双膛蓄热式石灰窑出料设备安装

周虎

摘要：双膛蓄热式石灰窑具有蓄热、自动换向、燃耗低、石灰活性好等优点，作为一种新型工艺技术在全球广泛应用，目前已有60多个国家/地区的600多家工厂运行。文章主要结合塞尔维亚石灰窑工程的出料设备安装的控制要点进行介绍，为后续类似工程的石灰窑出料设备安装提供参考。

关键词：双膛  蓄热式  出料  设备  安装

前言：双膛蓄热式石灰窑出料设备作为石灰窑的关键设备之一，直接影响石灰窑出料效率、液压传动杆受力及成品灰质量。因此，石灰窑出料设备安装方案的研究已经受到高度重视，需要不断提高施工技术水平，保障施工效率、提升施工质量、确保施工安全、保证产品质量、延长使用寿命。

1、出料设备安装工艺流程

基础复测和垫铁设置→出料设备拼装→窑支撑柱安装→出料闸板上方料斗和出料料斗下部吊装→横梁支柱安装→出料台吊装→窑支撑上部环安装→出料料斗上部吊装→（窑壳安装、窑内耐材砌筑）→出料系统安装→卸灰平台、卸灰斗、出灰闸板机安装→液压传动杆和换向盒安装→冷却风管道安装→电振和溜槽安装→防护网等安装。

图1：石灰窑出料设备总图

2、基础复测和垫铁设置

设备安装前应根据设计文件对混凝土强度进行检测，当窑本体混凝土强度满足设计要求，土建基础尺寸复测无误后才能进行石灰窑出料设备安装。

2.1、基础复测

各种测量及观测均在混凝土平台基准面上，窑本体基础中心线及其定位轴线对角线的偏差≯3mm；标高偏差≯4mm。

窑本体土建基础纵、横中心线的正交度允许偏差为±0.8Lmm，超限应进行调整。（L自交点起算的横向中心长度，不足5m按5m计算）。

2.2、垫铁设置

窑支撑柱底部在每个地脚螺栓的旁边至少设有一组垫铁；垫铁组在能放稳和不影响灌浆的条件下，应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方。

斜垫铁的材料可采用普通碳素钢；平垫铁的材料可采用普通碳素钢或铸铁，斜垫铁应成对使用，成对的斜垫铁应采用同一斜度。

3、出料料斗下部和窑支撑环拼装

出料料斗下部和窑支撑环具有体积大、重量重等特点，在拼装前需要根据构件尺寸、构件重量、起重机械性能等参数结合现场实际情况进行计算，确保吊装安全。

3.1、出料料斗下部拼装

出料料斗下部由外壳、井字梁和检修门等组成，出料料斗下部拼装完成后需要和出料闸板上方料斗连接成整体体后吊装。

在出料料斗下部拼装、焊接过程中需要注意以下内容：

1）出料料斗下部检修人孔门拼装前需要和耐材砌筑队伍进行协商，如检修人孔直径Φ＞800mm，且满足耐材材料进出需求时可以先在拼装场地完成检修人孔门的拼装和焊接。否则，检修人孔门拼装需要待耐材砌筑完成后进行。

2）出料料斗下部的井字梁的平面位置和标高置直接影响出料台的水平调校和出料效果，必须严格控制井字梁的平面位置和标高，平面位置允许偏差为±2mm，标高允许偏差为±1mm。

3）井字梁和换向盒预留安装位置直接影响液压传动杆的受力和出料辊的运行线路，需要进行放样确定井字梁和换向盒位置，复核无误后才能进行组装、焊接。

4）出料料斗下部在焊接过程中需要严格按照规定的焊接顺序进行焊接，并采取防焊接变形措施，来保障出料料斗下部整体质量。

图2：出料闸板上方料斗、出料料斗下部拼装后照片

3.2、窑支撑环

窑支撑环在拼装前需要在拼装平台上进行放样定位，拼装完成后每一个窑支撑环平面的平整度≯3mm。在焊接前需要采用连接槽钢和螺栓固定窑支撑环零件的位置，防止焊接变形。

图3：窑支撑环拼装照片

4、出料料斗上部安装

4.1、出料料斗上部拼装

塞尔维亚石灰窑项目出料料斗上部平截正圆锥管直径为Φ4580mm/Φ4094mm，采用锥形弧板和其他连接钢板拼装而成。其内部与十字梁锥体连接，外部与窑支撑环连接，质量要求较高。必须利用电脑和软件进行实际放样转化，并把放样定位尺寸标注清楚，便于锥管制作及拼装。锥管拼装应以施工图的实际尺寸1：1在放样平台上放出有关的节点。放样平台必须平整稳固，并且严禁受外力冲击，以免影响平台的水平。

锥管拼装完成后和焊接前应对锥管的直径和椭圆度进行检查，其中直径允许偏差为±d/200且≤±3.0mm，椭圆度允许偏差f≤d/200，且≯3.0mm。

锥管焊接完成后需要对焊脚尺寸hk进行检查，焊接尺寸hk不应小于t／4且不大于10mm，其允许偏差为0～4mm。

出料料斗上部锥管焊接完成后需要和十字梁锥体整体预组装。预组装完成后，再次对锥管的直径和椭圆度进行检查，避免组装后的锥管尺寸不能满足窑支撑环安装要求。

图4：出料料斗上部地面预组装

4.2、出料料斗上部安装注意事项

1）出料料斗上部外壳锥管顶部与窑壳下部环连接焊缝于冷却区和耐材砌筑起始位置，长期受石灰石冲击，在石灰生产过程中易发生压力泄露。可以在该焊缝位置增加弧形保护板，提高石灰窑使用寿命。

2）出料料斗上部的刮板位置受出料台标高的影响，需要在耐材、出料台辊和出料台安装完成后采用高强螺栓连接。

3）出料料斗上部的十字梁锥体顶部采用不锈钢制作而成，锥体下部采用碳钢制作而成，且锥体下部内腔需要进行耐材浇筑，锥体顶点将作为窑壳和耐材砌筑时的窑中心参考点。

因此，出料料斗上部十字梁锥体安装时必须将两个窑膛内的十字梁锥体顶点调校至设计中心位置，采用点焊的方式临时固定十字梁锥体。在石灰窑窑膛内耐材砌筑完成取下十字梁锥体顶部后浇筑十字梁锥体内部的耐材，待耐材达到设计强度后才能将十字梁锥体焊接成一个整体。

5、卸灰平台、卸灰斗、出灰闸板机安装

为了确保施工安全，减少垂直交叉作业，一般情况下卸灰平台、卸灰斗、出灰闸板机在耐材砌筑完成后安装，并拆除出料闸板上方料斗内的措施平台后安装。

卸灰平台需单个构件逐一安装，在安装时先固定连接窑本体土建基础的4根主钢梁后，方可进行其他钢梁和平台板安装。

卸灰斗在卸灰平台安装前吊装至卸灰平台下部，待卸灰平台安装完成后采用手拉葫芦等机具进行吊装。在卸灰斗与卸灰平台交接处的焊接前，需要先完成卸灰斗与出灰闸板机的安装。

6、出料台系统安装

出料台系统由出料台扇形闸板、出料台辊、液压传动杆、换向盒等组成。其安装顺序直接影响后续石灰出料效率和液压传动杆受力情况，必须按要求的详细顺序安装。

首先，出料台扇形闸板通过横梁支撑置于出料料斗下部的井字钢梁上。

其次，在窑膛内耐材砌筑完成后进行出料台辊和出料台扇形闸板安装，这时需要两个窑膛内的出料平台标高同时调整，出料平台的相对标高应控制在±1mm内。在安装出料台辊时需要在加注耐高温的润滑脂。

最后，在液压传动杆和换向盒安装时需要注意液压传动杆与出料台辊运行线路。否则，可能造成液压传动杆受力不均匀减少液压传动杆的使用寿命，或造成出料台辊不能按照设计线路运行，影响出料效率和质量。

图5：出料台扇形闸板吊装

7、焊接注意事项

石灰窑窑体属于压力容器，石灰窑出料设备受热温度变化大、钢材种类较多等特性。因此，在焊接前必须按照设计文件，针对窑膛压力、温差变化、钢材性能参数，选择合适的焊材和焊接方式。

在焊工的选择上需要选择有焊接压力容器资质的焊工进行焊接作业。对没有相同或类似材料焊接经验的单位应进行焊接工艺试验，并根据焊接工艺试验结果编制《焊接作业指导书》，焊工必须按照《焊接作业指导书》的要求进行焊接作业。

焊前必须复查装配质量和焊缝的清理情况，如不符合要求，应进行修整，合格后再进行焊接。

为了保证有限空间内焊接作业安全，必须严格限制进入窑膛内的焊接作业人员数量，作业人员必须佩戴防毒口罩，焊接前开启窑上的检修人孔和窑顶的窑膛关闭闸板，采取机械通风，保证空气流通。

焊接完成后应对整个焊缝进行目测检查，三级焊缝检测到表面缺陷，应对被检查的焊缝进行磁粉检测或渗透表面检测。一级、二级焊缝质量检查应按照《钢结构焊接规范》GB 50661或其他对应标准执行。

8、防腐和涂装

8.1、油漆的选择

石灰石的分解温度为800OC以上，实际生产中石灰窑的煅烧温度在1050OC左右，在石灰石煅烧完成后进入冷却区，通过冷却风冷却到100OC以下后再通过卸灰斗、电振和溜槽运卸载至石灰石输送皮带机上。

根据油漆的耐高温性能分析，环氧富锌底漆最高耐热温度为150OC，聚氨酯漆耐热温度为－40OC～120OC，聚氨酯清漆耐热温度为90OC，有机硅耐高温漆耐热温度范围为200OC～1200OC。因此，石灰窑出料设备油漆选择有机硅耐高温漆。

8.2、油漆涂装施工注意事项

涂装前钢材表面喷砂、喷丸至Sa2.5级，局部修补表面要求打磨至St3级。施工中严禁带入水分。

有机硅耐高温漆一般为双组分漆，在涂装前按照生产厂家提供的配比充分搅拌均匀，在根据技术要求加入适量稀释剂，充分搅拌后即可进行涂装。

在油漆配兑时需要根据每个班次的使用量进行配兑。一般控制在4个小时内的使用量，避免胶凝，胶凝后的油漆不能再用。

阴雨天气或相对湿度＞75%时，在未采取防护措施的情况下，应停止油漆施工。每道油漆施工完成后，需要间隔24小时以上才能进行下一道油漆施工。

9、结束语：

双膛蓄热式石灰窑出料设备的拼装、安装、焊接及涂装等均有严格的顺序要求，并且其质量要求高。需要在施工中不断总结经验和教训，提供施工工艺水平，为双膛蓄热式石灰窑安装技术的发展创造有利的环境，提供市场竞争力。

【参考文献】：

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[5]ISO 19840-2012、《色漆和清漆—防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护—粗糙面上干膜厚度的测量和验收准则》、国际标准化组织、2012-09-01

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