隧道窑窑车的维修保养

隧道窑窑车的维修保养

1、窑车的概念、构成

   窑车是隧道式焙烧窑的重要组成部分，它构成焙烧窑的窑底，是窑内烧结砖的运载工具。在焙烧窑生产中，窑车循环使用，次数频繁，周转快。它在运行中把烧成的制品运到窑外，同时还利用窑车的裙板在砂封槽内的石英砂内摩擦以及车碰头的严密连接密封，阻止窑外空气进入窑内。窑车主要由两大部分构成，上半部分是由定形的黏土质耐火材料组成的窑车砌衬组成，下半部分是由型钢焊接的金属车架及铸造钢制的车轮构成。

2、窑车的工作环境十分恶劣

   窑车在窑内首尾相连，连续周转，循环运行，其承受的温度从窑外的气温（在北方，冬季-23±3℃、夏季35±3℃）到窑内1100℃高温的剧烈变化。在运行过程中，相连两车的车头与车尾不断发生机械碰撞等周期性作用。

3、窑车在运行中易损伤的主要部位

  窑车的台面、车轮和轴承、金属车架。

3.1　窑车台面

   窑车的台面是焙烧窑的窑底，台面上铺设的定形黏土质耐火砖和隔热材料。定形的黏土质耐火砖是刚性材料，它在运行中因急热、急冷温度的交替变化，通过若干次重复的热震过程，这种刚性材料的热震稳定性开始出现变化，产生平面变形和线收缩，经过多次的线变化和平面变形后出现疲劳损坏，如无规则的开裂、炸裂等。另外，窑车运行中的机械碰撞也造成边框砖的损坏，需要经常检修。

（1）检修台面砖时，应注意在砖下面平铺一层隔热材料，如硅酸铝纤维棉毡，以防止高温传到车架烧坏轴承，在砖缝间填塞硅酸铝纤维棉，砖的底面要用黏土质的耐火土填实找平。

（2）检修后的窑车台面尺寸要按照原设计要求，台面的平面几何尺寸的误差为5+0-5mm。

（3）检修后窑车的验收标准：窑车台面的平整度误差允许值±5mm、对角线的长度尺寸误差允许值±6mm、台面的高度误差允许值±3mm，以及其他尺寸与原图一致。目的是防止窑车台面碰到窑墙和窑墙的曲封砖。

（4）目前困扰制砖业的一大难题是窑车台面耐火砖在使用过程中会向四周扩张，使窑车的平面尺寸越来越大，导致台面两侧碰撞窑墙和前后两台车车端的耐火砖相碰。其原因是卸砖时砖渣掉到窑车台面砖缝之间，在窑内高温作用下砖渣膨胀迫使耐火砖向外扩张，这种扩张是不可逆的，即这种现象会越来越严重。主要原因是在卸砖后没有及时、认真清扫掉砖渣，积重难返，应该在卸砖后及时、认真负责地用软枝笤帚清扫台面及窑车四个边框，必要时搬起耐火砖把砖渣清扫掉，重新铺放好，再重新铺砖塞棉。

（5）保养过程中注意事项：在实际工作中，窑车面层的表面温度可达到最高焙烧温度，它承受不断变化的热冲击。因此，切忌：一是用窑灰泥填平，来替代台面砖，因为窑灰泥填平的仅是一个面，本身没有承压强度，坯垛一压，还是一个坑，轻则该处砖坯被压断，重则造成坯垛倒塌，损失就更大了，这种做法是自欺欺人。况且还会产生不少的粉尘，粉尘治理更困难，这是自寻烦恼。二是边框砖缺棱掉角不重视。台面两侧要和窑墙两侧构成密封，窑车的两头要和相邻窑车构成密封，一旦破坏了密封性，车下冷风窜入，坯垛底层就会出生砖，或是窑内的热风进入车底，会烧坏轴承，窑车在窑内无法行动，将被迫停窑，损失更大。

   在此重点强调一下粉尘污染。根据现行的GB29620—2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》规定：现有企业大气污染物排放限值中颗粒物的最高允许排放浓度为30mg/m 3 。颗粒物来源主要是烟尘颗粒，其次是窑车上的粉尘，再次为其他颗粒物，如石英砂中的细粉等。据说，国外在窑车码坯前要用吸尘器把窑车上的粉尘和砖渣清理干净。所以，为了砖厂环保达标，对窑车的清理是管理者的重点工作，也是岗位工的良心工作，要制定相应的考核政

策。

（6）对窑炉烧结温度的控制也是影响窑车面砖完好性的一个因素。笔者曾在2016年第4季度参观某砖厂，其烧结温度制度管理毫无章法，十分混乱，造成出窑的砖烧成“一大坨”，卸砖工人只得动用20磅大锤砸开大坨卸砖，窑车台面砖承受这“无故”的外力，而且是持续两个月的大锤的夯砸，后果是窑车台面陆续被震开裂。烧成大坨的原因：一是烧成制度不落实，进车随意；二是制砖的泥料需要多少热值，窑炉管理者心里没底，往往张嘴就说个数值，就让原料工段去掺配；再者，卸车的管理是以承包形式代替现场管理，这种不约束卸车工人的行为粗放管理，对窑车保持完好性也是致命的破坏。

（7）对新采购的定形黏土质耐火材料，如边框砖、平砖、衬砖，必须让厂家出示有检测资质的正规检测单位出具的正规的、近期、同批次的检测报告，在检测报告中重点关注荷重软化温度和较小的重烧线收缩，这样可以耐高温，适应急冷和急热的交替变化。总之，从源头上把控住材料性能，使窑车台面材料必须能够抵御得住温度变化和热冲击，以提高窑车的耐热冲击性能；对衬砖和柱砖要求隔热好，蓄热少，避免把热量传递到窑车的钢架上而被烧坏；另外，也便于夏季人工卸砖时，不烫脚，提高工作效率。

3.2　车轮和轴承

   车轮通常是铸造钢制的圆轮，材质大多为ZG310-570，属于中碳铸钢，其强度和硬度较高，有一定的韧性和塑性，具有良好的切削性，还可以焊接；它分无约束轮、单约束轮、双约束轮。

3.2.1　车轮出现故障现象和预防措施

（1）通常较多出现的故障是车轮固定板和压板的松动和脱落。原因是金属部件频繁通过急冷急热的周转，出现自然松动，且平时检修时没有注意这些细小的部位而造成的。要加强日常维护，从每个细节做起，勤动手触摸，发现松动和开焊处，及时处理，把问题消灭在萌芽中，细节决定一切。

（2）车轮轮面的磨损和轮缘的变形。其主要原因是车轮的材质问题，建议材质更换为ZG340-640。在进行热处理时，务必把控温度。另外，车轮上有气孔、裂纹的，不能安装到窑车上。

（3）建立车轮维修保养制度，定期摘下来检查车轮和车轴及其轴承。

3.2.2　窑车车轮轴承的损坏原因分析及维修方法

（1）原因分析：一是窑炉长期进行窑内正压燃烧或是窑车密封不严密，导致大量高温热风侵入车底，使轴承内的润滑剂化掉；二是轴承加油不及时，轴承被迫干研；三是使用的轴承润滑剂本身存在问题，不能耐高温而化掉。

（2）保养措施：一是控制车底风的温度不得高于80℃。控制手段是调节车底供风系统，既要确保车底上下的压力平衡，又要把车底风温控制在80℃以下；二是采用二硫化钼高温润滑脂，杜绝使用添加机油的混合润滑脂。

（3）维修方法：一是坚持维修保养制度的落实，执行于日常工作中，熟记于岗位工的头脑内；二是为进一步落实制度而建立维修程序、步骤的记录和库房支领材料和退库材料的记录，并由库管对使用量进行分析，汇报给烧成主管；三是把控好窑车与窑车间的密封。手段之一是勤检查窑车的密封槽及密封杆是否断裂、变形、开焊，还有密封槽内的硅酸铝纤维棉是否饱满，否则及时充填；手段之二是在相邻的窑车车头框砖斜面上加贴一条硅酸铝纤维棉条；四是认真做好窑车的裙板与砂封槽内石英砂的密封，即裙板必须插入石英砂100mm。石英砂的粒径宜在3～5mm，不宜过细，过细增加窑车运行的阻力；被窑车拖出的石英砂应过筛，筛孔径2mm×2mm，放弃筛下的细粉不用，筛上料能够重复使用；细粉的弊端有二，除增加窑车运行阻力外，再就是通过排烟风机抽走后，增加排气筒内粉尘的量，环保治理难度加大；五是时常检查车底风机的工作状态是否正常，确保通过风机的配合达到车台面上下的压力平衡，进一步控制窑内的高温热风漏入车下；六是定期向砂封槽内加符合规定的石英砂，使砂封槽内的砂处于饱和状态，起到砂封槽的主要作用，即隔绝焙烧窑通道与窑车下的气流，以减少漏气，使窑内的压力和温度制度稳定。

3.3　金属车架

（1）金属车架是由型钢按照设计模式，通过焊接拼装而成的，起着承上启下的中坚力量的作用，所以在制作时就要求焊缝的尺寸满足设计要求，焊接环境符合GB 50661—2011《钢结构焊接规范》要求，不产生空间和平面变形。

（2）造成金属车架损坏的原因：一是因为大多数窑的窑内是正压燃烧，正压过大，导致高温热风漏向车下而烧坏车架，常出现在两台车的接头处和砂封板；二是日常操作追求高产，超载运行，常造成窑车次梁翘曲；三是窑车运转系统定位有偏差，致使窑车在受水平力时，实际受力点与设计受力点有偏差，形成一个扭矩，如此长期以往，窑车在水平面上会改变制作时的矩形而形成四边形。

（3）保养措施

   ①笔者亲身经历，无论是制作还是维修，当焊接环境温度低于0℃时，必须严格执行GB 50661—2011《钢结构焊接规范》中7.5.3和7.5.4的要求，否则窑车在窑内运行一两个月的时间后，焊缝就会开裂。

   ②及时维护窑车接头处的曲封砖，必要时加贴耐火纤维密封毡条。

   ③调整变形的窑车裙板，将变形部位调直为一个平面；由于摩擦造成的磨损部分，进行补焊。

   ④对运行系统的牵引和推进设备，一旦发现定位不在中线的位置上，马上改正。试想当实际受力点与中线偏差20mm，顶车推力为30t时，将产生6kN•m的扭矩，窑的断面越宽扭矩将越大，破坏力也越大。扭矩使窑车在运动时的实际受力的合力不能全部在窑炉中心线上，而出现一个偏离中心线的分力，这个分力的延长线指向窑墙，但是窑车受约束轮的制约在一段时间内还是被迫沿铁轨运行，如果时间长了，约束轮及其固定板和压板要受到损伤，甚至是车轴和轴承，祸及钢制车架。

   ⑤对变形的次梁按图纸要求进行采用补强焊修复。