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回转窑翻瓦事故处理的经验和教训

2021-02-10
褚衍朋  姜德生  梁孝华  张宝民  孔祥锋
(山东泉兴水泥有限公司)
一、事故描述
某公司3#回转窑Φ4.8 m×74m,三挡支撑,带液压挡轮,斜度4%,设计产量5000~6000t/d。2017年10月14日17点5分,现场岗位人员接到中控通知,三挡托轮瓦温升高,已达到70℃,无法控制,要求现场抓紧排查。经排查发现,三挡4#瓦已有轻微冒烟,随即反馈中控,减少投料量,降低窑速,并准备止料停窑,随后听到托轮内部有响声,于17点16分止料停窑,停窑的瞬间造成翻瓦。
在拆卸过程中,由于经验不足,只顾拆卸托轮轴承上盖固定螺丝,没有先把回转窑筒体顶起来,由于翻瓦造成托轮轴底部悬空,随着固定螺丝的减少,在回转窑和拖轮的重力作用下,托轮出现松动,下落过程中造成两个托轮轴承座损坏。
二、维修方案
由于各配件厂家都没有配件,为保证生产,只能尝试焊补修复。
(1)使用500t液压顶在轮带下部将窑筒体顶起约30mm,用宽300 mm,厚10mm的钢板制作一个托轮支撑架,从托轮中间将托轮底半部分包围,两侧各一台50t螺旋顶将托轮托起,见图1。
图1 液压顶托窑现场
(2)拆除托轮瓦上盖,首先将球面瓦复位进行辅传转窑,由于回转窑是急停,必须先转窑降温,倒掉窑内部物料,减小窑筒体的弯曲变形,待筒体温度降到150℃以下,使用吊车将托轮吊到地面,再将球面瓦逐个拆除吊出,最后吊出轴承座。
(3)清洗两个轴承底座,打磨焊口周围露出金属色,使用氧炔焰清理断口处的油污杂质。
(4)按照轴承底座原状进行拼凑点焊,使用角磨机进行打磨开坡口,先进行外部焊接,焊接过程采用Φ3.2mm A102不锈钢焊条,直流焊机反接,焊条加热到200℃保温,随用随取,整个焊接过程采用小电流,锤击焊缝的原则,短段、断续、分散焊、保证焊接时能够打开熔池,将整条焊缝分成若干小段,不要连续施焊。第一层焊完后,用角磨机在焊缝上磨去一些焊肉,检查不存在气孔、裂纹等缺陷,再进行第二层焊接,见图2和图3。
图2 损伤的轴承座
图3 修复后的轴承座
(5)焊接轴承座的同时刮瓦、研轴、修复调整煤管同步进行,瓦衬与球面瓦、托轮轴的接触调节,要符合1~2点/2.5㎡、1点/1㎡、包角30°,托轮轴涂抹干净的液压油后先用80目砂带拉磨,再使用120目砂带进行拉磨提高光洁度,整个抢修过程用时约90h。
三、原因分析
(1)由于发现不及时,现场人员接到通知排查时托轮瓦温已经达到70℃,现场没有备用油,无法及时补充新的润滑油,是造成此次事故的一个原凶。
(2)回转窑大齿圈附近间断性的振动较大,尤其大齿圈6~10号弹簧板振动特别严重,轴承座基础有较明显的晃动,经停窑后打开窑门,发现煤管头部磨损严重,各风道间隙不均匀,导致窑内结圈严重,窑皮分布不均匀是造成齿圈振动的另一原因,由于齿圈距离三档较近,产生共振晃动,最终导致托轮瓦温度高无法控制,是引发此次事故的又一个原因,见图4和图5。
图4 回转窑内部不规则的窑皮
图5 磨损后的燃烧器
四、运行效果及应急处理方法
4.1 运行效果
经过焊补修复,使用至今,效果较好,没有出现渗漏,将此次事故损失降到了最低,同时也对测温端面热电阻进行更换,将拖轮油温、瓦温报警值分别由之前的55℃下调至50°,以引起中控与现场巡检的重视。
4.2 应急处理办法
现场始终保持一桶备用托轮润滑油(大约15~20kg,存放于窑稀油站房)和一个备用油桶,各档附近布置一套临时水管,固定存放位置,告知所有同转窑岗位和维修人员,以备不时之需。当瓦温有上涨趋势,且不超65~70°时,以循环加油冷却为主,中控立即大幅度减料,降低窑速至2.0r/min以内,当加油循环冷却无效果仍继续上涨时,可以直接向拖轮瓦内部加水,加水时应避免直接接触托轮轴,避免急冷托轮轴造成对托轮轴的损伤。
来源:《水泥》2019年07期

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