公開時刻:2019年12月17日
要旨:本記事は主に、長時間運転後の回転キルンの中心線の偏移を分析します。支持ローラー表面に多数の穴や亀裂があり、従来の調整リスクが高いことに対応するため、新たな調整方法が提案されています。著者の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が紹介され、回転式キルン技術者への参考資料を提供します。
セメント回転キルンは主に6つの部分で構成されています:シリンダーボディ、支持装置、伝達装置、油圧停止ホイール装置、キルンヘッド、キルンテールです。回転式キルンの窯本体はある程度水平に傾き、基炉本体全体が支持ローラー装置によって支えられ、運転中は一定の速度で回転します。回転窯の内部はレンガや材料で覆われています。
セメント回転窯の樽は重力と高温の下で曲げ変形し、実際の中心線は曲線を描きます。回転キルンが稼働している間、シリンダーセクションの中心が仮想軸の周りを回転し、シリンダーが上下に跳ね返ります。測定および特性評価のために、円筒の中心線は通常、回転キルン円筒の各支持点で中心線を結ぶ中心線の直線として測定します。つまり、円柱の直線性は各支持点の円柱の中心点を直線に結ぶことで決まります。中心線が誤ると回転キルンの運転中に抵抗が増加し、消費電力が増加します。さらに、回転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、回転キルン内の耐火材料が損傷し、部品の耐用年数が短くなります。重症の場合、シリンダーの亀裂、耐火レンガの落下、設備の損傷など、キルン停止の故障を引き起こすことがあります。窯の停止、部品交換、耐火材料の交換による生産損失はさらに大きいです。キルンの中心線の調整は不可欠です。
現場での測定状況
著者は2022年1月8日から1月11日まで、XSL1 # Ø 4.0m × 60m窯で試験を行いました。回転キルン軸の両側に2つの水平測定基準が設定され、1つの垂直測定基準が回転窯のコンクリート橋脚に設定されました(図1参照)。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は水平および垂直ベンチマークに移され測定され、その後データ処理が行われました。方向調整:窯尾から窯の頭を見ると、窯尾から窯の頭までの方向がx軸、左右方向がy軸、右方向が正、左が負方向、上下方向がz軸です。
図1:水平および垂直偏差試験原理図
データ検出結果は以下の通りです:(1) キルン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:キルン中心線偏差の示像図
(2) 1月9日、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、タイヤベルト間の隙間は1速で7.6mm、2速で3.8mm、3速で8.0mmと計算されました(標準:1速5-9mm、2速と3速で3-6mm)。図3に示されています。
図3:タイヤ距離とスリップ量
(3)支持ローラーの作動角は、1速で60°20′、2速で60948′、3速で60°12′と計算されています(標準:60°+1°30′)、窯の傾斜は3.99%(設計傾斜:4.00%)、図4に示されています。
図4:支持ローラーの作業図
(4)サポートローラーの水平傾きを測定します:1速左側3.5mm、1速右側1.5mm、2速左側1.0mm、2速右側2.0mm、3速左側1.0mm、3速右側1.5mm(方向: 窯の頭から窯の尾まで)。具体的な回路図については図5を参照してください。
図5:支持ローラーの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直傾斜を測定してください:1速左側2.0mm、2速右側2.0mm、2速左側2.0mm、2速右側4.0mm、3速左側2.5mm、2速右側1.0mm。具体的な回路図については図6を参照してください。
未来6:支持ローラーの垂直傾斜
2 回転キルンの中心線の従来型調整計画の図面
通常の調整経験に基づいて調整計画を立てます。水平偏差を-2.0 mmに設定し、2速の左車輪を左に2.0mm後退させ、右車輪を左に2.0mm進めるように調整します。垂直方向の偏差は+9.0mmです。トップクリアランスの変化を考慮し、2速の垂直中心線は9.0mm下げられ、2.0mm上昇、8.0mm下降の3段階に分かれています。3段目は2.0mm上昇し、サポートローラー調整に変換されます。これは3速両側のサポートローラーが3.5mm内側に動き、2段目が8.0mm下がる部分がサポートローラー調整に変換されます。これにより、2速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速の両側の支持ローラーは3.5mm内側に動き、2速の左側支持ローラーは16.0mm外側に、2速の右側支持ローラーは12.0mm外側に動く。この調整後、歯の上部クリアランスが0.2mm増加し、歯の上部クリアランスにわずかな影響を与えます。
現地検査の過程で、元のローラー調整計画は以下の特定の理由で適していませんでした:
(1) 2速の左支持ローラーの表面には多数のピットと顕著な変形があり、支持ローラーの摩耗を測定したところ、1速と2速の左支持ローラーの表面は著しく摩耗しており、3速の右支持ローラーは大きなピットと破砕変形の領域があることが計算されました(詳細は図7参照)。損傷した支持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、通常の条件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す可能性があります。重症の場合、キルン停止のリスクが生じることもあります。調整後も損傷した支持ローラーの交換が必要で、中心線も変わります。
図7:パッド調整
(2)1速時の左側支持ローラーの水平たわみは3.5mm、2速時の右側支持ローラーの垂直たわみは4.0mmに達します。支持ローラーのたわみ値が合理範囲を超えています。支持ローラー調整方法を続けると、支持ローラーベアリングの温度が高まりリスクが高まります。
(3) 支持ローラーの作動角は2速で60°48′と計算されます。支持ローラーの元の調整方法に従って調整すると、作業角は61°21′に変わり、制限値(60°±1°30′)に近づきます。これにより支持ローラータイルの温度が急激に上昇し、高いリスクを伴います。
まとめると、従来の支持ローラーの中心線調整方法は窯の調整リスクを生みやすく、新しい中心線調整方法が不可欠です。テスト担当者との協議を通じて、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、窯の再開は中心線調整の目標を達成でき、安全かつリスクも低いです。
回転窯の中心線の新しい調整計画の図
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Ø 1500mm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のサポートホイールに交換し、2速の左右に16mmのサポートホイールベースパッドを4mmパッドに交換することです。 そして、2速の右側にある16mmパッドを10mmパッドに交換してください。
計画提出後、停止中に回転式キルンの調整が行われました。しばらく運転した結果、窯の振動が大幅に改善し、他に問題なく安定した作業が確認されました。この総合計画は、窯の長期的な安定した運用に新たなアイデアを提供します。
結論
回転式キルンの設備状況を分析し、従来のキルン調整方法を変更し、パッド調整法を革新的に用いてキルンの中心線を調整し、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。支持ローラーの交換や検査現場で見つかった問題を考慮し、パッドの予想調整値を包括的に計算し、新しいキルン現場の状況に合った新たなキルン調整案を提供しました。回転キルンの長期的な安定した運転と効率的な生産を確保します。
セメント回転キルンは主に6つの部分で構成されています:シリンダーボディ、支持装置、伝達装置、油圧停止ホイール装置、キルンヘッド、キルンテールです。回転式キルンの窯本体はある程度水平に傾き、基炉本体全体が支持ローラー装置によって支えられ、運転中は一定の速度で回転します。回転窯の内部はレンガや材料で覆われています。
セメント回転窯の樽は重力と高温の下で曲げ変形し、実際の中心線は曲線を描きます。回転キルンが稼働している間、シリンダーセクションの中心が仮想軸の周りを回転し、シリンダーが上下に跳ね返ります。測定および特性評価のために、円筒の中心線は通常、回転キルン円筒の各支持点で中心線を結ぶ中心線の直線として測定します。つまり、円柱の直線性は各支持点の円柱の中心点を直線に結ぶことで決まります。中心線が誤ると回転キルンの運転中に抵抗が増加し、消費電力が増加します。さらに、回転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、回転キルン内の耐火材料が損傷し、部品の耐用年数が短くなります。重症の場合、シリンダーの亀裂、耐火レンガの落下、設備の損傷など、キルン停止の故障を引き起こすことがあります。窯の停止、部品交換、耐火材料の交換による生産損失はさらに大きいです。キルンの中心線の調整は不可欠です。
現場での測定状況
著者は2022年1月8日から1月11日まで、XSL1 # Ø 4.0m × 60m窯で試験を行いました。回転キルン軸の両側に2つの水平測定基準が設定され、1つの垂直測定基準が回転窯のコンクリート橋脚に設定されました(図1参照)。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は水平および垂直ベンチマークに移され測定され、その後データ処理が行われました。方向調整:窯尾から窯の頭を見ると、窯尾から窯の頭までの方向がx軸、左右方向がy軸、右方向が正、左が負方向、上下方向がz軸です。
図1:水平および垂直偏差試験原理図
データ検出結果は以下の通りです:(1) キルン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:キルン中心線偏差の示像図
(2) 1月9日、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、タイヤベルト間の隙間は1速で7.6mm、2速で3.8mm、3速で8.0mmと計算されました(標準:1速5-9mm、2速と3速で3-6mm)。図3に示されています。
図3:タイヤ距離とスリップ量
(3)支持ローラーの作動角は、1速で60°20′、2速で60948′、3速で60°12′と計算されています(標準:60°+1°30′)、窯の傾斜は3.99%(設計傾斜:4.00%)、図4に示されています。
図4:支持ローラーの作業図
(4)サポートローラーの水平傾きを測定します:1速左側3.5mm、1速右側1.5mm、2速左側1.0mm、2速右側2.0mm、3速左側1.0mm、3速右側1.5mm(方向: 窯の頭から窯の尾まで)。具体的な回路図については図5を参照してください。
図5:支持ローラーの水平傾斜
(5)サポートローラーの垂直傾斜を測定してください:1速左側2.0mm、2速右側2.0mm、2速左側2.0mm、2速右側4.0mm、3速左側2.5mm、2速右側1.0mm。具体的な回路図については図6を参照してください。
未来6:支持ローラーの垂直傾斜
2 回転キルンの中心線の従来型調整計画の図面
通常の調整経験に基づいて調整計画を立てます。水平偏差を-2.0 mmに設定し、2速の左車輪を左に2.0mm後退させ、右車輪を左に2.0mm進めるように調整します。垂直方向の偏差は+9.0mmです。トップクリアランスの変化を考慮し、2速の垂直中心線は9.0mm下げられ、2.0mm上昇、8.0mm下降の3段階に分かれています。3段目は2.0mm上昇し、サポートローラー調整に変換されます。これは3速両側のサポートローラーが3.5mm内側に動き、2段目が8.0mm下がる部分がサポートローラー調整に変換されます。これにより、2速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速の両側の支持ローラーは3.5mm内側に動き、2速の左側支持ローラーは16.0mm外側に、2速の右側支持ローラーは12.0mm外側に動く。この調整後、歯の上部クリアランスが0.2mm増加し、歯の上部クリアランスにわずかな影響を与えます。
現地検査の過程で、元のローラー調整計画は以下の特定の理由で適していませんでした:
(1) 2速の左支持ローラーの表面には多数のピットと顕著な変形があり、支持ローラーの摩耗を測定したところ、1速と2速の左支持ローラーの表面は著しく摩耗しており、3速の右支持ローラーは大きなピットと破砕変形の領域があることが計算されました(詳細は図7参照)。損傷した支持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、通常の条件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す可能性があります。重症の場合、キルン停止のリスクが生じることもあります。調整後も損傷した支持ローラーの交換が必要で、中心線も変わります。
図7:パッド調整
(2)1速時の左側支持ローラーの水平たわみは3.5mm、2速時の右側支持ローラーの垂直たわみは4.0mmに達します。支持ローラーのたわみ値が合理範囲を超えています。支持ローラー調整方法を続けると、支持ローラーベアリングの温度が高まりリスクが高まります。
(3) 支持ローラーの作動角は2速で60°48′と計算されます。支持ローラーの元の調整方法に従って調整すると、作業角は61°21′に変わり、制限値(60°±1°30′)に近づきます。これにより支持ローラータイルの温度が急激に上昇し、高いリスクを伴います。
まとめると、従来の支持ローラーの中心線調整方法は窯の調整リスクを生みやすく、新しい中心線調整方法が不可欠です。テスト担当者との協議を通じて、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、窯の再開は中心線調整の目標を達成でき、安全かつリスクも低いです。
回転窯の中心線の新しい調整計画の図
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Ø 1500mm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のサポートホイールに交換し、2速の左右に16mmのサポートホイールベースパッドを4mmパッドに交換することです。 そして、2速の右側にある16mmパッドを10mmパッドに交換してください。
計画提出後、停止中に回転式キルンの調整が行われました。しばらく運転した結果、窯の振動が大幅に改善し、他に問題なく安定した作業が確認されました。この総合計画は、窯の長期的な安定した運用に新たなアイデアを提供します。
結論
回転式キルンの設備状況を分析し、従来のキルン調整方法を変更し、パッド調整法を革新的に用いてキルンの中心線を調整し、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。支持ローラーの交換や検査現場で見つかった問題を考慮し、パッドの予想調整値を包括的に計算し、新しいキルン現場の状況に合った新たなキルン調整案を提供しました。回転キルンの長期的な安定した運転と効率的な生産を確保します。
