ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнение НИР.

Цементные печи работают в довольно сложных динамических и темпера­турных условиях и в агрессивных средах. Выход из строя отдельных узлов цементного агрегата влечет за собой остановку всей технологической линии на большой срок и приводит к необходимости ремонта не одного, а иногда 2-х или 3-х механизмов. В этой связи очень важно заранее знать о возможности выхода из строя того или иного узла агрегата и заблаговременно предупре­дить аварию цементного оборудования.

Важным фактором повышения надежности сложно-нагруженных узлов печных агрегатов являются диагностические исследования предаварийных, аварийных и послеаварийных состояний цементных печей. Диагностиро­вание способствует увеличению сроков службы цементных печей и повыше­нию производительности печных агрегатов.

На Фокинском цементном заводе разработана и внедрена система диагностики состояния оси корпуса цементной печи диаметром в свету 5 метров и длиной 170метров. Эта система контроля позволила измерять величину изме­нения нагрузок на опорах печи и в процессе эксплуатации устранять искрив­ление оси корпуса, что способствовало сокращению времени простоев печи и количества ремонтов.

Автоматический контроль за температурой внутри печи, давлением воз­духа, расходом воздуха, топлива и шлама, выработкой клинкера, скоростью вращения печи, шламового питателя и питателей возврата пыли, за нагрузкой электродвигателей печи, дымососов, вентиляторов и питателей, числом обо­ротов печи, составом отходящих газов осуществляется на Фокинском це­ментном заводе с центрального пульта управления.

Анализ работы цементных печей на Фокинском цементном заводе показал, что аварии возникают из-за поломки шестерней передач, роликоопор и вкладышей роликоопор, валов, транспортеров, подшипников, полумуфт привода, взрывов холодильника, обрывов болтов крепления, поломки редуктора и т.д. Основными причинами остановки печей являются поломки роликоопор, трещины корпуса печи, поломки промежуточного вала и полумуфты главного привода. Поломка промежуточного вала происходит вследствие износа соединительных шлицев вала и полумуфт, что ведет к неравномерному нагружению вала и, как следствие, - к его поломке.

Вследствие работы корпуса печи в тяжелых условиях (большие нагрузки, высокая температура) на поверхности корпуса наблюдается образование кольцевых трещин около сварных швов. Трещины образуются или на некотором удалении от бандажа, или в непосредственной близости от бандажа. Трещина всегда образуется резко (внезапно) и начинается на сварном шве или в непосредственной близости от шва. При этом, она, образовавшись сразу, уходит в нескольких направлениях, а затем распространяется по какому-то одному направлению или сразу отходит от шва и далее идет поперек корпуса (по кольцу) уже по целому материалу, но в зоне термического влияния сварного шва.

Развитие трещин тормозят посредством наваривания ребер жесткости перпендикулярно корпусу или приваривают накладки. В случаях сильного развития трещины, а также когда трещина далеко отходит от сварного шва, применяют вставки.

В корпусе печи развиваются не только трещины, которые возникают вследствие тяжелых условий эксплуатации, но и происходит потеря устойчивости обечаек корпуса в зонах местного перегрева вследствие нарушения плотности футеровки. Потеря устойчивости при этом сопровождается разрыхлением материала обечайки в зоне выпуклости.

Очень высокие нагрузки на корпус печи приводят иногда к поломке опорных бандажей, что влечет за собой поломку роликоопор под бандажом и даже фундамента вследствие больших динамических нагрузок на роликоопоры.

Важным узлом вращающейся цементной печи являются роликоопоры, которые очень часто выходят из строя: ломаются оси роликов, вкладыши подшипников, наблюдается повышенный износ вкладышей и шеек осей, осей роликов, а также большой износ поверхности роликов из-за больших контактных усилий. С поверхности роликов происходит отслоение чешуек металла и, как следствие, - износ роликов по диаметру. При этом, роликоопоры печи, работающие в паре на одной опоре, изнашиваются неравномерно. Это говорит о разной их загруженности вследствие искривленности продольной оси печи.

Вращающиеся печи в основном простаивают из-за трещин корпуса и поломок роликоопор. Цементные заводы имеют очень большие убытки из-за простоя оборудования технологической линии производства клинкера. Одним из дорогостоящих узлов вращающихся печей является корпус. Выход из строя корпуса ведет к остановке печи минимум на 24 часа и выполнению внеочередного текущего или среднего ремонта.

Предотвратить аварии по причине выхода из строя корпуса печи вследствие более точной установки оси печи, выхода из строя роликоопор вследствие исключения их перегрузок за счет искривления оси печи, аварийные выходы из строя промежуточных валов и муфт позволят системы кон­троля и оповещения о нагрузках на узлы и состоянии их работы в любой мо­мент времени. Система коррекции нагрузки, датчики нагрузки устанавливают­ся на отдельных узлах и деталях печи. Контроль за состоянием отдельных узлов и деталей в процессе эксплуатации и возможном выходе из строя осуще­ствляется посредством регистрационной аппаратуры и сигнальных приборов, установленных на центральном пульте управления печным агрегатом.

Система контроля и оповещения позволяет увеличить производительность печи, межремонтные периоды, снизить затраты на ремонт и уменьшить сложность текущих, средних и капитальных ремонтов, своевременно готовить запасные части, получать необходимый для ремонта материал и заранее планировать объем ремонтных работ, увеличить объем готовой продукции с каждой вращающейся печи на 1-2%, снизить себестоимость выпускаемой продукции.

Для предотвращения возникновения аварийной ситуации на цементных печах необходимо установить систему контроля в зонах повышенной концентрации напряжений, особенно на горячих участках корпусов печей. С этой целью возможно использование в этих местах тензометрических датчиков с выводом их показаний на пульт управления печи.