回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)基礎(chǔ)變形的危害和分析

　　隨著回轉(zhuǎn)窯設(shè)備越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用，對(duì)回轉(zhuǎn)窯各個(gè)方面的系統(tǒng)都有個(gè)嚴(yán)格的控制。其中回轉(zhuǎn)窯設(shè)備基礎(chǔ)是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備運(yùn)行的重要保障。本篇，泰達(dá)集團(tuán)回轉(zhuǎn)窯科研小組詳細(xì)解答一下回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的基礎(chǔ)變形會(huì)帶來(lái)的危害和主管分析?；剞D(zhuǎn)窯設(shè)備以筒體的內(nèi)徑及長(zhǎng)度來(lái)表示其規(guī)格，筒體長(zhǎng)30～1 80 m，直徑1.8～6m，浮放在2～6對(duì)托輪上，托輪的組數(shù)視窯的直徑及長(zhǎng)度而定，回轉(zhuǎn)窯窯體荷載通過(guò)托輪底座傳遞給基礎(chǔ)。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，一般濕法窯有6個(gè)基礎(chǔ)，而預(yù)分解窯僅需要2-3個(gè)基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)形式一般為大塊式混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土墻式基礎(chǔ)。為了保證回轉(zhuǎn)窯正常有效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要有安全可靠的基礎(chǔ)來(lái)支承。回轉(zhuǎn)窯是由電機(jī)通過(guò)減速機(jī)和大小齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)的，轉(zhuǎn)速很低，一般在3r/rain左右?；剞D(zhuǎn)窯體具有3%～5%的斜度，物料從高端的窯尾進(jìn)入，燃料由低端的窯頭噴入，形成物料與高溫?zé)煔鈱?duì)流。由于回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)煅燒帶溫度高，回轉(zhuǎn)窯窯體會(huì)變形，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致某一個(gè)托輪脫空，使基礎(chǔ)受力不均勻。

　　為了保證回轉(zhuǎn)窯能夠安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但要對(duì)地基和基礎(chǔ)的承載力進(jìn)行控制，還要對(duì)整個(gè)回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)的變形進(jìn)行控制。然而對(duì)變形控制的參數(shù)卻是一個(gè)空白，不論是設(shè)計(jì)規(guī)范還是設(shè)計(jì)手冊(cè)，甚至設(shè)備制造公司，都沒(méi)有一個(gè)明確要求，特別是回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)本身的剛度，設(shè)計(jì)者一般先參考常規(guī)的工程實(shí)例，假定一個(gè)截面，再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，而對(duì)變形往往沒(méi)有驗(yàn)算，這樣如果設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)與工程實(shí)例條件相近，一般不會(huì)有什么問(wèn)題，但是如果設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)與工程實(shí)例差異很大，設(shè)計(jì)者就必須全部重新計(jì)算，這時(shí)就需要一個(gè)很明確的控制參數(shù)，然而目前卻沒(méi)有。對(duì)于大塊式基礎(chǔ)，剛度已經(jīng)很大，位移一般很小，變形不是主要問(wèn)題;而對(duì)于墻式基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)者一般按鋼筋混凝土封閉式框架計(jì)算，變形控制參數(shù)只有參考框架結(jié)構(gòu)的要求，即回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)頂面水平位移不超過(guò)基礎(chǔ)高度的1/550。例如：基礎(chǔ)高度為5000～7000 mm時(shí)，基礎(chǔ)頂面水平位移應(yīng)不超過(guò)9～13 mm，當(dāng)回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)高度為17500mm時(shí)，基礎(chǔ)頂面水平位移應(yīng)不超過(guò)32mm，這對(duì)于一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑物來(lái)說(shuō)，都沒(méi)有什么問(wèn)題，然而對(duì)于長(zhǎng)期受水平力作用的回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，卻是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。

　　回轉(zhuǎn)窯的筒體是浮放在托輪上的，而托輪是固定在基礎(chǔ)上的，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)窯的減速機(jī)也是固定在基礎(chǔ)上的，減速機(jī)與回轉(zhuǎn)窯筒體之間是靠齒輪傳動(dòng)的。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯剛啟動(dòng)時(shí)，減速機(jī)作用于回轉(zhuǎn)窯筒體的瞬時(shí)水平力很大，迫使浮放在托輪上的回轉(zhuǎn)窯筒體沿水平力方向移動(dòng)，隨著移動(dòng)量逐漸增大，減速機(jī)作用于回轉(zhuǎn)窯的水平力又逐漸減小，回轉(zhuǎn)窯筒體又基本回位，這時(shí)減速機(jī)作用于回轉(zhuǎn)窯的水平力又增大。如此反復(fù)，就在回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)頂面產(chǎn)生了大小不斷變化的水平力，也就出現(xiàn)大小變化的位移，從而引起回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)的晃動(dòng)。當(dāng)基礎(chǔ)剛度較大時(shí)，水平位移很小，基本感覺(jué)不到晃動(dòng)，反之，這種晃動(dòng)使人感覺(jué)很不舒服，有時(shí)還會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的正常運(yùn)行。所以如何根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行特點(diǎn)，確定一個(gè)合理可行的水平位移控制參數(shù)，顯得十分重要。特別是近幾年，有些工程的回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)高度達(dá)16～18m，就更加迫切需要這個(gè)參數(shù)。然而要確定這個(gè)參數(shù)，并非一件容易的事，確定小了，必然增加投資，而且技術(shù)上也根本不可行;確定大了，必會(huì)影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。幾年前，我們對(duì)建成的幾十個(gè)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)回訪(fǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，凡是基礎(chǔ)頂部水平計(jì)算位移不超過(guò)3mm的工程，回轉(zhuǎn)窯設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，基礎(chǔ)也未出現(xiàn)明顯晃動(dòng)。

　　回轉(zhuǎn)窯設(shè)備2水平位移的控制方法:為了控制基礎(chǔ)頂部位移不超過(guò)3mm，我們必須保證回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)具有一定的剛度。具體辦法有：采用大塊式基礎(chǔ);對(duì)于墻式基礎(chǔ)，可以加大墻厚，還可以直接增加橫向剪力墻，這些都是很有效的辦法。

　　回轉(zhuǎn)窯沉降差控制參數(shù)的確定: 回轉(zhuǎn)窯沉降差是指回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)與窯頭及窯尾之間的沉降差，此參數(shù)直接影響回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)行，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一起因回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)與窯尾之間沉降差過(guò)大，而導(dǎo)致密封圈以及煙室損壞的安全事故。此參數(shù)的確定，一是以我們對(duì)一些水泥生產(chǎn)廠家的回訪(fǎng)調(diào)查為參考，二是以與國(guó)際大型水泥設(shè)備制造公司的交流為借鑒。當(dāng)前，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中把回轉(zhuǎn)窯沉降差控制在5mm以?xún)?nèi)。實(shí)踐證明，這種設(shè)計(jì)完全可以滿(mǎn)足設(shè)備運(yùn)行的要求。

　　鄭州泰達(dá)礦冶設(shè)備有限公司一直致力于大中型小型回轉(zhuǎn)窯設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯，氧化鈣回轉(zhuǎn)窯，石灰回轉(zhuǎn)窯，陶粒砂回轉(zhuǎn)窯，金屬鎂回轉(zhuǎn)窯等系列回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)。

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