒng)的功能

回轉(zhuǎn)窯巡檢系統(tǒng)主要是對其窯體的徑向變形量實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)檢測到變形量數(shù)據(jù)超出安全范圍時(shí)，系統(tǒng)就會發(fā)出報(bào)警提醒工作人員注意，同時(shí)會在LED上顯示出現(xiàn)最大變形的截面編號，供工作人員參考。工作人員可以對問題截面周圍進(jìn)行檢查和分析，及時(shí)調(diào)整回轉(zhuǎn)窯，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

2 回轉(zhuǎn)窯巡檢系統(tǒng)的工作原理

回轉(zhuǎn)窯巡檢系統(tǒng)主要由前向通道、單片機(jī)和PC機(jī)之間的互通通信以及后向輸出通道組成，其中的硬件設(shè)施主要包括傳感器、信號傳輸通道、I/V轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、濾波器以及與接口、單片機(jī)形成相關(guān)電路等。其系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 回轉(zhuǎn)窯巡檢系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

本系統(tǒng)采用晶振頻率f=6MHz的AT89C51單片機(jī)，采用共陰極LED數(shù)碼管顯示器。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，LED顯示器顯示為0；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，LED顯示器會顯示超出安全范圍最大變形量的截面編號。由于LED數(shù)碼管不會直接顯示截面編號，需要通過譯碼顯示器7448連接單片機(jī)P1.0-P1.3口，通過P1.0-P1.3口來輸出故障截面的信息。與此同時(shí)，在單片機(jī)P1.7口連接揚(yáng)聲器進(jìn)行故障報(bào)警，只要系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要輸出故障截面信息時(shí)，P1.7口就會驅(qū)動揚(yáng)聲報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警?；剞D(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)巡檢系統(tǒng)利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器使其在計(jì)數(shù)器模式MODE1下工作，通過對計(jì)數(shù)值的改變產(chǎn)生不同頻率的方波。當(dāng)然，通過事前對計(jì)數(shù)值TH1和TL1產(chǎn)生524Hz的頻率。

由于回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，特別是受溫度的影響很大，要想完善設(shè)備狀態(tài)、故障等方面，日常的數(shù)據(jù)記錄有利于管理設(shè)備運(yùn)行工作。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1）完善日常巡檢記錄，認(rèn)真仔細(xì)的填寫設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的描述；

2）認(rèn)真填寫設(shè)備的檢修記錄，檢修時(shí)間、部位以及零部件更換和磨損等情況；

3）調(diào)整后的回轉(zhuǎn)窯數(shù)據(jù)要與原始安裝數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)行分析計(jì)算，并做好應(yīng)對措施，保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

隨著生產(chǎn)量不斷的擴(kuò)大，回轉(zhuǎn)窯也逐漸向大型化趨勢發(fā)展。因此，其運(yùn)行狀態(tài)的巡檢技術(shù)也面臨了越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)。將人們在工作過程中總結(jié)的寶貴經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)代先進(jìn)的檢測技術(shù)相結(jié)合，直接將可供現(xiàn)場操作的調(diào)窯參數(shù)作為檢測系統(tǒng)的參考數(shù)據(jù)，不僅能夠減少調(diào)窯的工作量，改善回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行狀態(tài)，提高其工作壽命，同時(shí)還能夠發(fā)展回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)巡檢技術(shù)，為以后更加精確的計(jì)算窯體變形，改善運(yùn)行狀態(tài)提供更可靠的保證。

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