王占光（guāng）
（焦作（zuò）堅（jiān）固水泥有限公司）

　　0、引言
　　近些年來，窯（yáo）磨事故較多，主要表現在立磨減速機（jī）進軸螺旋（xuán）傘齒輪斷齒，立磨減速機末級行星機構行（háng）星輪斷齒、開裂（liè）；窯上主要表現在過渡帶裂紋甚至炸裂。這兩種惡性事故的出現，往往因備件加工周期長無法（fǎ）短期恢複正常生產（chǎn），給水泥（ní）企業造成巨大損失。本文現就這（zhè）兩類事故發生的原因進行淺析並提出一些防範（fàn）措施，意在引起同行以（yǐ）及製造廠商的關注，杜絕或減少類似事故的發（fā）生。

　　1、事故的表現
　　為（wéi）了（le）方便說明，下麵簡單敘述一下（xià）該類事故的具（jù）體表現。
　　1.1立磨減速機的事故表現
　　立磨減速機的（de）進軸斷齒及（jí）末級行（háng）星機構的行星（xīng）輪斷齒或開裂，往往前（qián）期沒有明顯（xiǎn）征（zhēng）兆或征兆時間比（bǐ）較短暫，非常（cháng）突然。比如減速機（jī）輸入軸斷齒前，振（zhèn）動參數沒有超標（biāo），可能略有（yǒu）增加，尚未來得及措施，齒已斷過；行（háng）星輪的輪齒折斷或開裂更是如此，振（zhèn）動參數反映均不強烈，但事故就發生了。筆者曾目睹過兩台減速（sù）機，一台是發現進軸出現斷齒，全麵（miàn）檢時發現四個行星輪（lún）內壁均已出現了裂紋，且有的深度已到邊緣狀態，如果不檢查，回裝好的減速機用（yòng）上就會出（chū）現行（háng）星輪（lún）炸（zhà）裂事故；還有一台減速機，振動值比平時有增加但仍在允許（xǔ）範圍內（nèi），且遠遠小於平（píng）時因（yīn）磨機因料床不穩引起的振動值增大時，就趕快進行降壓（yā）運行，但幾個小時後，行星輪確全部炸（zhà）裂了。
　　1.2回轉窯過渡帶筒體開裂事故表現
　　其實，回轉窯筒體裂紋的類型較多（duō），但本文僅就回轉窯過渡帶開裂進行（háng）分析，主要是（shì）近些年來此類事故較（jiào）多，損失較大，有必要單獨闡述而已。近些年來，回轉（zhuǎn）窯過渡帶裂紋事故頻繁，發現（xiàn）裂紋後，即使進行及時加強，也會補（bǔ）了此處，裂了別處，不得不停產更換該處筒（tǒng）體，給（gěi）企業經營帶來困難（nán）；更甚者，有的企業在停產（chǎn）冷（lěng）窯（yáo）過程中（zhōng）出現了（le）筒體炸裂事故，去年還有一企業在停產多日後出（chū）現了筒體炸裂成幾節的惡性事故（gù）。

　　2、事故的原因分析
　　2.1立磨減速機輸入軸斷齒（chǐ）事故的原因分析
　　作（zuò）為立磨主減速機，設計富餘應該是很大（dà）的，一般情況下並非（fēi）容易斷齒損壞。斷齒的原（yuán）因主要是（shì）接觸精度不足、偏（piān）載掛角，比如螺旋傘齒輪，僅（jǐn）前端很少的部（bù）分接觸（chù），結果就是（shì）前端吃力後端不吃力，全部傳動扭矩由（yóu）前端承擔，局部超載（zǎi）在所難免，再加上現在的齒輪（lún）均為硬齒麵，寧（níng）斷不（bú）彎，結果就可（kě）想而知了。細分原因主要有以下（xià）幾個。一是加工精度不足，一對齒輪副的螺（luó）旋角及齒形不符，很（hěn）難保證正常接觸；二是（shì）安裝時沒（méi）有對齒輪副進行精確修研，間距沒有正確調整，造成接觸高度、接觸寬度不足，甚至掛（guà）角；三是減速機僅對溫度、振動（dòng）進行檢測而對噪音沒（méi）有檢（jiǎn）測，因檢測不全麵，當溫度、振（zhèn）動表征（zhēng）還在允許（xǔ）範圍內的時候，減速機已經事故了，若有噪（zào）音檢測的話，起（qǐ）碼多了一道關卡；四（sì）是相關人員對事故判斷的經驗不足，延誤了問題（tí）的解（jiě）決，甚（shèn）至造成（chéng）事故擴大。五是不排除齒輪在加（jiā）工、熱處理（lǐ）中，齒輪已經存在如微（wēi）裂紋等缺陷。
　　2.2回轉窯過渡帶筒體開裂的原因分析
　　回轉（zhuǎn）窯筒體裂紋非常常見，但近些年過渡帶筒體開裂比較（jiào）頻繁。主（zhǔ）要原因有以下幾個方麵（miàn），一是回轉窯過渡帶沒有穩定的窯皮，火磚之間存在縫隙，有（yǒu）害（hài）氣體（tǐ）、堿性物料對對筒體存在化學腐蝕以及應力腐蝕，使得（dé）該處筒體減薄，應（yīng）力增大；二是該處穩定較（jiào）高，筒體材料強度下降；三是操作管理不（bú）當，造成（chéng）事故惡化。具（jù）體可做如下分析，一是由於過渡帶筒體無（wú）致密的窯皮保護，該處火磚（zhuān）很難把炙（zhì）熱（rè）的腐蝕性氣體、堿性物料與筒體完全隔離，生產中堿性氣體、堿性物料就會通過磚縫與金屬筒體接觸而發（fā）生（shēng）化學反應，腐蝕筒（tǒng）體，據相關資料介紹，預分解窯在該處的年腐蝕（shí）量（liàng）超過0.5mm，若（ruò）停窯頻繁、配料不當，年（nián）腐蝕（shí）量會成倍甚至幾倍增（zēng）加（jiā），用不了幾年，筒體的厚度減少量就會超過百分（fèn）之三十，所以個別窯僅運行幾年就會因筒體變薄而裂紋就是這個道理，同時也在此說明，這些年的錯峰生產，聯合停窯（yáo），從某種意義說，不（bú）能不說對窯不是一種傷（shāng）害。該處裂紋的形式多為環向，但有時也因腐蝕（shí）麻（má）坑的（de）形式的不同，產生不規則裂紋。這是（shì）筒體應力與腐蝕作用（yòng）的（de）綜合結果，斷口形式表現為脆斷，裂縫中多夾有氧化皮，該處一旦出（chū）現裂紋，發展很（hěn）快，不（bú）易控製，必須引（yǐn）起業內人士的（de）高度（dù）重視；其二是由於（yú）該處筒體溫（wēn）度較高，也削弱了筒體強度，不規則的腐蝕麻坑及焊接缺陷必然造成（chéng）應（yīng）力集中，這也是該處產生裂紋（wén）的重要因（yīn）素，同時也必須指（zhǐ）出，近些年由於火磚的更新換代，很多企業以（yǐ）矽莫磚代替了耐堿磚，增大了導熱係數使筒溫升高，削弱了筒（tǒng）體強度，也使得熱（rè）能在（zài）此遭（zāo）到浪費，更有甚的（de）是加劇了該處的應力腐蝕，據相關資料介紹，筒體每升高10°，應力腐蝕（shí）的速度增加一倍，可想而（ér）知高溫對筒體的危害。三是操作（zuò）管（guǎn）理不當使得事故惡化，比如某廠發現裂紋不及時處理，冷窯期間不慢轉窯（yáo），豈（qǐ）不知窯在冷卻收縮期間托輪的縱向阻（zǔ）力是很（hěn）大的，已經裂開的窯（yáo）怎麽能夠承（chéng）受這些巨大的拉力（lì）呢？等（děng）等。

　　3、事故的防範措施
　　3.1立磨輸入軸斷齒的預（yù）防（fáng）措施
　　立磨輸入軸斷齒、點蝕情況比較多，筆者（zhě）認為應從以下幾個方麵解決，首先在加工精度上（shàng）必須保證一（yī）對齒輪副的螺旋角匹配，齒形精度達到設計精度；第二（èr），安裝時必須對齒輪副（fù）進行（háng）接觸精度著色檢驗，使其接觸長度、高度達到要求，必要時要對齒形修研，通過（guò）調整使其接觸高度、寬（kuān）度達到要求（qiú），避免如掛角等局部的不良現象，使應力得到分散，避免局部（bù）過（guò）載使得輪齒折斷；第三，在操作管理（lǐ）上必（bì）須（xū）嚴格觀察振（zhèn）動參（cān）數、溫度的（de）變化，發現（xiàn）有升高的現（xiàn）象，必須（xū）認真分析確定原因，到現場查看噪音情況（kuàng），同時對溫度、振動進行手工測試並與儀表比（bǐ）對，判斷（duàn）是否存在問題，防止事故發生或防（fáng）止事故惡化。第四，定期對減速（sù）機、電機地腳螺栓的鬆緊程度檢查，防止因振動造成位置變化，影響對中；第五，經常檢查聯軸器的運（yùn）行情況，防止因（yīn）螺栓鬆（sōng）動引起的對中偏離（lí），引起附加載荷的增加。對於查出的（de）問題必須先排（pái）除後開機，如對中偏離必須重新找正（zhèng），若軸承存在（zài）問題則必須調整或更換，絕不可使設備帶病運行。第六，建議把振動控製參數縮小，知道有些單位已經這樣做了，取得了好的效果（guǒ）。第七，在有條件的情（qíng）況下，增設軸向振動檢測儀表，以便判斷振動的原因。

　　3.2立磨行星輪開裂的預（yù）防措施
　　對於立磨行（háng）星輪開裂事故，想有幾項措（cuò）施可供參（cān）考。，從設計來講，可考慮適（shì）當擴大外形尺寸，給行星輪增加（jiā）壁厚提供空間；第（dì）二，有了空間（jiān）就可增加（jiā）輪壁（bì）厚度，以增大行星輪抵抗（kàng）變形的能力，減小輪壁（bì）應力；第三，製造商必須保證加工精度，組裝時必（bì）須（xū）注意軸承遊隙的（de）檢查，保證軸承遊隙一致，防止行星輪受力（lì）偏載，組裝也必須（xū）按規範進行，不得野蠻裝卸，造成零部件的（de）損傷。要知道該處一旦一個齒輪故障，會（huì）使該（gāi）處整體機構遭到破壞（huài）；第四，減速機組裝時也要對齒輪的接觸（chù）精度進行著色檢驗，使其達到規範要求，組裝完畢後必須（xū）把對機殼內部清理幹淨，防止（zhǐ）造成不必要（yào）的零件幹涉損（sǔn）壞；第五，在使用管理上嚴格執行操作規程，發現振動、溫度參數發生變化，必須認真檢查，判斷是否存在問題，查不出問（wèn）題決不能隨意開機，防止事故擴大，若查出有問題更不能開機，使問題必須得到處理。第五，加強巡檢，認真比較（jiào）減（jiǎn）速機內部噪音的變（biàn）化，彌（mí）補自動化上僅有溫度、振動（dòng）參數檢測的（de）缺陷。第（dì）六，加強工藝管（guǎn）理，穩定磨機料床，防止設備振動造成附加載荷的增加。第七，加強潤滑（huá）管理，定期檢測潤滑油的變（biàn）化，當發現油內有異常金屬雜質時，要分析雜質（zhì）來源，若判斷為減速機內某零件磨蝕而來，則必須處理（lǐ）；還要注意油溫（wēn）的變化（huà），不正常的油溫變化，來自軸承的（de）可能性Z大，必須結合（hé）噪音、振動的變化查清問題（tí）；需要說明的是因為立磨潤滑油流量很（hěn）大，有時候溫度變化並不明顯，特別是突發性故障，所以必須全麵（miàn）觀（guān）察、全麵分析綜合判斷。第八，與前者一樣，縮（suō）小振動參數（shù）的設定控製值，以便及時提醒關注。第九，在有條件的情況下，增設內齒圈的振動檢測，以便觀察行星機構的運轉情（qíng）況。

　　3.3回轉（zhuǎn）窯過度帶裂（liè）紋的（de）預（yù）防措施
　　過渡帶的筒體開裂，主要原因是筒體遭到窯內堿性氣體、堿性物料的腐蝕後，筒體變薄所致。所以首先要考慮堿性物料與金屬筒體的隔離，避免其直（zhí）接接觸，以減少堿性物料對筒體的腐蝕，其措施有幾個方麵，一是可在筒體內表麵粉刷高溫防腐塗料，使二者隔離；二是通過火磚濕砌，使（shǐ）濕（shī）砌包漿消除（chú）磚與磚之間的縫隙、磚與筒體間的縫隙，把堿性物料與金（jīn）屬（shǔ）筒體隔離開來，減（jiǎn）少筒體在存在應力下的化學腐蝕，延長筒體壽命；三是可通過提高筒體厚度的方法延長筒體壽命，如：把筒體厚度提高到筒體（tǐ）工程直徑的百分之零點七。四是（shì）降低該處筒體溫度，因為前麵（miàn）講（jiǎng）過（guò），筒體溫度每升高10°，應力腐（fǔ）蝕的速度（dù）就會增加一倍，何況這裏的溫度不低於300°呢。有（yǒu）些單位做得很好，就是用炮筒（tǒng）風機對該處進行降溫。第五，對火磚的管理上也應注意，有些單位一味的提高磚的檔次，如以矽莫（mò）磚代替（tì）耐堿（jiǎn）磚，其導（dǎo）熱係數明顯不同，結果（guǒ）是（shì）該處（chù）溫度升（shēng）高幾十度，既加快了筒體腐蝕，削弱了筒體強度，也對熱能的利用不利，為什麽（me）要這樣做呢？其實耐堿磚在此處的壽命並不（bú）短，或許大家都體會，筆者更是這樣認為。第六，要定期對該處進行筒（tǒng）體厚度檢測，超聲波探傷儀就可（kě）完成該（gāi）項工作，通過檢測可以大致掌握腐蝕速度，預測筒體的壽命周期，以便早做準備。第七，當發（fā）現（xiàn）出現裂紋後，應及時停窯進行焊接並補強，努力使其運轉到合適時間，避免造成大的損失；這些補焊補強工作雖為臨時措施，也絕不可麻痹大意，避免新的損傷（shāng），比如（rú）焊接（jiē）缺（quē）陷的控製等。這些工作（zuò）完成（chéng）後，還必須嚴密監視，出現新的情況，另行措施。第（dì）八，裂紋一旦生成，窯的上下串動就（jiù）應該適當（dāng）控製，因為上下串動會增加筒體的拉應力，會使裂紋延伸或擴（kuò）張，不利於裂紋（wén）的控製，應減少回轉窯上下串動的（de）頻率，在此（cǐ）筆者（zhě）更主張停止窯的上下串動，以利於運轉到計劃停運時間。第九，若檢測筒體厚度的腐蝕量（liàng）超過了筒體鋼板厚度（dù）的30%以上，筆者建議做（zuò）筒節（jiē）更換處理，不要等到裂紋出（chū）現（xiàn）再做處置。當（dāng）然（rán）在運行中也應關注，比如適時注意（yì）大小齒輪的振動，正確調（diào）整托輪莫讓該處承擔不應有的彎矩（jǔ），檢修時不能隨意焊接起吊環等等。還有（yǒu）一項（xiàng）非常重要，就是要保證運行中的托輪、輪帶有很好的圓度和（hé）同軸度，因為有了台階（jiē）的托輪、輪帶會給窯的收索造成極大的（de）障礙，造成筒體軸向應力劇增（zēng）。

　　4、結束語
　　近些年來，立磨減速機、窯筒體裂紋發（fā）生很多，比較典型；其它設備事故也不少，比較典型的如窯尾提升機因過載或其它（tā）原因跳停時開不起來，筆者也在群聊中幫助解決（jué），但有的因處理方法不當或原因判斷不（bú）準發生事故，造成人（rén）員斷臂甚至丟（diū）命的都有；近期安全上因清庫造（zào）成人員傷亡的（de）也不少等等，但因本文重（chóng）點闡述的是窯（yáo）磨問題，所以在此不多贅述。關於窯（yáo）磨問題，本文分析（xī）了回轉窯（yáo）過渡帶筒體裂紋的主要原因，也提出了裂（liè）紋的（de）預防措施；磨上也是如此，解釋了（le）減速機進軸斷齒、行星輪開裂的原因，列出了一些注意事項。但是由（yóu）於筆者時間倉促，水平有限，分析不到位（wèi）甚至錯誤定會存在，在防範措施上也是如此（cǐ），或許有些措施可能純屬多餘，有的可能根本不對，望讀者（zhě）不要盲從，用對的舍錯的，也歡迎同行對不適（shì）之處批（pī）評指正。另外（wài）也特別提醒製造商對減速機斷齒、輪壁開裂的原因進（jìn）行分析並采取措施杜絕或減少類似事（shì）故的發生，耐火（huǒ）材料廠能夠生（shēng）產出更環保、更節能、更耐用的火磚。再需要（yào）說明的是，文中所（suǒ）說磨機減速機比較突然，也不是說就沒有一點發現以及采取措施的時間，隻要巡檢到位，操作注（zhù）意（yì），還是能夠察覺到問題的（de），這個不（bú）是化的事情。

來源：（水泥內參）