Horário de publicação: 17 de dezembro de 2019
Resumo: Este artigo analisa principalmente o desvio da linha central do forno rotativo após operação de longo prazo. Em resposta ao grande número de cavidades e rachaduras na superfície do rolo de suporte, e ao alto risco de ajuste convencional do rolo de suporte, é proposto um novo método de ajuste. É apresentado o caso da equipe do autor usando o método de ajuste da almofada para ajustar a linha central do forno, fornecendo sugestões de referência para técnicos de fornos rotativos.
O forno rotativo de cimento é composto principalmente por seis partes: corpo do cilindro, dispositivo de suporte, dispositivo de transmissão, dispositivo hidráulico de roda de parada, cabeça do forno e cauda do forno. O corpo do forno rotativo é inclinado para a horizontal até certo ponto, e todo o corpo do forno é sustentado pelo dispositivo do rolo de suporte, girando a certa velocidade durante a operação. O interior do forno rotativo é revestido com tijolos e materiais.
O barril rotativo de cimento sofrerá deformação por flexão sob gravidade e alta temperatura, e a linha central real do barril é uma curva. Quando o forno rotativo está funcionando, o centro da seção do cilindro gira em torno de um eixo imaginário, fazendo o cilindro quicar para cima e para baixo. Para medir e caracterizar, a linha central do cilindro geralmente é medida como a retidão da linha central que conecta os centros do cilindro do forno rotativo em cada ponto de suporte. Ou seja, a retidão do cilindro é determinada conectando os pontos centrais do cilindro em cada ponto de suporte em uma linha reta. Uma linha central incorreta pode causar aumento da resistência durante a operação do forno rotativo, levando a um aumento no consumo de energia; Além disso, devido à força desigual causada pelo balanço do forno rotativo, isso agrava o desgaste dos componentes mecânicos externos e danifica os materiais refratários dentro do forno rotativo, reduzindo a vida útil dos componentes; Em casos graves, pode causar falhas de paralisação do forno, como rachaduras no cilindro, queda de tijolos refratários e danos ao equipamento. A perda de produção causada pelo desligamento do forno, substituição de peças e substituição de materiais refratários é ainda maior. O ajuste da linha central do forno é imperativo.
Situação da medição no local
O autor realizou testes no forno XSL1 # Ø 4,0m × 60m de 8 a 11 de janeiro de 2022. Dois parâmetros horizontais de medição foram estabelecidos em ambos os lados do eixo do forno rotativo, e um marco de medição vertical foi estabelecido no pilar de concreto do forno rotativo (ver Figura 1). A medição horizontal e vertical dos dados da correia da roda, rolo de suporte e eixo do rolo de suporte era transferida para os benchmarks horizontais e verticais para medição, e então o processamento dos dados era realizado. Regulação da direção: Olhando para a cabeça do forno a partir da cauda do forno, a direção da cauda do forno até a cabeça do forno é o eixo x, as direções esquerda e direita da cauda do forno são o eixo y, a direção direita é a direção positiva, a esquerda é a direção negativa, e a direção para cima e para baixo é o eixo z.
Figura 1: Diagrama do princípio do teste de desvio horizontal e vertical
Os resultados da detecção de dados são os seguintes: (1) O desvio horizontal da linha central do forno é de -2,0mm, e o desvio vertical é de +9,0mm (padrão: desvio horizontal<1.5mm, vertical deviation<9.0mm, as shown in Figure 2). On site visual inspection revealed that the weld seam of the low-end cylinder of the second gear was cracked.
Figura 2: Diagrama indicativo do desvio da linha central do forno
(2) Em 9 de janeiro, o deslizamento da correia de pneu foi medido em 24,0 mm na primeira marcha, 12,0 mm na segunda marcha e 25,0 mm na terceira marcha. Com base nisso, a distância entre a correia dos pneus foi calculada em 7,6 mm na primeira marcha, 3,8 mm na segunda marcha e 8,0 mm na terceira marcha (padrão: 5-9 mm na primeira marcha, 3-6 mm na segunda e terceira marchas), conforme mostrado na Figura 3.
Figura 3: distância do pneu e quantidade de deslizamento
(3)O ângulo de trabalho do rolo de suporte é calculado como 60° 20′ para a primeira marcha, 60948 ′ para a segunda marcha e 60° 12′ para a terceira marcha (padrão: 60°+1 ° 30′), com uma inclinação do forno de 3,99% (inclinação de projeto: 4,00%), conforme mostrado na Figura 4.
Figura 4: diagrama de trabalho do rolo de suporte
(4)Meça a inclinação horizontal do rolo de suporte: 3,5 mm no lado esquerdo da primeira marcha, 1,5 mm no lado direito da primeira, 1,0 mm no lado esquerdo da segunda marcha, 2,0 mm no lado direito da segunda marcha, 1,0 mm no lado esquerdo da terceira marcha e 1,5 mm no lado direito da terceira marcha (direção: da cabeça do forno até a cauda do forno). Por favor, consulte a Figura 5 para o diagrama esquemático específico.
Figura 5: inclinação horizontal do rolo de suporte
(5)Meça a inclinação vertical do rolo de suporte: 2,0 mm no lado esquerdo da primeira marcha, 2,0 mm no lado direito da segunda marcha, 2,0 mm no lado esquerdo da segunda marcha, 4,0 mm no lado direito da segunda marcha, 2,5 mm no lado esquerdo da terceira marcha e 1,0 mm no lado direito da segunda marcha. Por favor, consulte a Figura 6 para diagramas esquemáticos específicos.
Futuro 6: Inclinação vertical do rolo de suporte
2 Desenho do plano de ajuste convencional para a linha central do forno rotativo
Desenhe um plano de ajuste baseado na experiência normal de ajuste: com um desvio horizontal de -2,0 mm, ajuste a roda esquerda da segunda engrenagem para recuar 2,0 mm para a esquerda, e a roda direita da engrenagem para avançar 2,0 mm para a esquerda; O desvio vertical é de +9,0mm. Considerando a mudança na folga superior dos dentes, a linha central vertical da segunda engrenagem é abaixada em 9,0mm e dividida em três níveis: subindo 2,0mm e descendo 8,0mm. O terceiro nível, que sobe 2,0 mm, é convertido em ajuste de rolo de suporte, o que significa que os rolos de suporte em ambos os lados da terceira engrenagem se movem 3,5 mm para dentro, e o segundo nível, que cai 8,0 mm, é convertido em ajuste de rolo de suporte, o que significa que os rolos de suporte em ambos os lados da segunda engrenagem se movem para fora em 14,0 mm. No geral, o ajuste é que os roletes de suporte em ambos os lados da terceira marcha se movem para dentro em 3,5 mm, o rolo de suporte do lado esquerdo da segunda marcha se move para fora em 16,0 mm, e o rolo de suporte do lado direito da segunda marcha se move para fora em 12,0 mm. Após esse ajuste, calcula-se que a folga do topo do dente aumenta 0,2 mm, o que tem um pequeno impacto na folga do topo do dente.
Durante o processo de inspeção no local, o plano original de ajuste dos rolos não era adequado pelos seguintes motivos específicos:
(1) Há um grande número de cavidades e deformação significativa na superfície do rolo de suporte esquerdo na segunda marcha, e ao medir o desgaste do rolo de suporte, calculou-se que a superfície do rolo de suporte esquerdo na primeira e segunda engrenagem está severamente desgastada, enquanto o rolo de suporte direito na terceira engrenagem possui uma grande área de cavidades e deformação por esmagamento (veja a Figura 7 para detalhes). O rolo de suporte danificado causa vibração significativa no local. Considerando a anormalidade do rolo de suporte, se ele for ajustado de acordo com as condições normais, o risco é alto, o que pode facilmente causar temperaturas rápidas e altas do rolo de suporte. Em casos graves, pode levar ao risco de paralisação do forno. Após o ajuste, o rolo de suporte danificado ainda precisa ser substituído, e a linha central ainda mudará;
Figura 7: ajuste de almofada
(2)A deflexão horizontal do rolo de suporte do lado esquerdo na primeira marcha chega a 3,5mm, e a deflexão vertical do rolo de suporte do lado direito na segunda marcha chega a 4,0mm. O valor de deflexão do rolo de suporte excede a faixa razoável. Se o método de ajuste do rolo de suporte for mantido, isso causará alta temperatura no rolamento de roletes de suporte, o que apresenta um risco maior;
(3) O ângulo de trabalho do rolo de suporte é calculado como 60° 48′ para a segunda marcha. Após ajustar de acordo com o método original de ajuste do rolo de suporte, o ângulo de trabalho muda para 61° 21′, aproximando-se do valor limite (60° ± 1° 30′), o que pode facilmente causar um aumento rápido da temperatura do rolo de suporte e apresentar alto risco;
Em resumo, o método convencional de ajuste da linha central do rolo de suporte pode facilmente levar a riscos de ajuste do forno, e um novo método de ajuste da linha central é imprescindível. Por meio da discussão com nossa equipe de testes, um novo plano de ajuste da linha central foi resumido, que ajusta completamente a linha central substituindo o tensor danificado e reduzindo a espessura da base. Após esse ajuste ser concluído, reiniciar a operação do forno ainda pode alcançar o objetivo de ajuste da linha central, tornando-se mais seguro e menos arriscado.
Desenho de um novo plano de ajuste para a linha central do forno rotativo
O ajuste específico é substituir a roda de suporte do lado esquerdo da segunda marcha pela roda de suporte projetada de Ø 1500mm, substituir a roda de suporte do lado direito da terceira marcha pela roda de suporte projetada de 1300mm, substituir a almofada de entre-eixos de 16mm por uma almofada de 4mm nos lados esquerdo e direito da segunda marcha, e substituir a almofada de 16mm por uma de 10mm no lado direito da segunda marcha.
Após apresentar o plano, ajustes foram feitos no forno rotativo durante a paralisação. Após um período de funcionamento, constatou-se que a vibração do forno havia melhorado significativamente, e a operação era estável sem outros problemas. Esse plano geral traz novas ideias para a operação estável e a longo prazo do forno.
Conclusão
Ao analisar a situação dos equipamentos no local do forno rotativo, mudamos o método convencional de ajuste do forno e usamos de forma inovadora o método de ajuste por almofada para ajustar a linha central do forno, reduzindo muito o risco de ajuste de fornos problemáticos de equipamentos. Levando em conta a substituição dos rolos de suporte e os problemas encontrados no local de inspeção, calculamos de forma abrangente o valor esperado de ajuste da plataforma para alcançar o efeito normal de ajuste da linha central, fornecendo uma nova ideia de ajuste do forno para a situação do novo local do forno. Garantir a operação estável a longo prazo e a produção eficiente do forno rotativo.
O forno rotativo de cimento é composto principalmente por seis partes: corpo do cilindro, dispositivo de suporte, dispositivo de transmissão, dispositivo hidráulico de roda de parada, cabeça do forno e cauda do forno. O corpo do forno rotativo é inclinado para a horizontal até certo ponto, e todo o corpo do forno é sustentado pelo dispositivo do rolo de suporte, girando a certa velocidade durante a operação. O interior do forno rotativo é revestido com tijolos e materiais.
O barril rotativo de cimento sofrerá deformação por flexão sob gravidade e alta temperatura, e a linha central real do barril é uma curva. Quando o forno rotativo está funcionando, o centro da seção do cilindro gira em torno de um eixo imaginário, fazendo o cilindro quicar para cima e para baixo. Para medir e caracterizar, a linha central do cilindro geralmente é medida como a retidão da linha central que conecta os centros do cilindro do forno rotativo em cada ponto de suporte. Ou seja, a retidão do cilindro é determinada conectando os pontos centrais do cilindro em cada ponto de suporte em uma linha reta. Uma linha central incorreta pode causar aumento da resistência durante a operação do forno rotativo, levando a um aumento no consumo de energia; Além disso, devido à força desigual causada pelo balanço do forno rotativo, isso agrava o desgaste dos componentes mecânicos externos e danifica os materiais refratários dentro do forno rotativo, reduzindo a vida útil dos componentes; Em casos graves, pode causar falhas de paralisação do forno, como rachaduras no cilindro, queda de tijolos refratários e danos ao equipamento. A perda de produção causada pelo desligamento do forno, substituição de peças e substituição de materiais refratários é ainda maior. O ajuste da linha central do forno é imperativo.
Situação da medição no local
O autor realizou testes no forno XSL1 # Ø 4,0m × 60m de 8 a 11 de janeiro de 2022. Dois parâmetros horizontais de medição foram estabelecidos em ambos os lados do eixo do forno rotativo, e um marco de medição vertical foi estabelecido no pilar de concreto do forno rotativo (ver Figura 1). A medição horizontal e vertical dos dados da correia da roda, rolo de suporte e eixo do rolo de suporte era transferida para os benchmarks horizontais e verticais para medição, e então o processamento dos dados era realizado. Regulação da direção: Olhando para a cabeça do forno a partir da cauda do forno, a direção da cauda do forno até a cabeça do forno é o eixo x, as direções esquerda e direita da cauda do forno são o eixo y, a direção direita é a direção positiva, a esquerda é a direção negativa, e a direção para cima e para baixo é o eixo z.
Figura 1: Diagrama do princípio do teste de desvio horizontal e vertical
Os resultados da detecção de dados são os seguintes: (1) O desvio horizontal da linha central do forno é de -2,0mm, e o desvio vertical é de +9,0mm (padrão: desvio horizontal<1.5mm, vertical deviation<9.0mm, as shown in Figure 2). On site visual inspection revealed that the weld seam of the low-end cylinder of the second gear was cracked.
Figura 2: Diagrama indicativo do desvio da linha central do forno
(2) Em 9 de janeiro, o deslizamento da correia de pneu foi medido em 24,0 mm na primeira marcha, 12,0 mm na segunda marcha e 25,0 mm na terceira marcha. Com base nisso, a distância entre a correia dos pneus foi calculada em 7,6 mm na primeira marcha, 3,8 mm na segunda marcha e 8,0 mm na terceira marcha (padrão: 5-9 mm na primeira marcha, 3-6 mm na segunda e terceira marchas), conforme mostrado na Figura 3.
Figura 3: distância do pneu e quantidade de deslizamento
(3)O ângulo de trabalho do rolo de suporte é calculado como 60° 20′ para a primeira marcha, 60948 ′ para a segunda marcha e 60° 12′ para a terceira marcha (padrão: 60°+1 ° 30′), com uma inclinação do forno de 3,99% (inclinação de projeto: 4,00%), conforme mostrado na Figura 4.
Figura 4: diagrama de trabalho do rolo de suporte
(4)Meça a inclinação horizontal do rolo de suporte: 3,5 mm no lado esquerdo da primeira marcha, 1,5 mm no lado direito da primeira, 1,0 mm no lado esquerdo da segunda marcha, 2,0 mm no lado direito da segunda marcha, 1,0 mm no lado esquerdo da terceira marcha e 1,5 mm no lado direito da terceira marcha (direção: da cabeça do forno até a cauda do forno). Por favor, consulte a Figura 5 para o diagrama esquemático específico.
Figura 5: inclinação horizontal do rolo de suporte
(5)Meça a inclinação vertical do rolo de suporte: 2,0 mm no lado esquerdo da primeira marcha, 2,0 mm no lado direito da segunda marcha, 2,0 mm no lado esquerdo da segunda marcha, 4,0 mm no lado direito da segunda marcha, 2,5 mm no lado esquerdo da terceira marcha e 1,0 mm no lado direito da segunda marcha. Por favor, consulte a Figura 6 para diagramas esquemáticos específicos.
Futuro 6: Inclinação vertical do rolo de suporte
2 Desenho do plano de ajuste convencional para a linha central do forno rotativo
Desenhe um plano de ajuste baseado na experiência normal de ajuste: com um desvio horizontal de -2,0 mm, ajuste a roda esquerda da segunda engrenagem para recuar 2,0 mm para a esquerda, e a roda direita da engrenagem para avançar 2,0 mm para a esquerda; O desvio vertical é de +9,0mm. Considerando a mudança na folga superior dos dentes, a linha central vertical da segunda engrenagem é abaixada em 9,0mm e dividida em três níveis: subindo 2,0mm e descendo 8,0mm. O terceiro nível, que sobe 2,0 mm, é convertido em ajuste de rolo de suporte, o que significa que os rolos de suporte em ambos os lados da terceira engrenagem se movem 3,5 mm para dentro, e o segundo nível, que cai 8,0 mm, é convertido em ajuste de rolo de suporte, o que significa que os rolos de suporte em ambos os lados da segunda engrenagem se movem para fora em 14,0 mm. No geral, o ajuste é que os roletes de suporte em ambos os lados da terceira marcha se movem para dentro em 3,5 mm, o rolo de suporte do lado esquerdo da segunda marcha se move para fora em 16,0 mm, e o rolo de suporte do lado direito da segunda marcha se move para fora em 12,0 mm. Após esse ajuste, calcula-se que a folga do topo do dente aumenta 0,2 mm, o que tem um pequeno impacto na folga do topo do dente.
Durante o processo de inspeção no local, o plano original de ajuste dos rolos não era adequado pelos seguintes motivos específicos:
(1) Há um grande número de cavidades e deformação significativa na superfície do rolo de suporte esquerdo na segunda marcha, e ao medir o desgaste do rolo de suporte, calculou-se que a superfície do rolo de suporte esquerdo na primeira e segunda engrenagem está severamente desgastada, enquanto o rolo de suporte direito na terceira engrenagem possui uma grande área de cavidades e deformação por esmagamento (veja a Figura 7 para detalhes). O rolo de suporte danificado causa vibração significativa no local. Considerando a anormalidade do rolo de suporte, se ele for ajustado de acordo com as condições normais, o risco é alto, o que pode facilmente causar temperaturas rápidas e altas do rolo de suporte. Em casos graves, pode levar ao risco de paralisação do forno. Após o ajuste, o rolo de suporte danificado ainda precisa ser substituído, e a linha central ainda mudará;
Figura 7: ajuste de almofada
(2)A deflexão horizontal do rolo de suporte do lado esquerdo na primeira marcha chega a 3,5mm, e a deflexão vertical do rolo de suporte do lado direito na segunda marcha chega a 4,0mm. O valor de deflexão do rolo de suporte excede a faixa razoável. Se o método de ajuste do rolo de suporte for mantido, isso causará alta temperatura no rolamento de roletes de suporte, o que apresenta um risco maior;
(3) O ângulo de trabalho do rolo de suporte é calculado como 60° 48′ para a segunda marcha. Após ajustar de acordo com o método original de ajuste do rolo de suporte, o ângulo de trabalho muda para 61° 21′, aproximando-se do valor limite (60° ± 1° 30′), o que pode facilmente causar um aumento rápido da temperatura do rolo de suporte e apresentar alto risco;
Em resumo, o método convencional de ajuste da linha central do rolo de suporte pode facilmente levar a riscos de ajuste do forno, e um novo método de ajuste da linha central é imprescindível. Por meio da discussão com nossa equipe de testes, um novo plano de ajuste da linha central foi resumido, que ajusta completamente a linha central substituindo o tensor danificado e reduzindo a espessura da base. Após esse ajuste ser concluído, reiniciar a operação do forno ainda pode alcançar o objetivo de ajuste da linha central, tornando-se mais seguro e menos arriscado.
Desenho de um novo plano de ajuste para a linha central do forno rotativo
O ajuste específico é substituir a roda de suporte do lado esquerdo da segunda marcha pela roda de suporte projetada de Ø 1500mm, substituir a roda de suporte do lado direito da terceira marcha pela roda de suporte projetada de 1300mm, substituir a almofada de entre-eixos de 16mm por uma almofada de 4mm nos lados esquerdo e direito da segunda marcha, e substituir a almofada de 16mm por uma de 10mm no lado direito da segunda marcha.
Após apresentar o plano, ajustes foram feitos no forno rotativo durante a paralisação. Após um período de funcionamento, constatou-se que a vibração do forno havia melhorado significativamente, e a operação era estável sem outros problemas. Esse plano geral traz novas ideias para a operação estável e a longo prazo do forno.
Conclusão
Ao analisar a situação dos equipamentos no local do forno rotativo, mudamos o método convencional de ajuste do forno e usamos de forma inovadora o método de ajuste por almofada para ajustar a linha central do forno, reduzindo muito o risco de ajuste de fornos problemáticos de equipamentos. Levando em conta a substituição dos rolos de suporte e os problemas encontrados no local de inspeção, calculamos de forma abrangente o valor esperado de ajuste da plataforma para alcançar o efeito normal de ajuste da linha central, fornecendo uma nova ideia de ajuste do forno para a situação do novo local do forno. Garantir a operação estável a longo prazo e a produção eficiente do forno rotativo.
