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1、经验交流∀机械研究与应用∀*回转窑筒体裂纹产生原因分析及修复1,212王峰圃,李强,姜奎松(1.内蒙古科技大学机械学院,内蒙古包头014000;2.山东张店钢铁总厂,山东淄博255075)摘要:以某钢铁总厂回转窑为例,进行了筒体力学分析,建立了相关模型,分析了筒体产生裂纹的原因,通过采用不同修复方式后对回转窑裂纹的观测数据记录分析,总结了几种修复方式的的效果及适用场合。关键词:回转窑;裂纹;筒体力学分析;修复中图分类号:TF748.91
2、文献标识码:A文章编号:1006-4414(2010)01-0089-03Kilnshellanalysisandrepairofcracks1,212WangFeng-pu,LiQiang,JiangKui-song(1.Collegeofmechanicalengineering,InnerMongoliauniversityofscienceandtechnology,BaotouInnerMongolia014010,China;2.Zhangdianironandsteelgeneralworks,ZiboS
3、handong255007,China)Abstract:Inthispaper,inarotarykilnofaironandsteelplant,forexample,acylindermechanicalanalysisisconducted,therelatedmodelwhichanalyzesthereasonsforcracksincylinderisfounded,byusingdifferentwaystofixeafterrotarykilncrackobservationdatarecordandanalysi
4、s,thewayforrestorationofseveraloccasionsissummedup.Keywords:rotarykiln;crack;cylindermechanicalanalysis;repairs1前言烧器和窑头、窑尾密封装置等部分组成,基本结构如回转窑是建材生产的关键设备,它的状态完好与图1所示。某钢铁总厂回转窑技术数据如表1所示。否,直接影响企业的效益。某钢铁总厂回转窑于表1回转窑相关技术数据1995年投产运行,2005年第一次出现中档轮带处筒参数数值体垫板焊缝开裂,根据现场检查,发现裂纹总数为
5、13筒体内径2.5m筒体长度55m条,最长达1200mm,基本都处于同一方向(沿筒体轴筒体斜度3.5%线方向)。当时对问题突出的裂纹采取了应急技术筒体重量187t措施,如打止裂孔或采用特殊焊接,取得了一定效果。耐火材料120t托轮间距7.5(档距窑头)-19(、由于裂纹成因复杂,从裂纹产生的位置、裂纹的走向档)-20.5(、!档)m及裂纹的扩展速度看,存在较大离散性。为了搞清筒体裂纹的力学形为,采用力学计算的方法,系统地阐由于回转窑筒体是活套在轮带里,在垂直面和水述了回转窑各档轮带的支承力、筒体的内力、应力;采平面内,筒体可分别
6、视为连续梁,各支承相当于简支取了增加筒体刚度的的修复方式。该成果对回转窑支座,窑头罩、窑尾罩对筒体不起支承作用,筒体的窑设计、制造以及操作和维修具有实际指导意义。头、窑尾为悬臂端。然而回转窑由于载荷分布十分复2筒体力学分析杂、筒体截面的差异引起抗弯刚度变化、各支承存在2.1托轮支承反力计算偏移的原因,使得采用常用的静不定力学方法无法准确求解。所以要建立一个基于筒体轴线测量的回转[1]窑各档受力的通用力学计算模型。如图2所示。以回转窑理想轴线为x轴,垂直方向为y轴,水平方向为z轴建立坐标系。在垂直面内建立回转窑图1回转窑结构简图支
7、承载荷求解通用力学模型。因窑头、窑尾是悬臂1.燃烧器2.窑头罩3.滚圈4.托轮5.大齿圈端,有R0=0,Rn=0。当所有载荷为0时,垂直面模6.传动装置7.筒体8.喂料管9.窑尾罩型便转化为水平面模型;当某档支承出现负载荷时,回转窑烧成工艺虽然种类较多,但从机械结构来去掉该档支承,其余条件不变重新计算。可见建立的看,均由筒体、窑衬、滚圈、托轮、托轮轴、传动装置、燃回转窑支承载荷求解力学模型具有很好的通用性。*收稿日期:2009-12-24作者简介:王峰圃(1972-),男,山东淄博人,工程师,主要从事设备管理及工程设
8、计方面的工作。∀89∀经验交流∀机械研究与应用∀T定义支承偏差矩阵,y=[y0,y1,#,yn],z=[z0,z1,窑筒体与滚圈之间间隙较小
