Pyörivän uunin rengas (ajorengas) ja tukirulla: kosketusjännitys, renkaiden siirtyminen, kohdistus ja vikatilan opas

Sementti- tai kalkkitehtaissa pyörivä uuni on yksittäinen pääomavaltaisin pyörivä laite. Halkaisijaltaan 5 metriä pitkä, 80 metriä pitkä sementtiuuni painaa 800–1200 tonnia, pyörii jatkuvasti 1–4 rpm:n nopeudella ja toimii yli 1450°C:n sisälämpötilassa. Tätä pyörivää massaa tukeva mekaaninen järjestelmä – renkaat (ajorenkaat) ja niiden tukirullat – on ulkonäöltään petollisen yksinkertainen, mutta teknisesti poikkeuksellisen vaativa. Uuninrengas on massiivinen, tyypillisesti poikkileikkaukseltaan 200–400 mm taottu teräsrengas, joka istuu löysästi uunin vaipan päällä ja rullaa kummallakin laituriasemalla kahdella tukirullalla. Renkaan ja rullan välinen kosketus on kapea Hertzi-linjainen kosketin, joka kantaa 1 000–4 000 kN:n kuormia rullaparia kohti, jolloin kosketuspaineet lähestyvät 400 MPa:a kosketuspinnalla.

Kun tämä järjestelmä on oikein suunniteltu ja huollettu – oikea rengasvälys, oikea rullan vino, oikea kuorman jakautuminen – uunirengas voi kestää 15–25 vuotta. Jos näin ei ole, seuraukset kaskadivat: renkaiden migraatio kiihtyy, kuoren soikeaisuus kasvaa, tulenkestävät tiilet halkeilevat ja putoavat, kuoreen ilmestyy kuumia kohtia, ja lopulta uuni on sammutettava tulenkestävän hätävaihdon vuoksi.

400 000 per tapaus. Tämä opas tarjoaa täydelliset tekniset puitteet kiertouunirenkaiden ja tukirullien valintaan, määrittelyyn ja huoltoon – Hertzian-kosketusjännityslaskelmasta renkaiden siirtymämittauksiin ja NKM:n kuumauunin kohdistusmenetelmiin.

Osa 1: Uunin renkaan ja tukirullajärjestelmän anatomia

1.1 Kiln Tire (Riding Ring)

Uunin rengas on jatkuva taottu teräsrengas, joka ympäröi uunin vaippaa jokaisella tukiasemalla. Sitä ei ole hitsattu kuoreen – se istuu kuoreen suunnitellun säteittäisen välyksen ('renkaan väli') avulla, joka mahdollistaa kuoren lämpölaajentumisen ilman renkaan rajoittamista. Rengas pysyy aksiaalisesti vaipan päällä täyttötangoilla ja kuoreen hitsatuilla kiinnityslevyillä, jotka estävät renkaan liukumisen aksiaalisesti sallien silti radiaalisen lämpölaajenemisen.

Uunin rengas kestää kolmea luokkaa mekaanista rasitusta käytön aikana:

1. Lämpötilaerojännitys: Renkaan ulkopinta on viileämpi kuin sisäpinta (joka on kosketuksessa kuuman uunin vaipan kanssa). Tämä lämpötilagradientti luo lämpöjännityksen renkaan poikkileikkauksen poikki – sisäpinta on puristuksessa ja ulkopinta jännityksessä.

2. Taivutusjännitys: Uunin pyöriessä jokainen renkaan osa kulkee vuorotellen tukirullien yli (tuettuna) ja rullien välillä (tuetta). Tämä luo rengasrenkaaseen syklisen taivutusmomentin – rengas taipuu hieman joka kierroksen yhteydessä, mikä aiheuttaa väsymiskuormitusta rengasmateriaaliin.

3. Kosketusjännitys (Hertzian paine): Keskitetty linjakosketus renkaan ulkopinnan ja tukirullan pinnan välillä synnyttää erittäin suuren puristusjännityksen kosketusvyöhykkeellä – hertsin kosketuspaineen.

1.2 Tukirulla (Trunnion Roller)

Jokaisessa uunin laituriasemassa on kaksi tukirullaa, yksi kummallakin puolella uunin keskilinjaa, symmetrisesti 30–45° kulmassa pystysuoraan nähden. Tukirullat kantavat asemallaan uunin vaipan, tulenkestävän vuorauksen ja materiaalipanoksen koko painon – tyypillisesti 1 500–5 000 kN rullaparia kohti suurissa sementtiuuneissa.

Tukirullat valmistetaan taotusta tai valetusta seosteräksestä, lämpökäsiteltynä pintakovuuden saavuttamiseksi 300–380 HB. Rullan pinnan on oltava renkaan pintaa kovempi, jotta varmistetaan, että kuluminen tapahtuu ensisijaisesti rullassa (joka on helpompi ja halvempi vaihtaa kuin rengas). Tyypilliset materiaalitiedot:

Tukirullan akseli on asennettu itsesuuntautuviin pallomaisiin rullalaakereihin, jotka ottavat huomioon uunin toiminnalle ominaisen pienen poikkeaman. Laakerit on sijoitettu tyynylohkokoteloihin, jotka mahdollistavat rullan vinouden (kiertämisen hieman pystyakselin ympäri) uunin aksiaalisen liikkumisen hallitsemiseksi.

1.3 Työntörulla

Työntötela (tai pidätystela) ohjaa koko uunin aksiaalista asentoa. Se koskettaa renkaan sivupintaa ja estää uunia liukumasta alamäkeen sen kaltevaa akselia pitkin (uunit ovat kaltevia 2–5 % materiaalin virtauksen helpottamiseksi syöttöpäästä poistopäähän). Työntötela kantaa uunin painon täyden aksiaalisen osan:

Jossa:

= uunin kokonaismassa, mukaan lukien tulenkestävä ja materiaalipanos (kg)

= 9,81 m/s⊃2;

= uunin kaltevuuskulma (astetta)

1 000 tonnin uunissa, joka on kalteva 3°:

Painerullalaakeri on suunniteltava tälle täydelle aksiaalikuormitukselle lisättynä dynaamisella kertoimella 1,5–2,0 työntövoiman käänteille uunin suunnan muutosten aikana.

Osa 2: Hertzin kosketusjännitys — hallitseva suunnitteluparametri

2.1 Hertzin kosketuspaineyhtälö

Uunin renkaan ja tukirullan välinen kontakti on klassinen hertsilainen linjakosketus kahden rinnakkaisen sylinterin välillä. Suurin kosketuspaine (Hertz-paine) kosketusjohdossa on:

Jos puolikoskettimen leveys

on:

Ja siksi:

Jossa:

= kosketusvoima rullaa kohti (N)

= kosketuspituus (telan pinnan leveys, mm)

= renkaan säde (mm)

= tukirullan säde (mm)

= renkaan ja rullan kimmomoduuli (tyypillisesti molemmat 206 000 MPa teräkselle)

= Poissonin luvut (tavallisesti molemmat 0,3 teräkselle)

Teräs-teräs-kontaktille (

,

):

2.2 Sallitut hertsin painerajat

Alan standardien mukaiset suunnittelurajat Hertzian-kosketuspaineelle pyörivän uunin rengasrullajärjestelmissä ovat:

Sementtiuunin renkaan ja telan kosketuksesta tehty elementtianalyysi on vahvistanut, että 363,7 MPa:n maksimihertsipaineet ovat tyypillisiä hyvin suunnitelluille järjestelmille – lähellä 400–428 MPa:n sallittua rajaa, mutta ei ylitä sitä. Sallitun Hertz-paineen ylittäminen johtaa pinnan väsymiseen, halkeilemiseen ja asteittaiseen kosketuspinnan heikkenemiseen.

2.3 Toimitettu esimerkki: Hertzin paineen laskeminen

Annettu:

• Uunin halkaisija: 4,8 m → Renkaan ulkosäde

  

  = 2 600 mm (rengas lisää ~ 200 mm kuoren säteeseen)

• Tukirullan halkaisija: 1200mm → Rullan säde

  

  = 600mm

• Rullapinnan leveys:

  

  = 900mm

• Kuorma per rulla:

  

  = 2 500 kN = 2 500 000 N

• Teräs:

  

  = 206 000 MPa,

  

  = 0,3

Tämä tulos ylittää 400–428 MPa:n sallitun rajan, mikä tarkoittaa, että joko telan halkaisijaa on suurennettava, telan pinnan leveyttä on lisättävä tai telakohtaista kuormaa on vähennettävä säätämällä uunin akselin kohdistusta, jotta kuorma jakautuu tasaisemmin laituriasemien välillä.

Osa 3: Renkaan ja kuoren välys – kriittisin mittaparametri

3.1 Miksi selvityksellä on merkitystä

Rengas istuu uunin vaipan päällä suunnitellun säteittäisen välyksen kanssa. Tämä välys palvelee kahta kriittistä toimintoa:

1. Lämpölaajenemisvara: Uunin vaippa lämpenee 250-350°C renkaan kosketusvyöhykkeellä. Kuoren on voitava laajentua vapaasti säteittäisesti ilman, että rengas rajoita sitä – jos rengas puristaa kuoren, kuori nurjahtaa sisäänpäin (tilaa kutsutaan 'kuoren tukehtumiseksi'), mikä tuhoaa tulenkestävän vuorauksen ja mahdollisesti halkeilee kuoren.

2. Hallittu ryömintä (liikkuvuus): Suhteellinen liike renkaan ja kuoren välillä (ryömintä tai siirtymä) on suora osoitus renkaan kuoren välyksestä. Virumisen mittaaminen on ensisijainen kenttämenetelmä renkaan kuoren välyksen tarkkailuun ilman sammutusta.

3.2 Suositeltava välys ja ryömintäarvot

Alan nyrkkisääntö renkaan kuoren välykseen kuumissa käyttöolosuhteissa:

Halkaisijaltaan 4,8 metrin uunille:

Vastaava suositeltu renkaan ryömintä (liikkumisnopeus) kuumissa olosuhteissa:

Tai ilmaistaan ​​päivänopeudella (2 rpm × 60 min × 24 h = 2 880 kierrosta/päivä):

Kriittinen kynnys: Renkaan vaipan välys ei saa koskaan laskea alle 2 mm kuumissa olosuhteissa (vastaa noin 6 mm/kierrosryömintä). Tämän kynnyksen alapuolella kuoren tukehtumisvaara tulee kriittiseksi – erityisesti poltettaessa vaihtoehtoisia polttoaineita, jotka aiheuttavat pinnoitteen putoamista ja nopeaa lämpökiertoa.

3.3 Renkaiden siirtymän mittaus – kenttämenetelmä

Renkaan siirtymä (renkaan aksiaalinen siirtymä suhteessa uunin vaippaan aikayksikköä kohti) mitataan maalimerkkimenetelmällä:

1. Merkitse vertailupiste renkaan ulkopintaan maalilla

2. Merkitse vastaava paikka uunin vaippaan samaan kehäkohtaan

3. 24 tunnin käytön jälkeen mittaa aksiaalinen siirtymä kahden merkin välillä

4. Ilmaista mm/päivä

Siirtonopeuden kynnysarvot:

Huomaa, että sekä liian korkeat että liian alhaiset muuttoluvut ovat ongelmallisia. Lähes nolla migraatio osoittaa, että rengas kulkee tiukasti kuoressa, mikä voi aiheuttaa tukehtumisvaaran. Erittäin suuri migraatio osoittaa liiallista puhdistumaa, mikä johtaa suureen ovaaliin ja tulenkestävään vaurioon.

3.4 Creep vs. Migration: terminologian selventäminen

Nämä kaksi termiä sekoitetaan usein kenttäkäytännössä:

• Viruminen (kehän suuntainen): Suhteellinen kiertoluisto renkaan sisäpinnan ja uunin vaipan ulkopinnan välillä. Ilmaistaan ​​mm/kierros tai mm/sekunti. Suoraan renkaan kuoren radiaalivälykseen:

  

• Siirtyminen (aksiaalinen): Renkaan aksiaalinen nettosiirto uunin akselia pitkin aikayksikköä kohti. Ohjataan tukirullan vinoon. Käytetään ensisijaisena renkaan vaipan tilan ilmaisimena.

Osa 4: Kuoren soikeus ja tulenkestävät vauriot

4.1 Ovaliteettimekanismi

Kun renkaan vaipan välys on liian suuri, uunin vaippa muotoutuu poikkileikkaukseltaan soikeaksi pyöriessään. Mekanismi on:

1. Kuori on tuettu alhaalta (rullan kosketuspisteistä), mutta ylhäältä ei tuettu

2. Kuoren paino saa sen litistymään hieman - pystyhalkaisija pienenee ja vaakasuora halkaisija kasvaa

3. Kun uuni pyörii, jokainen kuoren kehän piste kulkee vuorotellen tuetun (puristetun) ja tukemattoman (kiristetun) asennon kautta.

4. Tämä syklinen muodonmuutos on kuoren soikea, joka ilmaistaan ​​kuoren suurimman ja pienimmän halkaisijan välisenä erona rengasasemalla

Renkaan kuoren välyksen ja soikeaisuuden suhde:

Jossa

on vaipan halkaisijasta ja seinämän paksuudesta riippuva tekijä (tyypillisesti 1,5–3,0 tavallisille sementtiuunin kuorille). 10 mm:n rako tuottaa noin 15-30 mm soikeaa.

4.2 Liiallisen ovaliteetin seuraukset

Liiallisella kuoren ovaalisuudella on kolme ensisijaista seurausta:

1. Tulenkestävän tiilen halkeilu ja putoaminen:

Tulenkestävät tiilet asennetaan pyöreästi. Kun kuori muotoutuu soikeaksi, puristetun alueen tiilet ovat ylikuormitettuja ja halkeilevat; kiristetun alueen tiilet menettävät kosketuksen kuoreen ja löystyvät. Irtonaiset tiilet putoavat uunipanoksen sisään aiheuttaen prosessin häiriöitä ja mahdollisia vaurioita loppupään laitteille. Tiilivuorauksen eheyden kriittinen ovaliteettiraja on tyypillisesti 0,5–1,0 % uunin halkaisijasta – 4,8 metrin uunissa tämä on 24–48 mm soikeaa.

2. Shellin kuumat kohdat:

Kun tulenkestävät tiilet putoavat, paljas uunin vaippa altistuu 1450°C:n sisälämpötilalle. Kuoriteräs (tyypillisesti Q345B tai vastaava) alkaa hapettua ja pehmentyä muutamassa minuutissa. Kuoren kuumat pisteet ovat uunin hätätilanne – uuni on pysäytettävä välittömästi kuoren perforoinnin estämiseksi.

3. Nopeutettu renkaiden ja kuoren kuluminen:

Suuri soikea saa renkaan keinumaan rungossa sen pyöriessä, jolloin syntyy iskukuormitusta renkaan ja kuoren kosketuspisteissä. Tämä nopeuttaa sekä kuoren pinnan että renkaan sisäreiän kulumista, mikä lisää vähitellen välystä ja pahentaa soikeutta itsevahvistavassa syklissä.

Osa 5: NKM Hot Kiln Alignment – ​​kultainen standardi

5.1 Miksi kuumauunin kohdistus on välttämätöntä

Uunin kohdistus on mitattava uunin käydessä käyttölämpötilassa – ei kylmäpysäytyksen aikana. Syyt ovat perustavanlaatuisia:

• Uunin vaippa laajenee termisesti halkaisijaltaan 15–30 mm ja pituus 200–400 mm, kun se kuumennetaan ympäristön lämpötilasta käyttölämpötilaan

• Perustuslaiturit asettuvat eri tavoin käytön lämpö- ja mekaanisen kuormituksen alaisena

• Todellinen kuormituksen jakautuminen laituriasemien välillä voidaan mitata vain jännitteissä käyttöolosuhteissa

Kylmäkohdistustutkimus tarjoaa hyödyllisiä perustietoja, mutta se ei voi korvata kuumauunimittausta (NKM – Neck-Kiln Method) korjaavia päätöksiä varten. Vain kylmämittauksissa kohdistetut uunit osoittavat usein merkittäviä kohdistusvirheitä kuumana mitattuna.

5.2 NKM-mittausmenettely

NKM kuumauunin mittaus mittaa uunin geometrian, kun uuni toimii täydessä prosessilämpötilassa:

A. Kuoren taipumamittaus:

Optiset tai laserkohteet sijoitetaan jokaiseen laituripaikkaan. Kuoren keskipisteen koordinaatit mitataan uunin pyöriessä, ja lukemat on otettu vähintään 6 kulma-asennosta laituria kohti. Hyväksyttävä vaipan taipuma kussakin tuessa on tyypillisesti 1,5–3 mm riippuen uunin halkaisijasta ja OEM-spesifikaatiosta.

B. Laiturin korkeusmittaus:

Tarkkuustasoitusinstrumentit määrittävät absoluuttisen laiturin korkeuden suhteessa uunin teoreettiseen akseliin. Yli vierekkäisten laiturien välinen painuma 2 mm:n vaatii välitöntä teknistä tarkastusta.

C. Kuorman jakautumisen analyysi:

Kuoren taipumatiedoista lasketaan kunkin tukiaseman kuormitus. Ihanteellinen kuorman jakautuminen kolmikerroksiselle uunille on noin 33 % / 33 % / 33 % . Yli 15 %:n poikkeamat tasaisesta jakautumisesta osoittavat akselin siirtymän, joka vaatii rullan asennon korjausta.

D. Akselin vahvistus:

Kullakin laiturilla mitattuja vaipan keskipisteen koordinaatteja verrataan uunin teoreettiseen akseliin (suora viiva, joka yhdistää syöttöpään ja poistopään keskilinjat). Poikkeamat teoreettisesta akselista viittaavat laiturin painumiseen tai vaipan vääristymiseen, joka vaatii korjausta.

5.3 Kohdistusmenetelmien vertailu

Suositeltu NKM-tutkimustiheys:

• välein 12–18 kuukauden jatkuvassa käytössä oleville uuneille

• Välittömästi tulenkestävän vaihdon, suuren sammutuksen tai epätavallisen tärinätapahtuman jälkeen

• Välittömästi minkä tahansa havaittavan muutoksen jälkeen renkaiden siirtymänopeudessa (lisäys > 50 % lähtötasosta)

Osa 6: Tukirullan vino – Uunin aksiaalisen asennon säätäminen

6.1 Kuinka Roller Skew ohjaa uunin siirtymistä

Tukirullan vino on ensisijainen työkalu uunin aksiaalisen asennon säätämiseen. Kun tukirulla on vinossa (kierretty hieman pystyakselin ympäri uunin akseliin nähden), telan ja renkaan välinen kosketus synnyttää aksiaalisen voimakomponentin, joka ajaa uunia joko ylä- tai alamäkeen sen kaltevaa akselia pitkin.

Tietyn aksiaalivoiman tuottamiseen vaadittava vinokulma on:

Jossa:

= rullan säteittäinen kosketusvoima (N)

= vinokulma (astetta)

= kitkakerroin renkaan ja rullan kosketuksessa (yleensä 0,15–0,25 voideltulle teräs-teräkselle)

Käytännössä 0,5–2,0 mm:n vinokulma telan leveyden metriä kohti riittää säätelemään uunin liikkumista. Liiallinen vino aiheuttaa suuria aksiaalivoimia, jotka ylikuormittavat painerullan laakereita ja aiheuttavat kiihtyvää renkaan pinnan kulumista.

6.2 Rullan vinon säätö ja vahvistus

Kriittinen sääntö: Rullan vino on asetettava tarkkuussuunnittelutehtäväksi dokumentoiduilla mittauksilla - ei säädetä tunteella tai pelkällä visuaalisella havainnolla. Väärä vino on ensisijainen tekijä painelaakerien ylikuormituksessa, renkaiden pinnan kulumisessa ja laiturivaurioissa kiertouuneissa.

6.3 Telojen voitelu

Renkaan ja rullan kosketuspinta vaatii voitelua, jotta:

• Pienennä kitkakerrointa koskettimessa rajoittaen vierivän/liukuvan koskettimen tuottamaa lämpöä

• Estä liiman kuluminen kosketuspinnalla

• Ohjaa siirtymänopeutta – voitelu vaikuttaa teholliseen kitkakertoimeen ja siten rullan vinouman synnyttämään aksiaalivoimaan

Voitelumenetelmät:

• Grafiittilohkon voitelu: Grafiittilohko painetaan renkaan pintaa vasten ja se levittää ohuen grafiittikalvon renkaaseen. Grafiitti siirtyy telan kosketuspintaan. Yksinkertainen, vähän huoltoa vaativa, tehokas.

• Öljypisaravoitelu: Mineraaliöljyn kontrolloitu tippa levitetään renkaan pinnalle ennen rullan kosketusta. Tarjoaa tasaisemman voitelun kuin grafiittilohkot, mutta vaatii syöttöjärjestelmän.

• Rasvavoitelu (ei suositella renkaan ja telan kosketukseen): Rasva on liian viskoosia ja kerääntyy kosketusreunoihin aiheuttaen epätasaisen kuorman jakautumisen. Varattu vain rullalaakereille.

Osa 7: Renkaiden ja tukirullien vikatilan analyysi

7.1 Renkaiden pinnan halkeilu ja pistesyöpyminen

Ulkonäkö: Renkaan ulkopinnalla pyöreät tai elliptiset kuopat, tyypillisesti halkaisijaltaan 5–50 mm ja syvyydet 2–10 mm. Progressiivinen halkeilu luo karkean, epäsäännöllisen kosketuspinnan, joka synnyttää tärinää ja nopeuttaa rullan kulumista.

Perimmäiset syyt:

• Hertsin paine ylittää sallitun rajan: Kosketuspaine > 428 MPa aiheuttaa pinnan alaisen leikkausjännityksen ylittämään materiaalin väsymisrajan, mikä aiheuttaa pinnan alla olevia halkeamia, jotka leviävät pintaan ja aiheuttavat materiaalin irtoamista. Yleisin syy on kohdistusvirhe, joka keskittyy yhteen tai kahteen laituriasemaan.

• Materiaalivirheet: Pinta-alaiset sulkeumat tai erottuminen renkaan taonnassa toimivat halkeamien alkamispaikoina syklisessä kosketuskuormituksessa.

• Lämpöshokki: Nopea lämpökierto (pinnoitteen putoaminen, liekin muutokset) luo lämpöjännityspiikkejä, jotka aiheuttavat pinnan halkeamia.

Korjaavat toimet:

• Suorita NKM kuumauunin kohdistus varmistaaksesi ja korjataksesi kuorman jakautumisen – alenna kosketuspaine alle 400 MPa:n

• Tarkasta renkaan pinta magneettisella hiukkastestillä (MT) seuraavan sammutuksen aikana kartoittaaksesi pinnanalaisen halkeilun laajuuden

• Jos halkeilu rajoittuu < 15 %:iin renkaan pinta-alasta, renkaan käyttöä voidaan jatkaa tehostetulla valvontatiheydellä; jos > 15 %, suunnittele renkaiden vaihto seuraavan suuren remontin yhteydessä

7.2 Renkaiden siirtyminen Runaway

Ulkonäkö: Renkaiden siirtymänopeus kasvaa asteittain viikkojen tai kuukausien aikana ja ylittää lopulta 120 mm/päivä. Rengas voi siirtyä pidätysalueensa loppuun asti koskettaen kiinnityslevyjä ja aiheuttaen törmäysvaurioita.

Perimmäiset syyt:

• Kuluneet lämpötyynyt / täyttöpalkit: Renkaan ja kuoren väliset täyttöpalkit kuluvat ajan myötä, mikä lisää renkaan kuoren välistä välystä. Kun välys kasvaa, ryömintä lisääntyy ja rengas liikkuu aggressiivisemmin.

• Väärä rullan vino: Kaikki samaan suuntaan vinossa olevat rullat ajavat uunia jatkuvasti yhteen suuntaan värähtelemisen sijaan – rengas siirtyy yhteen ääripäähän ja pysyy siellä.

• Riittämätön voitelu: Kuiva renkaan ja rullan kosketus lisää kitkakerrointa, mikä voimistaa rullan jäännöskääntymisen aiheuttamaa aksiaalivoimaa.

Korjaavat toimet:

• Mittaa renkaan vaipan välys (ryömintämittauksella) määrittääksesi, tarvitaanko täyttöpalkin vaihto

• Tarkista ja korjaa rullan vinoasetukset – varmista, että jokaisen laiturin rullat on asetettu tuottamaan vastakkaisia ​​aksiaalivoimia, jotka saavat renkaan värähtelemään sen sijaan, että ne liikkuvat jatkuvasti yhteen suuntaan

• Tarkista ja palauta rengasrullien voitelu

7.3 Kuoren tukehtuminen (renkaiden kiinnitys)

Ulkonäkö: Renkaiden siirtymänopeus laskee lähelle nollaa tai kääntyy. Shellin kuumia kohtia ilmaantuu rengasasemalle. Tulenkestävät tiilet halkeilevat ja putoavat renkaan vyöhykkeellä. Vakavissa tapauksissa kuori nurjahtaa sisäänpäin renkaan kosketuspisteissä.

Perimmäiset syyt:

• Riittämätön renkaan vaipan välys: Kylmävälys on asetettu liian pieneksi tai täyttötangot eivät ole kuluneet tarpeeksi riittävän kuumavälyksen saavuttamiseksi. Kun kuori laajenee lämpöisesti, rengas puristaa kuoren ja estää laajenemisen.

• Epänormaali lämpötapahtuma: Prosessin häiriö (pinnoitteen putoaminen, liekin muutos) aiheuttaa kuoren nopean lämpölaajenemisen sulkeen tilapäisesti renkaan kuoren välisen raon.

Korjaavat toimet:

• Tämä on uunin hätätilanne – vähennä uunin nopeutta ja seuraa vaipan lämpötilaa jatkuvasti

• Jos kuoreen kehittyy kuumia kohtia, pysäytä uuni tarkastusta varten

• Mittaa seuraavan sammutuksen aikana renkaan vaipan välys ja irrota täyttötangot tai koneista kuoren pehmusteet oikean välyksen palauttamiseksi

• Älä koskaan yritä lisätä välystä lämmittämällä rengasta – tämä aiheuttaa hallitsematonta lämpöjännitystä rengasrenkaaseen

7.4 Tukirullalaakerin vika

Ulkonäkö: Laakerin lämpötila nousee yli 70 °C (varoitus) tai 85 °C (toimia tarvitaan). Tärinä lisääntyy. Lopulta laakerin jumiutuminen aiheuttaa rullan pysähtymisen.

Perimmäiset syyt:

• Ylikuormitus virheestä: Uunin akselin kohdistusvirhe keskittää kuormituksen yhdelle laituriasemalle, mikä ylikuormittaa tukirullalaakereita yli niiden nimelliskapasiteetin. Yleisin syy tukirullien ennenaikaiseen laakerivaurioon.

• Likaantumisen sisäänpääsy: Uunin pöly ja prosessimateriaali saastuttaa laakerirasvan aiheuttaen laakerien hankausta kulumista.

• Liiallinen rullan vino: Aggressiiviset vinoasetukset aiheuttavat suuria aksiaalivoimia rullan akseliin ylikuormittaen laakeria aksiaalisuunnassa.

Korjaavat toimet:

• Suorita NKM kuumauunin kohdistus välittömästi varmistaaksesi ja korjataksesi kuorman jakautumisen

• Tarkista ja korjaa rullan vinoasetukset

• Päivitä laakeripesän tiivisteet pölyisiin ympäristöihin

• Ota käyttöön päivittäinen laakerin lämpötilan seuranta infrapunalämpömittarilla – lämpötilatrendit varoittavat varhaisessa vaiheessa laakerihäiriön kehittymisestä

7.5 Vyötärö ja hammaspyörän kuluminen rengasasemalla

Ulkonäkö: Lisääntynyt välys ympäryspyöräkäytössä, hammaspyörän hampaiden pinnan kuluminen, melu käytön aikana.

Perimmäiset syyt:

• Vaipan soikeus ympärysvaihdeasemalla: Liiallinen vaipan soikea saa aikaan ympäryspyörän (joka on pultattu vaippaan) pyöreän loppumisen, mikä aiheuttaa syklistä vaihtelua hammaspyöräverkossa – välys avautuu ja sulkeutuu vuorotellen jokaisella kierroksella aiheuttaen iskukuormitusta hammaspyörän hampaisiin.

• Uunin akselin kohdistusvirhe: Virhe uunin akselin ja ympäryspyörän akselin välillä saa pyörän kulkemaan vaihtelevalla keskietäisyydellä, mikä kiihdyttää hampaiden kulumista.

Korjaavat toimet:

• Oikea rengasvälys vähentää vaipan soikeaa ympärysmittavaihteistoa

• Suorita NKM-linjaus oikean uunin akselin mukaan

• Mittaa ympäryspyörien vyöryä käytön aikana – suurille sementtiuuneille hyväksyttävä vääntö on tyypillisesti < 3 mm

Usein kysytyt kysymykset

K1: Mikä on oikea renkaan vaipan välys pyörivälle uunille?

Suositeltu kuumaväli on

mm – 4,8 metrin uunissa tämä on 4,8 mm kuumavälys. Kylmävälyksen tulee olla suurempi lämpölaajenemisen huomioon ottamiseksi: tyypillisesti 1,5–2,5 × kuumavälys vaipan materiaalista ja käyttölämpötilasta riippuen. Pienin sallittu kuumavälys on 2 mm – tämän alapuolella kuoren tukehtumisriski tulee kriittiseksi, erityisesti poltettaessa vaihtoehtoisia polttoaineita, jotka aiheuttavat nopean lämpökierron. Tarkkaile renkaiden virumista (liikkumista) päivittäin varmistaaksesi, että välys on hyväksyttävällä alueella ilman sammutusta.

Q2: Kuinka mittaan renkaiden siirtymää ja mitkä ovat hyväksyttävät rajat?

Merkitse vertailupiste renkaaseen ja vastaava paikka kuoreen samaan kehäkohtaan. Mittaa 24 tunnin kuluttua merkkien välinen aksiaalinen siirtymä. Normaali migraatio on 25–75 mm/vrk (eteenpäin ja taaksepäin värähtely). Varoituskynnys on 75–120 mm/vrk – tutki rullan vino ja välys. Toimenpide vaaditaan yli 120 mm/päivä — rullan vinon säätö 48 tunnin sisällä. Lähes nolla migraatio (< 25 mm/vrk) on myös varoitusmerkki – rengas saattaa puristaa kuorta.

Kysymys 3: Mikä aiheuttaa korkean Hertzin kosketuspaineen uunin tukiteloihin ja miten se korjataan?

Korkea hertsipaine (> 428 MPa) johtuu yleisimmin uunin akselin poikkeamasta, jolloin kuorma keskitetään yhdelle tai kahdelle laituriasemalle sen sijaan, että se jakautuisi tasaisesti. Korjaus on NKM:n kuumauunin kohdistus kuorman jakamiseksi uudelleen tavoitejakaumaan 33 %/33 %/33 % kolmikerroksiselle uunille. Jos kuorman jakautuminen on jo oikea ja Hertz-paine ylittää edelleen rajan, lisää rullan pinnan leveyttä tai rullan halkaisijaa vähentääksesi kosketuspainetta – Hertz-paine on verrannollinen

, joten rullan pinnan leveyden kaksinkertaistaminen vähentää hertsin painetta 29 %.

Q4: Kuinka usein kiertouunin NKM:n kuumakohdistustutkimus tulisi suorittaa?

Vakioväli on 12–18 kuukauden välein jatkuvassa käytössä oleville uuneille. Suorita lisäksi suunnittelematon NKM-tutkimus välittömästi seuraavien: kaikki tulenkestävät vaihdot (uusi vuoraus muuttaa uunin painojakaumaa); kaikki merkittävät seisokit; mikä tahansa havaittava lisäys renkaiden siirtymäasteessa > 50 % perustason yläpuolelle; mikä tahansa shell hot spot -tapahtuma; tai mikä tahansa epätavallinen tärinä tai melu tukirulla-asemista. Kylmälinjaustutkimukset seisokkien aikana tarjoavat hyödyllisiä perustietoja, mutta ne eivät voi korvata kuumauunimittauksia korjaavia päätöksiä varten.

Kysymys 5: Mitä eroa on renkaan virumisen ja renkaan siirtymisen välillä?

Viruminen on renkaan sisäpinnan ja uunin vaipan ulkopinnan välistä kehämäistä (pyörimistä) luistoa — se johtuu renkaan vaipan välisestä säteittäisestä välyksestä ja ilmaistaan ​​millimetreinä/kierros. Siirtyminen on renkaan aksiaalinen nettosiirtymä uunin akselia pitkin – sitä ohjataan tukirullan vinoon ja ilmaistaan ​​millimetreinä/päivä. Virumista käytetään renkaan kuoren välyksen laskemiseen (rako = ryömintä / π). Migraatiota käytetään ensisijaisena kenttämittarina renkaiden mekaanisesta kunnosta ja rullan vinoutumisen tehokkuudesta.

Q6: Mikä materiaali tulisi määrittää uunin renkaiden vaihtoon?

Uunin renkaat tulee valita taotusta seosteräksestä – valu ei ole hyväksyttävää tässä sovelluksessa sisäisen huokoisuuden ja suuren syklisen väsymiskuormituksen vuoksi. Vakiomateriaali on 42CrMo4 (vastaa AISI 4140:tä) tai 34CrNiMo6 vaativampiin sovelluksiin. Rengas tulee lämpökäsitellä (karkaistu ja karkaistu), jotta sen pintakovuus on 260–320 HB ja ydinkovuus 220–280 HB. Tukirullien pintakovuus on 300–380 HB – kovempaa kuin rengas – jotta varmistetaan telan mieluummin kuluminen renkaan sijasta.

Yile Machinery: mukautetut polttouunin renkaat, ratsastusrenkaat ja tukirullat

Yile Machinery valmistaa räätälöityjä kiertouunirenkaita (ajorenkaita), tukirullia (tappirullat) ja työntöteloja sementti-, kalkki-, mineraali- ja kemian uuneihin. Komponenttimme on suunniteltu uunin todellisten mittojen ja käyttökuormien mukaan – ei ole valittu vakioluettelosta.

Pyörivien uunien komponenttien valmistuskykymme:

• Uunin renkaat (ajorenkaat): taotut 42CrMo4- tai 34CrNiMo6-seosteräksestä; halkaisijat 1,5 m - 8,0 m; poikkileikkaukset jopa 500 mm × 500 mm; karkaistu ja karkaistu 260–320 HB:n pintakovuuteen

• Tukirullat (tappirullat): taottu tai valettu seosteräs; halkaisijat 400 mm - 1 800 mm; kasvojen leveys jopa 1200 mm; pinnan kovuus 300–380 HB; tarkkuusmaakosketuspinta (Ra ≤ 1,6 μm)

• Työntörullat: taotut 42CrMo4; suunniteltu täydelle uunin aksiaalikuormitukselle dynaamisella kertoimella 1,5–2,0

• Rulla-akselit: taottu 42CrMo4 tai EN19; suunniteltu yhdistettyyn taivutukseen ja vääntöön; avaimeton lukituskokoonpanon napaliitäntä

• Tekninen dokumentaatio: Hertzin kosketuspaineen laskentaraportti; akselin jännityksen ja taipuman tarkastus; laakerin L10 käyttöiän laskenta; mittatarkastustodistus

• Reverse engineering: Vaihtorenkaat ja -rullat, jotka on valmistettu olemassa olevista komponenttimitoista tai kuluneista näytteistä

Aiheeseen liittyvät tuotteet ja tekniset resurssit:

• Kaivos- ja sementtiteollisuuden ratkaisut – täydellinen komponenttitoimitus kiertouuneihin, kuulamyllyihin ja murskaimiin

• Steel & Metal Processing Solutions – uunin komponentit terästehtaiden pyöriviin laitteisiin

• Kuljettimen joutopyörän valintaopas — laakerin kesto- ja kosketusjännitysmenetelmä kuljetinrullille

• Kuljettimen hihnapyörän valintaopas — akselin suunnittelu ja Hertz-kosketusmenetelmä kuljetinpyörille

• Valssausrullat: työrulla- ja tukitelan opas – telan kosketusjännitys ja kovuusvaatimukset valssaussovelluksiin

• Räätälöidyt takeet — akselit, hammaspyörän aihiot ja rengastakokset — taotut uuninrenkaat ja rulla-akselit

• Industrial Helical & Bevel-Helical Gearbox Selection Guide — uunikäyttöisen vaihteiston valinta

• Taotut vs. valuteräsakselit murskaimille – taontaprosessin ja materiaalin valinnan referenssit

Saadaksesi tarjouksen, toimita:

• ✅ Uunin halkaisija (kuoren ulkohalkaisija rengasasemalla, mm)

• ✅ Renkaan poikkileikkauksen mitat (leveys × korkeus, mm) tai olemassa oleva rengaspiirros

• ✅ Tukirullan halkaisija ja pinnan leveys (mm)

• ✅ Kuorma per rulla (kN) tai uunin kokonaispaino ja laituriasemien lukumäärä

• ✅ Materiaalitiedot (42CrMo4 / 34CrNiMo6 / muu)

• ✅ Vaadittu pinnan kovuus (HB)

• ✅ Uunin tyyppi (sementti / kalkki / mineraalikäsittely / kemikaali) ja käyttölämpötila

• ✅ Määrä ja vaadittu toimitusaika

• ✅ Olemassa olevat komponenttipiirustukset tai kuluneet näytteet käänteissuunnittelua varten

Sähköposti: jasmine@yileindustry.com

Lähetä tarjouspyyntö: www.yilemachinery.com/contactus.html

Hertzin kosketuspainelaskentaraportit ja materiaalisertifikaatit toimitetaan jokaisen uunirenkaan ja tukirullan tilauksen mukana.

Aiheeseen liittyvät tekniset resurssit

• Kuljettimen tyhjäkäyntirullan valinta: CEMA-sarja, kuormitusluokitus ja laakerin käyttöikäopas

• Kuljettimen hihnapyörän valinta: akselin rakenne, hihnan kireys ja viiveohjain

• Valssaamorullat: Työtela- ja vararullamateriaalin valintaopas

• Teollisuuden kierre- ja kartiohammasvaihteiston valintaopas

• Taotut vs. valuteräsakselit murskaimille

• Räätälöidyt takeet — hammaspyörän aihiot, rengastakot ja akselit

• Kaivos- ja sementtiteollisuuden ratkaisut