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偏差を分析します。サポートローラの表面には多数のくぼみや亀裂が発生し、従来のサポートローラの調整にはリスクが高いことから、新たな調整方法が提案されています。筆者チームがパッド調整法を用いて窯の中心線を調整した事例を紹介し、ロータリー窯の技術者に参考にしています。
セメントロータリーキルンは、主にシリンダー本体、サポート装置、トランスミッション装置、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キルン本体はある程度水平に傾斜しており、全体のキルン本体はサポートローラー装置によって支持され、操作中に一定の速度で回転します。ロータリーキルンの内部にはレンガや材料が並んでいます。
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を受け、バレルの実際の中心線は曲線です。ロータリーキルンが稼働しているとき、シリンダーセクションの中心は仮想軸を中心に回転し、シリンダーが上下に跳ね返ります。測定し、特徴付けるためには、シリンダーの中心線は通常各サポートポイントのロータリー キルン シリンダーの中心を結ぶ中心線の直線として測定されます。つまり、円柱の真直度は、各支持点における円柱の中心点を直線に接続す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、消費電力が増加する可能性があります。また、ロータリーキルンの揺動による不均一な力により、外部機械部品の摩耗を悪化させ、ロータリーキルン内の耐火材料を損傷し、部品の寿命を縮めます。深刻な場合、シリンダーの亀裂、耐火レンガの落下、機器の損傷などのキルンシャットダウン障害を引き起こす可能性があります。窯の閉鎖、部品の交換、耐火材料の交換による生産ロス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日にかけて、XSL1#Ø4.0m×60mの窯で試験を行いました。ロータリーキルン軸の両側に2つの水平測定ベンチマークを設定し、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を設定しました(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、その後、データ処理を行いました。方向規制:キルンテールからキルンヘッドを見ると、キルンテールからキルンヘッドまでの方向はx軸、キルンテールの左右方向はy軸、右方向は正の方向、左方向は負の方向、上下方向はz軸です。
図1:水平偏差と垂直偏差のテスト原理図
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:窯の中心線偏差を示す図
(2)1月9日のタイヤベルトのスリップは、1速で24.0mm、2速で12.0mm、3速で25.0mmと測定されました。これに基づき、タイヤベルトの間隔は図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)と算出されました。
図3:タイヤの飛距離とスリップ量
(3)サポートローラの作動角度は、図4に示すように、1速が60°20 '、2速が60948 '、3速が60°12 '(標準:60°+1°30 ')、キルン勾配が3.99%(設計勾配:4.00%)と計算されます。
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方向の傾きを測定します: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: 窯の頭部から窯の尾へ)。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:サポートローラの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直方向の傾きを測定します: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、2速の右側で1.0mm。具体的な概略図については、図6を参照してください。
未来6:サポートローラの上下傾斜
2 ロータリーキルンの中心線に対する従来の調整計画の図面
通常の調整経験に基づいて調整計画を描きます:水平偏差が-2.0 mmの場合、2番目のギアの左ホイールを左に2.0mm後退するように調整し、ギアの右ホイールを左に2.0mm前進させます。垂直方向の偏差は+ 9.0mmです。歯頂クリアランスの変化を考慮し、2速の垂直中心線を9.0mm下げ、2.0mm上りと8.0mm下降の3段階に分けています。2.0mm上昇する3番目のレベルはサポートローラー調整に変換され、これは3番目のギアの両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動することを意味し、8.0mm下降する2番目のレベルはサポートローラー調整に変換され、2番目のギアの両側のサポートローラーが14.0mm外側に移動します。全体として、3速の両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動し、2速の左側のサポートローラーが16.0mm外側に移動し、2速の右側のサポートローラーが12.0mm外側に移動するという調整になっています。この調整後、歯頂クリアランスが0.2mm増加すると計算され、歯頂クリアランスへの影響は小さくなります。
現地検査の過程で、元のローラー調整計画は、次の特定の理由により適していませんでした。
(1)2速の左サポートローラーの表面にはピット数が多く、変形が著しいため、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激しいのに対し、3速の右サポートローラーはピットの面積が大きく、潰れ変形があると計算しました(詳細は図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なり、サポートローラーが急速に高温になりやすくなります。深刻な場合、窯のシャットダウン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、中心線は変化します。
図7:パッド調整
(2)1速の左側のサポートローラーの水平方向のたわみは3.5mmに達し、2速の右側のサポートローラーの垂直方向のたわみは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。サポートローラーの調整方法を続けると、サポートローラーベアリングが高温になり、リスクが高くなります。
(3)サポートローラーの作動角は、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。
要するに、サポートローラの中心線を調整する従来の方法では、窯調整のリスクにつながりやすいため、新たな中心線調整方法が急務となっています。テスト担当者との話し合いを通じて、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、窯の操作を再開すると、中心線調整の目標を達成でき、より安全でリスクが少なくなります。
ロータリーキルンの中心線の新しい調整計画の図面
具体的な調整は、2速の左側の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速の右側の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の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。 16mmパッドを2速ギアの右側にある10mmパッドに交換します。
計画を提出した後、シャットダウン時にロータリーキルンに調整が加えられました。一定期間運転した結果、窯の振動が大幅に改善し、他の問題もなく安定して運転し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、従来のキルン調整方法から、キルン中心線の調整にパッド調整方法を革新的に採用し、問題のある設備キルンの調整リスクを大幅に低減しました。サポートローラの交換や検査現場でのトラブルを考慮しながら、通常の中心線調整効果を得るためのパッドの期待調整値を総合的に算出し、新築窯現場の状況に合わせた新たな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、サポート装置、トランスミッション装置、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キルン本体はある程度水平に傾斜しており、全体のキルン本体はサポートローラー装置によって支持され、操作中に一定の速度で回転します。ロータリーキルンの内部にはレンガや材料が並んでいます。
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を受け、バレルの実際の中心線は曲線です。ロータリーキルンが稼働しているとき、シリンダーセクションの中心は仮想軸を中心に回転し、シリンダーが上下に跳ね返ります。測定し、特徴付けるためには、シリンダーの中心線は通常各サポートポイントのロータリー キルン シリンダーの中心を結ぶ中心線の直線として測定されます。つまり、円柱の真直度は、各支持点における円柱の中心点を直線に接続す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、消費電力が増加する可能性があります。また、ロータリーキルンの揺動による不均一な力により、外部機械部品の摩耗を悪化させ、ロータリーキルン内の耐火材料を損傷し、部品の寿命を縮めます。深刻な場合、シリンダーの亀裂、耐火レンガの落下、機器の損傷などのキルンシャットダウン障害を引き起こす可能性があります。窯の閉鎖、部品の交換、耐火材料の交換による生産ロス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日にかけて、XSL1#Ø4.0m×60mの窯で試験を行いました。ロータリーキルン軸の両側に2つの水平測定ベンチマークを設定し、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を設定しました(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、その後、データ処理を行いました。方向規制:キルンテールからキルンヘッドを見ると、キルンテールからキルンヘッドまでの方向はx軸、キルンテールの左右方向はy軸、右方向は正の方向、左方向は負の方向、上下方向はz軸です。
図1:水平偏差と垂直偏差のテスト原理図
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:窯の中心線偏差を示す図
(2)1月9日のタイヤベルトのスリップは、1速で24.0mm、2速で12.0mm、3速で25.0mmと測定されました。これに基づき、タイヤベルトの間隔は図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)と算出されました。
図3:タイヤの飛距離とスリップ量
(3)サポートローラの作動角度は、図4に示すように、1速が60°20 '、2速が60948 '、3速が60°12 '(標準:60°+1°30 ')、キルン勾配が3.99%(設計勾配:4.00%)と計算されます。
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方向の傾きを測定します: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: 窯の頭部から窯の尾へ)。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:サポートローラの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直方向の傾きを測定します: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、2速の右側で1.0mm。具体的な概略図については、図6を参照してください。
未来6:サポートローラの上下傾斜
2 ロータリーキルンの中心線に対する従来の調整計画の図面
通常の調整経験に基づいて調整計画を描きます:水平偏差が-2.0 mmの場合、2番目のギアの左ホイールを左に2.0mm後退するように調整し、ギアの右ホイールを左に2.0mm前進させます。垂直方向の偏差は+ 9.0mmです。歯頂クリアランスの変化を考慮し、2速の垂直中心線を9.0mm下げ、2.0mm上りと8.0mm下降の3段階に分けています。2.0mm上昇する3番目のレベルはサポートローラー調整に変換され、これは3番目のギアの両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動することを意味し、8.0mm下降する2番目のレベルはサポートローラー調整に変換され、2番目のギアの両側のサポートローラーが14.0mm外側に移動します。全体として、3速の両側のサポートローラーが3.5mm内側に移動し、2速の左側のサポートローラーが16.0mm外側に移動し、2速の右側のサポートローラーが12.0mm外側に移動するという調整になっています。この調整後、歯頂クリアランスが0.2mm増加すると計算され、歯頂クリアランスへの影響は小さくなります。
現地検査の過程で、元のローラー調整計画は、次の特定の理由により適していませんでした。
(1)2速の左サポートローラーの表面にはピット数が多く、変形が著しいため、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激しいのに対し、3速の右サポートローラーはピットの面積が大きく、潰れ変形があると計算しました(詳細は図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なり、サポートローラーが急速に高温になりやすくなります。深刻な場合、窯のシャットダウン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、中心線は変化します。
図7:パッド調整
(2)1速の左側のサポートローラーの水平方向のたわみは3.5mmに達し、2速の右側のサポートローラーの垂直方向のたわみは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。サポートローラーの調整方法を続けると、サポートローラーベアリングが高温になり、リスクが高くなります。
(3)サポートローラーの作動角は、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。
要するに、サポートローラの中心線を調整する従来の方法では、窯調整のリスクにつながりやすいため、新たな中心線調整方法が急務となっています。テスト担当者との話し合いを通じて、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、窯の操作を再開すると、中心線調整の目標を達成でき、より安全でリスクが少なくなります。
ロータリーキルンの中心線の新しい調整計画の図面
具体的な調整は、2速の左側の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速の右側の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の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。 16mmパッドを2速ギアの右側にある10mmパッドに交換します。
計画を提出した後、シャットダウン時にロータリーキルンに調整が加えられました。一定期間運転した結果、窯の振動が大幅に改善し、他の問題もなく安定して運転し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、従来のキルン調整方法から、キルン中心線の調整にパッド調整方法を革新的に採用し、問題のある設備キルンの調整リスクを大幅に低減しました。サポートローラの交換や検査現場でのトラブルを考慮しながら、通常の中心線調整効果を得るためのパッドの期待調整値を総合的に算出し、新築窯現場の状況に合わせた新たな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運転と効率的な生産を確保します。