賀南寧

摘 要：預(yù)防焙燒機(jī)跑偏是焙燒機(jī)日常維護(hù)的重點(diǎn)難題，該文通過(guò)對(duì)焙燒機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行方式的研究，對(duì)焙燒機(jī)的跑偏現(xiàn)象進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，同時(shí)對(duì)臺(tái)車跑偏進(jìn)行深入分析及對(duì)跑偏現(xiàn)象形成的原因加以分析，進(jìn)而對(duì)發(fā)生跑偏現(xiàn)象直接的做出分析，并給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐普摬⒓右哉撟C，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出焙燒機(jī)的安裝精度、風(fēng)箱設(shè)置位置、氣流等相關(guān)因素與焙燒機(jī)臺(tái)車跑偏所存在的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律，為焙燒機(jī)跑偏調(diào)整提出切實(shí)可行的實(shí)施方案，是該文著重需要探討的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：帶式焙燒機(jī) 跑偏分析 移動(dòng)架 風(fēng)箱 溫度

中圖分類號(hào)：TF046.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0028-03

Abstract：Roasting machine running deviation prevention is the key of the roasting machine daily maintenance problems， this article through studies of roasting machine structure characteristics， operation mode， the roasting machine running deviation phenomenon has carried on the simple introduction， at the same time， in-depth analysis was carried out on the car running deviation and the reasons for the formation of running deviation phenomenon analysis， and then directly to make analysis of the running deviation occur， and give the rigorous reasoning and argumentation， found and summed up the roasting machine installation location precision， bellows， factors related to air flow and roasting machine car running deviation of the inner link with the existing rules， put forward feasible for roasting machine running deviation adjustment implementation plan， is the problem that this paper will explore.

Key Words：Belt roasting machine；Running deviation analysis； Mobile rack；bellows； Temperature

焙燒機(jī)臺(tái)車跑偏一直是焙燒機(jī)維護(hù)無(wú)法繞過(guò)去的問(wèn)題，跑偏原因錯(cuò)綜復(fù)雜，該文對(duì)焙燒機(jī)的特點(diǎn)和跑偏現(xiàn)象做深入剖析，試圖探明臺(tái)車跑偏的形成過(guò)程，發(fā)生的跑偏的直接原因，闡述安裝精度對(duì)焙燒機(jī)跑偏的重要影響，同時(shí)提出風(fēng)箱設(shè)置導(dǎo)致臺(tái)車兩側(cè)受熱不均是造成焙燒機(jī)跑偏的又一重要原因，并加以論證。

1 帶式焙燒機(jī)特點(diǎn)及跑偏情況描述

帶式焙燒機(jī)從外形上看，和燒結(jié)機(jī)十分相似，但在設(shè)備結(jié)構(gòu)上存在很大的區(qū)別。其生球干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱及冷卻都在同一臺(tái)設(shè)備上完成，要求其上部爐罩進(jìn)行密封，且既要有抽風(fēng)也要有鼓風(fēng)。因而臺(tái)車在整個(gè)焙燒、冷卻過(guò)程中的熱脹冷縮現(xiàn)象比燒結(jié)機(jī)更為明顯，對(duì)臺(tái)車強(qiáng)度的要求就更高。此外，焙燒機(jī)的風(fēng)箱設(shè)計(jì)成單側(cè)進(jìn)氣的非對(duì)稱形式，即單組工藝風(fēng)機(jī)在焙燒機(jī)的一側(cè)，風(fēng)流層“L”型進(jìn)出。這樣，焙燒機(jī)兩側(cè)的風(fēng)箱梁、軌道梁及臺(tái)車兩側(cè)的受熱、冷卻存在差異，造成整個(gè)焙燒機(jī)縱向中心線兩側(cè)膨脹不均，這是造成焙燒機(jī)臺(tái)車跑偏不同于燒結(jié)機(jī)的一個(gè)重要原因。

1.1 帶式焙燒機(jī)特點(diǎn)

帶式焙燒機(jī)共分為七個(gè)工藝段，鼓風(fēng)干燥段、抽風(fēng)干燥段、預(yù)熱段、焙燒段、均熱段、一冷卻段、二冷卻段。焙燒機(jī)上部用爐罩進(jìn)行密封，每連續(xù)兩段之間用隔墻隔開，臺(tái)車下部風(fēng)箱每連續(xù)兩段之間用配重密封隔開，用于限制氣體在相鄰風(fēng)箱間氣流竄動(dòng)。

（1）機(jī)頭驅(qū)動(dòng)裝置。

焙燒機(jī)的傳動(dòng)裝置由調(diào)速馬達(dá)、減速裝置和大星輪組成，臺(tái)車通過(guò)星輪帶動(dòng)被推到工作面上，沿著臺(tái)車軌道運(yùn)行，這同燒結(jié)機(jī)的驅(qū)動(dòng)基本相同。焙燒機(jī)多采用柔性傳動(dòng)裝置，其構(gòu)造見圖1所示。

（2）機(jī)尾移動(dòng)裝置。

由于焙燒機(jī)是在熱狀態(tài)下工作，而臺(tái)車與臺(tái)架的熱膨脹程度往往是不同的，為了使焙燒機(jī)在工作狀態(tài)能自由伸縮，機(jī)尾都采用移動(dòng)架形式，吸收臺(tái)車水平方向的線性擴(kuò)張，移動(dòng)架整體是懸空的，上部用4個(gè)頂升輪支撐，懸掛在機(jī)尾框架上，安裝時(shí)要確保移動(dòng)架的水平度。在移動(dòng)架兩側(cè)設(shè)有鏈輪、鏈條和重錘組成的平衡機(jī)構(gòu)，給移動(dòng)架一個(gè)向前的力，與來(lái)自機(jī)頭的推力是成為一組平衡力。因此，當(dāng)焙燒機(jī)在熱工作狀態(tài)下，臺(tái)車開始沿焙燒機(jī)縱向線膨脹，推動(dòng)星輪，帶動(dòng)移動(dòng)架后移。當(dāng)停機(jī)冷卻后，由重錘帶動(dòng)移動(dòng)架滑向原來(lái)的位置。

1.2 跑偏介紹

焙燒機(jī)跑偏一般在熱生產(chǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生，并且有幾種不同情況的跑偏。為了便于直觀的描述臺(tái)車跑偏的情況，我們通過(guò)測(cè)量臺(tái)車輪子與軌道的距離，如圖2。

（1）下層軌道臺(tái)車經(jīng)機(jī)尾星輪出來(lái)后，向東側(cè)跑偏，如圖3，進(jìn)入機(jī)頭星輪后，翻轉(zhuǎn)到上層軌道后向西跑偏進(jìn)入機(jī)尾星輪，這種情況下，從機(jī)尾星輪出來(lái)的臺(tái)車，其輪子與軌道的距離，呈現(xiàn)的是東側(cè)大西側(cè)小的情況。

（2）上下層的臺(tái)車的中心線均向東偏離軌道中心線，如圖4，即臺(tái)車東側(cè)輪子與軌道的距離較小。這種情況下，下層軌道，從機(jī)尾出來(lái)的臺(tái)車東側(cè)輪子與軌道的距離小。

這兩種跑偏的相同之處是在機(jī)頭位置，臺(tái)車輪子一直貼著機(jī)頭東側(cè)彎軌，造成一定的設(shè)備損壞。主要有：（1）由于機(jī)頭東側(cè)輪子貼著軌道，此時(shí)的臺(tái)車東側(cè)端梁已與星輪產(chǎn)生摩擦，臺(tái)車端梁磨損嚴(yán)重，星輪齒邊出現(xiàn)卷邊。（2）東側(cè)彎軌磨損嚴(yán)重。除了這兩種情況，還有諸如，臺(tái)車輪子軸承間隙變大等情況。

2 帶式焙燒機(jī)跑偏原因分析

由于焙燒機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，安裝精度、工藝要求高等原因，造成焙燒的跑偏的原因也比較多。主要可以從兩方面入手。（1）焙燒機(jī)的安裝精度沒(méi)有達(dá)到要求或是生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了變化。（2）焙燒機(jī)的熱膨脹引發(fā)的跑偏。

2.1 安裝精度的檢查與調(diào)整

臺(tái)車跑偏多數(shù)是由于局部沉降引起的軌道、星輪位置的變化，繼而導(dǎo)致臺(tái)車跑偏。如果因?yàn)檫@樣的原因，解決的辦法就比較簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)焙燒機(jī)的軌道梁、機(jī)頭機(jī)尾星輪等點(diǎn)位的觀測(cè)，通過(guò)相應(yīng)的調(diào)整便可以解決焙燒機(jī)的跑偏問(wèn)題。

2.2 有關(guān)熱膨脹的分析

由于焙燒機(jī)的風(fēng)箱設(shè)計(jì)成單側(cè)進(jìn)氣的非對(duì)稱形式，這樣的設(shè)計(jì)極易造成焙燒機(jī)包括臺(tái)車、風(fēng)箱、軌道等部件的受熱不均導(dǎo)致跑偏。此外局部的風(fēng)箱密封、爐罩密封，落棒密封等密封不嚴(yán)也是造成熱膨脹不均的原因，這就可以解釋，溫度對(duì)臺(tái)車跑偏的影響比較明顯。尤其在冷試的時(shí)候，臺(tái)車運(yùn)轉(zhuǎn)比較好，未出現(xiàn)跑偏情況。在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，可能在熱膨脹情況下存在部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性變形，導(dǎo)致停機(jī)后，不能恢復(fù)，同時(shí)出現(xiàn)局部密封不嚴(yán)等情況。

（1）熱膨脹現(xiàn)象。

當(dāng)臺(tái)車出現(xiàn)膨脹不均時(shí)，臺(tái)車推動(dòng)機(jī)尾星輪出現(xiàn)偏移，因?yàn)樾禽喤c彎軌均固定在移動(dòng)架上，因此會(huì)出現(xiàn)如圖5一樣的偏移，臺(tái)車的運(yùn)行軌跡被改變。因此無(wú)論上層臺(tái)車如何運(yùn)行，只要機(jī)尾移動(dòng)架出現(xiàn)偏移，因此臺(tái)車從機(jī)尾出來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)跑偏，這是焙燒機(jī)臺(tái)車跑偏的直接原因。

（2）風(fēng)箱氣流。

當(dāng)焙燒機(jī)正常生產(chǎn)時(shí)，13#風(fēng)箱壓力為-2.5Mpa，溫度為570°C，在這一工況下，空氣密度ρ約為0.45kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)υ約為8.2m2/s。

根據(jù)風(fēng)速與動(dòng)壓力的公式，

式中：v——空氣流動(dòng)的速度（m/s）；

——空氣的重度（N/m3）；

——當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，通常?.81（m/s2）；

ρ--空氣密度，次工況約為0.45（kg/m3）。

所以，

風(fēng)速=105m/s

（3）判定風(fēng)箱風(fēng)流層流與紊流。

臺(tái)車底部的風(fēng)箱是一個(gè)矩形，3000mm ×4000mm

根據(jù)邊長(zhǎng)為a和b的矩形斷面流體半徑為

A-風(fēng)流端面面積；

K-濕潤(rùn)周。

因此該風(fēng)箱斷面流體半徑為3.4m。

利用臨界雷諾數(shù)判別流態(tài)，通風(fēng)工程其值約為2320。

假設(shè)當(dāng)Re>Rek時(shí)，流動(dòng)處于紊流狀態(tài)，這樣流態(tài)的判別條件如下。

層流：

紊流：

-雷諾數(shù)；

-流速；

-流體運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)。

=42<2320

所以，該風(fēng)箱為層流狀態(tài)。

我們知道，流體在風(fēng)道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，不僅有沿程阻力，而且在通過(guò)風(fēng)道的彎頭、三通、收縮管等管件時(shí)，發(fā)生氣流方向的改變或截面變化，從而形成渦流和氣體擾亂，消耗部分能量，尤其在層流的狀態(tài)下，流管內(nèi)與流管外的氣體運(yùn)動(dòng)參數(shù)不一致，極易造成臺(tái)車的受熱不均，這與風(fēng)箱的幾何結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。要使臺(tái)車均勻受熱，必須對(duì)風(fēng)箱流進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算，可以通過(guò)增加導(dǎo)風(fēng)板的方式，改變氣流方向。

3 結(jié)語(yǔ)

帶式焙燒機(jī)從外形上看，和燒結(jié)機(jī)十分相似，但在設(shè)備結(jié)構(gòu)上存在很大的區(qū)別。其生球干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱及冷卻都在同一臺(tái)設(shè)備上完成，要求其上部爐罩進(jìn)行密封，且既要有抽風(fēng)也要有鼓風(fēng)。因而臺(tái)車在整個(gè)焙燒、冷卻過(guò)程中的熱脹冷縮現(xiàn)象比燒結(jié)機(jī)更為明顯。焙燒機(jī)風(fēng)箱設(shè)計(jì)成單側(cè)進(jìn)氣的非對(duì)稱形式，這樣的設(shè)計(jì)極易造成焙燒機(jī)包括臺(tái)車、風(fēng)箱、軌道等部件的受熱不均導(dǎo)致跑偏。該文從焙燒機(jī)的特點(diǎn)著手，分析臺(tái)車跑偏的形成過(guò)程，即臺(tái)車推動(dòng)機(jī)尾星輪帶動(dòng)移動(dòng)架、彎軌出現(xiàn)偏移，而使從機(jī)尾移動(dòng)架出來(lái)的臺(tái)車出現(xiàn)跑偏，這是臺(tái)車跑偏在機(jī)械上的直接原因，同時(shí)，該文強(qiáng)調(diào)安裝精度對(duì)焙燒機(jī)跑偏重要影響，重點(diǎn)探討了風(fēng)箱設(shè)置如何影響臺(tái)車跑偏，得出以上結(jié)論。

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