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隧道窯內軌道容易出現的問題分析

發布日期: 2020-01-09 15:39:24    閱讀量(400)    作者:劉梓明

隧道窯窯爐在使用過程中,軌道因無規律外伸變形,出現窯內軌道接頭間斷檔等事故以及脫軌而導致窯車不能正常運行,甚至停窯維修生產事故的發生。下面從窯爐軌道工作機理開始,詳細講述窯爐的設計圖紙審查、窯爐的施工管理、窯爐燒成工作具體操作的管理,并拿出了解決問題的手段和保障措施,以供同仁商榷斧正。

1 軌道的受力及其影響

1.1 軌道的受力分析

窯車是在外力的作用下通過鋼制車輪與鋼制軌道的滾動摩擦而在窯內運行的,鋼制軌道承受著窯車靜止時的垂直壓力,力的方向垂直向下;窯車運行時滾動摩擦力的反作用力的方向與窯車運行方向相反。

在特殊情況下,鋼制軌道頂側面還承受導向約束輪的鋼軌導向力即鋼軌導向力。這個力的形成機理是:窯車運行時,當窯車輪的軸在支座受到變形或軸承支架受損后,導向約束輪給鋼軌以橫向力,鋼軌同時給車輪一橫向反作用力,迫使窯車改變方向運行,這個力就稱鋼軌導向力,力的方向是沿著車軸方向的。

1.2 導向力與鋼軌側摩擦力

鋼制軌道的側摩擦力的大小與導向力成正比,它還與輪緣角、鋼軌水平方向的曲率半徑、車載荷的大小、摩擦系數、固定車軸牢固程度等有關。在實際工作中,人們無法改變車的載荷、摩擦系數,但是能在設計時對鋼軌平直標準進行量化和窯車車軸固定的優化,施工中調直并固定鋼軌和提高車輪制作精度,以及日常維修中及時把車軸固定牢靠。

1.3 鋼軌導向力與脫軌

我國規定脫軌系數是用作用在輪軌接觸點的鋼軌導向力與垂直力的比值來表示。鋼軌導向力愈大,垂直力愈小,愈容易脫軌。引起鋼軌導向力和垂直作用力變化的因素很多,如在線路方面軌道頂面高低不平,甚至有凹洼等不符合標準和水平不良,以及車軸固定不牢和輪緣角與軌道不吻合等,將引起窯車車架變形,導致車軸位移,增加導向輪的鋼軌導向力,出現脫軌。

2 正常進行焙燒過程中,隧道窯的軌道會無規律的向外(與窯車運行方向一致)伸長問題和脫軌問題的分析

2.1 引起軌道外伸因素

2.1.1 設計方面的因素

a.設計時軌道的選型,針對隧道窯斷面和窯車的載重量(含自重)分別選型,選型是否合理;

b.軌道間膨脹縫的留設尺寸大小是否合理;

c.軌道的接頭形式和軌枕的布置是否合理;

d.窯車的車輪與軌道頂面接觸時是否吻合,尤其是導向輪(約束輪)的輪唇與軌道頂面側邊緣是否吻合。

2.1.2 施工方面的因素

a.軌道安裝長度尺寸及軌道的型號,軌道的材質是否達到設計要求標準;

b. 軌枕鋼板的埋設尺寸及軌道接頭的軌枕留設方式,U型螺栓的位置(含平行于窯爐中心線的軸向位置)是否位移及其配套的壓緊板是否滿足設計要求;一旦不滿足設計和規范要求,日后會出現軌道外伸,逐步發展到軌道接頭斷檔;

c.軌道安裝時水平度與軸線尺寸是否滿足設計要求,軌道安裝完畢后是否加焊軌道擋鐵;

d.窯車在制作時的車輪與窯爐的軌道是否吻合;窯車在窯內運行時是否靈活自如,尤其是窯車運行時車輪軸與窯內軌道是否在空間上垂直成90°,車軸的延長線是否垂直于窯墻;否則就存在脫軌的隱患;

e.采購的窯車輪是否滿足設計要求;

f.窯車制作過程中的邊框磚是否超寬或過窄;

2.1.3 窯爐使用操作方面的因素

a.窯車的砂封板與吃進窯爐砂封槽的石英砂內尺寸小,密封效果差,熱輻射日積月累地作用到軌道上,使軌道存在變形的隱患;

b.窯車在運行一段時間后,使用單位進行窯車維修時,未按照設計要求擺放面磚和邊框磚,造成邊框磚尺寸或大或小,大則剮蹭窯墻,導致導向輪的輪唇受力,扭曲鋼制軌道;小則造成窯車上的火下竄,致使鋼制軌道受熱膨脹,使軌道沿窯車運動方向無規律延伸,軌道接頭處就可能出現斷檔;

c.窯車之間的密封性能沒有保證,造成窯車上的火可能下竄,鋼制軌道受熱變形;

d. 在日常操作中,風閘開啟方式不正確,風機的頻率配置不合理,尤其是隨意關閉車底風,造成窯車上的火下竄,致使鋼制軌道受熱膨脹而無規律向外延伸。

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