回转窑球面瓦开裂应急处理方案

一、故障现象

金隅冀东水泥黑龙江有限公司Φ5.4m×82m回转窑于2017年10月建成并投产，2017年12月至2018年4月冬季错峰停产期间，对托轮瓦放水并对瓦内残留水用压缩空气吹干，2018年4月28日窑点火升温，29日投料后各瓦温正常，润滑正常。

4月30日窑投料至450t/h，巡检人员巡检时发现窑头托轮组西南角托轮瓦（见图1，简称1-1#托轮瓦）轴密封处漏油严重，该托轮瓦油标无油位显示，托轮水槽内充满油水混合液。打开上盖观察孔和侧面端盖后发现，循环水进出口接头无泄露，托轮瓦座内部只有少量乳化浑浊的油，轴瓦与球面瓦结合面处有水珠滴下，初步怀疑球面瓦水道泄漏、损坏。

图1.窑头托轮组布置示意

二、故障诊断及应急方案确定

故障发现时瓦温虽然不高，但轴面已不能建立有效的油膜，继续运转下去随时可能烧瓦，决定停产处理。经与设计院沟通，公司球面瓦为非标设计，没有相同型号备件，加工新瓦需要20d以上，周期过长不能满足生产要求。为了将损失降到最低，必须对球面瓦进行应急处理，保证回转窑在最短的时间内恢复运行。

待筒体温度冷却到50℃左右，用2台500t液压顶将1档轮带顶起，用300t液压顶将托轮顶起，拆出该组铜瓦和球面瓦，确定为球面瓦水道损坏。观察到的裂纹状况见图2。

图2.球面瓦裂纹

球面瓦水道上方裂透，裂纹沿瓦面圆周方向长约1000mm，宽1-2mm。托轮球面瓦材质为灰口铸铁HT20-40，不但焊接性能差，不能保证焊接后的承重载荷，而且对焊接条件及焊工的技术水平要求苛刻。如要焊接处理，需要将瓦加热到300-600℃并恒温，用于焊接的球墨铸铁焊条加热到150℃，然后进行气焊焊接，焊接过程中必须进行应力消除。结合现场情况，无法保证焊接条件和焊接质量。

经测量瓦面裂纹两侧的平面间隙在0.06-0.1mm之间，公司技术人员经过讨论后认为不会对铜瓦的受力产生太大影响，因此决定采用如下方案进行修复：首先利用机械固定的方式防止裂纹继续发展；其次涂抹专用金属修补剂进行裂纹密封处理；最后使用表面修补剂对球面瓦表面进行找平。

三、应急措施实施过程

1、将球面瓦内部及表面的油污清洗干净。

2、在距离裂纹两端2-3mm处分别开Φ6mm的止裂孔，深度等于球面瓦水道壁厚50mm。

3、沿裂纹两边加工宽20mm深30mm的V形坡口并打毛处理。

4、在球面瓦表面与裂纹的垂直方向加工9个长宽深为120mm×30mm×20mm的椭圆形槽，间距约110mm，槽内两侧加工2个M16的螺纹孔，见图3。

图3.对球面瓦裂纹采取机械固定方式

5、用δ=16mm的Q235B钢板制作9件120mm×30mm的连接板，两端钻台阶沉孔与方形槽内的螺纹孔相对应。

6、用M16×50mm的内六角螺栓（10.9级）加工出斜度将连接板安装于方形槽内，使裂纹两侧球面瓦拉紧，避免裂纹继续发展。

7、对裂纹用清洗剂清洗后，分别涂抹专用胶对微裂纹进行填堵，再用专用金属修补剂对裂纹进行填充、找平，涂抹完成后用电暖气进行烘干、保温。

8、修补剂彻底凝固后，对球面瓦进行水道清洗、打压试验，压力0.3MPa（标准试验压力的50%），保压15min。

9、回装轴瓦、球面瓦后进行研磨检测，因轴瓦有拉伤且在球面瓦裂纹后产生一定的变形，轴瓦与轴在30mm×30mm区域内接触点仅为1-2点，接触点较少刮研难度大，需要采用高黏度润滑油在运行中对该瓦进行重研。

四、处理效果

回装完成后，投料运行，喂料量从260t/h稳步加到530t/h，瓦温显示正常，基本维持在30℃左右，未发现漏水痕迹。在后续的运行过程中，为延长该瓦的使用时间，保持投料量在额定产能的90%左右，成功坚持到停产检修。本次事件经历144h后投料运行，是一次较为成功的抢修案例，希望能为广大同行在处理类似问题时提供参考思路。

作者单位：金隅冀东水泥黑龙江有限公司

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