公開時間:December 17, 2019
要約:この記事では、主に長期運転後のロータリーキルンの中心線のずれを分析します。支持ローラ表面の穴や亀裂の数が多く、従来の支持ローラの調整のリスクが高いことから、新しい調整方法を提案します。筆者チームがパッド調整法を使用して窯の中心線を調整した事例が紹介され、ロータリーキルン技術者に参考の提案を提供します。
セメントロータリーキルンは、主にシリンダー本体、支持装置、伝達装置、油圧ストップホイール装置、キルンヘッド、キルンテールの6つの部分で構成されています。ロータリーキルンの窯本体はある程度水平に傾斜しており、窯本体全体が支持ローラー装置によって支えられ、運転中に一定の速度で回転します。ロータリーキルンの内部はレンガや材料で裏打ちされています。
セメントロータリーキルンバレルは、重力と高温下で曲げ変形し、バレルの実際の中心線は曲線です。ロータリーキルンが運転しているとき、シリンダ部の中心は虚数軸を中心に回転し、シリンダが上下に跳ね返ります。測定および特性評価のために、シリンダーの中心線は通常、各支持点でロータリーキルンシリンダーの中心を結ぶ中心線の真直度として測定されます。つまり、円柱の真直度は、各支持点の円柱の中心点を直線につなげることによって決定されます。中心線が正しくないと、ロータリーキルンの運転中に抵抗が増加し、消費電力の増加につながる可能性があります。さらに、ロータリーキルンの揺れによる不均一な力により、外部機械部品の摩耗が悪化し、ロータリーキルン内の耐火物が損傷し、部品の耐用年数が短くなります。ひどい場合、シリンダーのひび割れ、耐火レンガの落下、設備の損傷などの窯停止障害を引き起こす可能性があります。窯の停止、部品の交換、耐火物の交換による生産損失はさらに大きくなります。窯の中心線の調整は不可欠です。
現場測定状況
筆者は、2022年1月8日から1月11日まで、XSL1#Ø4.0m×60m窯で試験を実施しました。ロータリーキルンの軸の両側に2つの水平測定ベンチマークが確立され、ロータリーキルンのコンクリート橋脚に1つの垂直測定ベンチマークが確立されました(図1を参照)。ホイールベルト、サポートローラー、サポートローラーアクスルの水平および垂直のデータ測定を水平および垂直ベンチマークに転送して測定し、データ処理を実行しました。方向調整:窯尾から窯頭を見ると、窯尾から窯頭までの方向がx軸、窯尾の左右方向がy軸、右方向が正方向、左方向が負方向、上下方向がz軸です。
図1:水平方向と垂直方向の偏差試験原理図
データ検出結果は次のとおりです。(1)窯の中心線の水平偏差は-2.0mm、垂直偏差は+9.0mm(標準:水平偏差<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.
図2:窯の中心線偏差の指標図
(2)1月9日、タイヤベルトのスリップは1速24.0mm、2速12.0mm、3速25.0mmと測定された。これに基づいて、タイヤベルト間の隙間は、図3に示すように、1速7.6mm、2速3.8mm、3速8.0mm(標準:1速5-9mm、2速、3速3-6mm)と計算した。
図3:タイヤ距離とスリップ量
(3)サポートローラーの作動角度は、図4に示すように、第1ギアが60°20′、第2ギアが60948′、第3ギアが60°12′(標準:60°+1°30′)と計算され、キルン勾配は3.99%(設計勾配:4.00%)である。
図4:サポートローラーの作業図
(4)サポートローラーの水平傾きを測定します:1速の左側で3.5mm、1速の右側で1.5mm、2速の左側で1.0mm、2速の右側で2.0mm、3速の左側で1.0mm、3速の右側で1.5mm(方向: 窯頭から窯尾まで)。具体的な概略図については、図5を参照してください。
図5:サポートローラーの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直傾きを測定します:1速の左側で2.0mm、2速の右側で2.0mm、2速の左側で2.0mm、2速の右側で4.0mm、3速の左側で2.5mm、および2速の右側で1.0mm。具体的な模式図については、図6を参照してください。
未来6:サポートローラーの垂直傾斜
2 ロータリーキルンの中心線の従来の調整計画の描画
通常の調整経験に基づいて調整計画を描きます:-2.0mmの水平偏差で、2速ギアの左ホイールを左に2.0mm後退させ、ギアの右ホイールを左に2.0mm前進させます。垂直偏差は+9.0mmです。歯上部クリアランスの変化を考慮して、2速の垂直中心線を9.0mm下げ、2.0mm上昇と8.0mm下降の3段階に分けます。2.0mm上昇した3段目はサポートローラー調整に変換され、3速ギアの両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動し、8.0mm下がる2段目はサポートローラー調整に変換され、2速ギアの両側のサポートローラーが14.0mm外側に移動することを意味します。全体として、3速の両側のサポートローラーが内側に3.5mm、2速の左側サポートローラーが外側に16.0mm、2速の右側サポートローラーが外側に12.0mm移動する調整です。この調整後、歯面クリアランスが0.2mm増加し、歯面クリアランスへの影響は小さくなると計算されます。
現場検査プロセス中に、次の特定の理由により、元のローラー調整計画は適切ではありませんでした。
(1)2速の左サポートローラーの表面に多数のピットがあり、大きな変形があり、サポートローラーの摩耗を測定したところ、1速と2速の左サポートローラーの表面は摩耗がひどく、3速の右サポートローラーはピットと破砕変形の面積が大きいと計算されました(詳細については図7を参照)。損傷したサポートローラーは、現場で大きな振動を引き起こします。サポートローラーの異常を考慮すると、サポートローラーを通常の状態に合わせて調整するとリスクが高く、サポートローラーの急激な高温を引き起こしやすくなります。ひどい場合、窯の停止リスクにつながる可能性があります。調整後も、損傷したサポートローラーを交換する必要があり、中心線は変更されます。
図7:パッド調整
(2)1速の左側サポートローラーの水平たわみは3.5mmに達し、2速の右側サポートローラーの垂直たわみは4.0mmに達します。サポートローラーのたわみ値が妥当な範囲を超えています。サポートローラー調整方法を続けると、サポートローラーベアリングの高温が発生し、より大きなリスクが生じます。
(3)サポートローラーの作動角度は、2速で60°48'と計算されます。サポートローラーを調整する元の方法に従って調整した後、作業角度は61°21'に変化し、限界値(60°±1°30')に近づき、サポートローラータイルの温度が急激に上昇し、高いリスクをもたらす可能性があります。
要約すると、従来の支持ローラーの中心線を調整する方法は、窯の調整リスクにつながりやすく、新しい中心線調整方法が不可欠です。当社のテスト担当者の議論を通じて、損傷したアイドラーを交換し、パッドの厚さを減らすことで中心線を包括的に調整する新しい中心線調整計画がまとめられました。この調整が完了した後も、窯の運転を再開しても中心線調整の目標を達成でき、より安全でリスクが低くなります。
ロータリーキルンの中心線の新しい調整計画の描画
具体的な調整は、2速の左側サポートホイールを設計されたØ1500mmサポートホイールに交換し、3速の右側サポートホイールを設計された1300mmサポートホイールに交換し、16mmサポートホイールベースパッドを2速の左右の4mmパッドに交換することです。 そして、16mmパッドを2速の右側にある10mmパッドに交換します。
計画を提供した後、停止中のロータリーキルンの調整が行われました。一定期間稼働したところ、窯の振動が大幅に改善され、他に問題なく安定した運転が行われていることがわかりました。この全体計画は、窯の長期安定運転のための新しいアイデアを提供します。
結論
ロータリーキルン現場の設備状況を分析することで、従来の窯の調整方法を変更し、パッド調整方法を革新的に用いて窯の中心線を調整し、問題のある設備窯の調整リスクを大幅に低減しました。サポートローラーの交換や検査現場で発見された問題点を考慮しながら、通常の中心線調整効果を実現するためのパッドの期待調整値を総合的に計算し、新窯現場の状況に合わせた新しい窯調整のアイデアを提供しました。ロータリーキルンの長期安定した運転と効率的な生産を確保します。
セメントロータリーキルンは、主にシリンダー本体、支持装置、伝達装置、油圧ストップホイール装置、キルンヘッド、キルンテールの6つの部分で構成されています。ロータリーキルンの窯本体はある程度水平に傾斜しており、窯本体全体が支持ローラー装置によって支えられ、運転中に一定の速度で回転します。ロータリーキルンの内部はレンガや材料で裏打ちされています。
セメントロータリーキルンバレルは、重力と高温下で曲げ変形し、バレルの実際の中心線は曲線です。ロータリーキルンが運転しているとき、シリンダ部の中心は虚数軸を中心に回転し、シリンダが上下に跳ね返ります。測定および特性評価のために、シリンダーの中心線は通常、各支持点でロータリーキルンシリンダーの中心を結ぶ中心線の真直度として測定されます。つまり、円柱の真直度は、各支持点の円柱の中心点を直線につなげることによって決定されます。中心線が正しくないと、ロータリーキルンの運転中に抵抗が増加し、消費電力の増加につながる可能性があります。さらに、ロータリーキルンの揺れによる不均一な力により、外部機械部品の摩耗が悪化し、ロータリーキルン内の耐火物が損傷し、部品の耐用年数が短くなります。ひどい場合、シリンダーのひび割れ、耐火レンガの落下、設備の損傷などの窯停止障害を引き起こす可能性があります。窯の停止、部品の交換、耐火物の交換による生産損失はさらに大きくなります。窯の中心線の調整は不可欠です。
現場測定状況
筆者は、2022年1月8日から1月11日まで、XSL1#Ø4.0m×60m窯で試験を実施しました。ロータリーキルンの軸の両側に2つの水平測定ベンチマークが確立され、ロータリーキルンのコンクリート橋脚に1つの垂直測定ベンチマークが確立されました(図1を参照)。ホイールベルト、サポートローラー、サポートローラーアクスルの水平および垂直のデータ測定を水平および垂直ベンチマークに転送して測定し、データ処理を実行しました。方向調整:窯尾から窯頭を見ると、窯尾から窯頭までの方向がx軸、窯尾の左右方向がy軸、右方向が正方向、左方向が負方向、上下方向がz軸です。
図1:水平方向と垂直方向の偏差試験原理図
データ検出結果は次のとおりです。(1)窯の中心線の水平偏差は-2.0mm、垂直偏差は+9.0mm(標準:水平偏差<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.
図2:窯の中心線偏差の指標図
(2)1月9日、タイヤベルトのスリップは1速24.0mm、2速12.0mm、3速25.0mmと測定された。これに基づいて、タイヤベルト間の隙間は、図3に示すように、1速7.6mm、2速3.8mm、3速8.0mm(標準:1速5-9mm、2速、3速3-6mm)と計算した。
図3:タイヤ距離とスリップ量
(3)サポートローラーの作動角度は、図4に示すように、第1ギアが60°20′、第2ギアが60948′、第3ギアが60°12′(標準:60°+1°30′)と計算され、キルン勾配は3.99%(設計勾配:4.00%)である。
図4:サポートローラーの作業図
(4)サポートローラーの水平傾きを測定します:1速の左側で3.5mm、1速の右側で1.5mm、2速の左側で1.0mm、2速の右側で2.0mm、3速の左側で1.0mm、3速の右側で1.5mm(方向: 窯頭から窯尾まで)。具体的な概略図については、図5を参照してください。
図5:サポートローラーの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直傾きを測定します:1速の左側で2.0mm、2速の右側で2.0mm、2速の左側で2.0mm、2速の右側で4.0mm、3速の左側で2.5mm、および2速の右側で1.0mm。具体的な模式図については、図6を参照してください。
未来6:サポートローラーの垂直傾斜
2 ロータリーキルンの中心線の従来の調整計画の描画
通常の調整経験に基づいて調整計画を描きます:-2.0mmの水平偏差で、2速ギアの左ホイールを左に2.0mm後退させ、ギアの右ホイールを左に2.0mm前進させます。垂直偏差は+9.0mmです。歯上部クリアランスの変化を考慮して、2速の垂直中心線を9.0mm下げ、2.0mm上昇と8.0mm下降の3段階に分けます。2.0mm上昇した3段目はサポートローラー調整に変換され、3速ギアの両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動し、8.0mm下がる2段目はサポートローラー調整に変換され、2速ギアの両側のサポートローラーが14.0mm外側に移動することを意味します。全体として、3速の両側のサポートローラーが内側に3.5mm、2速の左側サポートローラーが外側に16.0mm、2速の右側サポートローラーが外側に12.0mm移動する調整です。この調整後、歯面クリアランスが0.2mm増加し、歯面クリアランスへの影響は小さくなると計算されます。
現場検査プロセス中に、次の特定の理由により、元のローラー調整計画は適切ではありませんでした。
(1)2速の左サポートローラーの表面に多数のピットがあり、大きな変形があり、サポートローラーの摩耗を測定したところ、1速と2速の左サポートローラーの表面は摩耗がひどく、3速の右サポートローラーはピットと破砕変形の面積が大きいと計算されました(詳細については図7を参照)。損傷したサポートローラーは、現場で大きな振動を引き起こします。サポートローラーの異常を考慮すると、サポートローラーを通常の状態に合わせて調整するとリスクが高く、サポートローラーの急激な高温を引き起こしやすくなります。ひどい場合、窯の停止リスクにつながる可能性があります。調整後も、損傷したサポートローラーを交換する必要があり、中心線は変更されます。
図7:パッド調整
(2)1速の左側サポートローラーの水平たわみは3.5mmに達し、2速の右側サポートローラーの垂直たわみは4.0mmに達します。サポートローラーのたわみ値が妥当な範囲を超えています。サポートローラー調整方法を続けると、サポートローラーベアリングの高温が発生し、より大きなリスクが生じます。
(3)サポートローラーの作動角度は、2速で60°48'と計算されます。サポートローラーを調整する元の方法に従って調整した後、作業角度は61°21'に変化し、限界値(60°±1°30')に近づき、サポートローラータイルの温度が急激に上昇し、高いリスクをもたらす可能性があります。
要約すると、従来の支持ローラーの中心線を調整する方法は、窯の調整リスクにつながりやすく、新しい中心線調整方法が不可欠です。当社のテスト担当者の議論を通じて、損傷したアイドラーを交換し、パッドの厚さを減らすことで中心線を包括的に調整する新しい中心線調整計画がまとめられました。この調整が完了した後も、窯の運転を再開しても中心線調整の目標を達成でき、より安全でリスクが低くなります。
ロータリーキルンの中心線の新しい調整計画の描画
具体的な調整は、2速の左側サポートホイールを設計されたØ1500mmサポートホイールに交換し、3速の右側サポートホイールを設計された1300mmサポートホイールに交換し、16mmサポートホイールベースパッドを2速の左右の4mmパッドに交換することです。 そして、16mmパッドを2速の右側にある10mmパッドに交換します。
計画を提供した後、停止中のロータリーキルンの調整が行われました。一定期間稼働したところ、窯の振動が大幅に改善され、他に問題なく安定した運転が行われていることがわかりました。この全体計画は、窯の長期安定運転のための新しいアイデアを提供します。
結論
ロータリーキルン現場の設備状況を分析することで、従来の窯の調整方法を変更し、パッド調整方法を革新的に用いて窯の中心線を調整し、問題のある設備窯の調整リスクを大幅に低減しました。サポートローラーの交換や検査現場で発見された問題点を考慮しながら、通常の中心線調整効果を実現するためのパッドの期待調整値を総合的に計算し、新窯現場の状況に合わせた新しい窯調整のアイデアを提供しました。ロータリーキルンの長期安定した運転と効率的な生産を確保します。
