昨日，网上有报道称，某大型水泥生产企业的水泥回转窑突然出现窑体开裂。 事实上，水泥回转窑开裂在行业内并不少见，但会给企业带来巨大的经济损失。 下面，找耐火网带大家来分析回转窑筒体为什么会开裂，开裂的形式有哪些？
回转窑裂纹的位置和形式较多，裂纹部分多发生在轮带的焊缝、筒体两侧的大齿圈和筒体其他焊缝的两侧，目前的裂纹多发生在回转窑过渡带筒体上， 一旦出现裂纹，修复不良，必须更换的裂纹形式归纳为3种，即纵向裂纹、周向裂纹和不规则裂纹。纵向裂纹多发生在背板和挡块与轮带下方气缸的焊缝处箍裂纹多发生在轮带两侧过渡缸的焊缝、回转窑过渡带的筒体焊缝、大齿圈下筒体与弹簧板的焊缝处不规则裂纹多发生在筒体上回转窑进料和出料的开口处。
回转窑体开裂。
1.纵向裂纹形成的原因。
纵向裂纹多发生在气缸与背板之间的焊缝处或轮带下方的挡块处，一般从外部和内部产生。轴向延伸形成纵向裂纹，甚至开裂的原因主要由四个方面引起，首先，设计时选择缸板的厚度较薄，而回转窑要求水平刚度和纵向柔软度，如果板的厚度不足，只能保证其横向刚度， 所以气缸在自重和车轮支撑产生的交变应力和脉冲应力的作用下容易使材料疲劳，在焊缝热影响区相对较弱的地方会形成裂纹，即在气缸与砌体或背板之间的焊缝处形成裂纹， 和设计中的另一个问题是背板或背板的厚度和宽度不当，太宽或太厚，以至于地方刚好过大，而其他地方较小，运行中的止动块会阻碍气缸因自重而径向自由弯曲变形， 背衬块或背板越厚越宽，障碍物越大，应力集中越严重，一旦超过强度极限，就会产生裂纹。
在制造方面，个别厂家为了追求利润，在选材上选择小厂产品，板厚负差异大，力学性能指标和有害元素含量指标得不到保证，难以保证回转窑在恶劣环境下的运行可靠性。 一些水泥企业为了减少建厂投资，不惜牺牲设备质量，选择不完全具备生产回转窑能力的机械厂制造回转窑，使焊缝和板材质量不高，导致设备投入运行后事故频发，损失巨大。
在安装方面，往往只关注窑炉的冷态精度，而忽略了长期运行下的热态精度，如生产中轮带、筒体、支撑辊等各齿轮的温度，其中心高度的上升也不一致，导致回转窑的运行， 每个齿轮的中心不在一条直线上，每个齿轮带的力变化，中心高，力更大由于中心线发生了变化，轮带全宽受力不均匀，一侧受力，另一侧受力，这些变化会导致局部受力超过设计范围，甚至超过强度极限，导致焊缝热影响区产生裂纹另外，在安装过程中，为了方便施工，将吊环等物体随意焊接在气缸上，使用后不按要求拆除，不仅破坏了气缸的强度，而且造成应力集中，导致气缸出现裂纹。
在生产和维护方面，更为突出，例如，一旦窑瓦被加热，不分析原因，只是卸载加热瓦，很少考虑瓦的卸载，其均匀分布在轮带上的支撑反作用力会集中在轮带的一侧，传递到筒体上会产生局部过载而造成裂缝，一些企业治理的瓷砖发热， 不看窑况，不分析瓦加热大的原因，偏向于偏，只知道卸料，结果是窑况发生变化，瓦被加热，导致窑炉不能长时间稳定运行，这是窑炉能耗高， 易受裂纹影响的原因。也有一些单位对轮带的间隙不够重视，当轮带间隙过大时，如果不及时调整背板的厚度，其实轮带对气缸的加固和加强作用是比较弱的， 气缸与轮带的接触面积和接触包络角相对减小，气缸椭圆度增大，局部应力增大;再者，如果气缸的冷却方式不当，即当气缸温度高时，无论气缸温度有多高，轮带之间的间隙有多大，即气缸的温度被强风或喷水冷却，使气缸的温度急剧下降， 并且金属母材内外都会出现较大的温差，其结果是气缸表面的应力呈指数级增加，危害很大。另外，是裂纹处理不当，裂纹在块体和筒体的焊缝出现裂纹后，为了方便，一般在窑炉顶部焊接，认为容易保证焊缝质量，在筒体上没有选择45°焊接，没有选择零应力的筒体， 但焊接应力加倍，结果是裂纹焊接，焊接开窑后蒙皮塌陷，由于筒体圆周方向温差大，筒体弯曲偏离中心线的绕线操作，使筒体在轮带下的局部应力急剧增加， 在块和圆柱体之间的焊缝处产生裂纹。
2.箍裂纹的原因。
2.1、车轮两侧气缸产生裂纹的原因。
轮带下方的气缸厚度是中间段气缸厚度的两倍以上，如果气缸与轮带下方中间段之间的过渡气缸厚度选择不当，则通过轮带将支撑滚轮传递到气缸，以支撑反作用力，使气缸的变形平稳过渡到一般圆柱体，则应力也难以扩散，应力不可避免地集中，由于焊缝强度高于母材的强度，在焊边的热影响区会形成裂纹，并在交变应力的作用下沿不良方向延伸;二是厚板与薄板之间的过渡坡度不合适，小于1：5，支承反作用力使圆柱体局部变形难以实现平滑过渡，进而形成应力集中三是焊缝质量的影响，有些企业误以为气缸的全焊缝是焊缝肉越多越好，焊缝越高，焊缝越强，但焊缝越高，刚度越大，对母材的影响越大，应力集中越严格， 越容易形成裂纹，而其他焊缝缺陷如夹渣、微裂纹、未穿透、咬边等，也是应力集中的发源地，是产生裂纹的重要因素。
2.2、大齿圈弹簧板与气缸焊缝产生裂纹的原因。
大齿圈弹簧板与回转窑筒之间的焊缝也容易产生箍裂纹，主要原因有三。 大齿圈所在的气缸较薄，弹簧板较厚，导致气缸刚度小，弹簧板刚度大，结果是弹簧板在设备运行中通过变形吸收消化的应力，但允许气缸通过变形吸收， 如大小齿轮啮合的径向力，气缸和弹簧板温升产生的压应力，久而久之，焊缝的热影响区就会出现裂纹;其次，当安装大小齿轮的顶部间隙时，顶齿被咬住，产生巨大的径向力，通过大齿圈传递到气缸的焊缝中，如果超过轴承极限，就会产生裂纹第三，当窑炉严重弯曲时，会破坏大小齿轮的接触状态，一侧坚硬，一侧不坚硬，一侧会使弹簧板一侧的焊缝受到拉力和压应力的双重作用，这是非常有害的此外，筒体弯曲引起的窑炉振动和齿轮顶部间隙小而引起的附加载荷也会促进裂纹的产生。
2.3、回转窑过渡带筒体出现裂纹的原因。
过渡区气缸产生裂纹的主要原因是应力和腐蚀。 由于过渡区筒体没有致密的窑皮保护，耐火砖很难将热气和碱性物料与筒体完全隔离，生产中的碱性气体和碱性物质会通过砖接缝与金属筒体接触，发生化学反应， 而腐蚀筒，据有关资料显示，该地预分解窑年腐蚀量在0超过5mm，如果窑炉频繁停机，配料不当，年腐蚀量呈指数级增加，几年筒体厚度减少30%以上，因此单个窑炉由于筒体变薄，裂纹和裂纹的形式多为圆周，只能运行几年， 但有时也会以腐蚀凹坑的形式产生不规则的裂缝。这是气缸应力和腐蚀综合作用的结果，必须得到业界的高度重视其次，由于气缸温度高，气缸的强度也减弱了，不规则的腐蚀坑和焊接缺陷也会产生压力集中，这也是产生裂纹的重要因素。
3、体温过高引起的气缸开裂。
作为热工设备，回转窑的内部温度可以达到1700°C，虽然筒体受到耐火砖和窑皮的保温保护，但传递到筒体表面的温度也很高，燃烧带筒体不是窑皮，即使是新砖， 筒体的温度也可以达到450°C左右，土会削弱筒体的强度，如果窑炉在较高的温度下长时间运行，很难保证筒体不产生裂纹，特别是在砖的红窑的情况下，局部筒体会失去抵抗外力的能力， 这时，如果措施不当（如果在高温区域进行强力通风甚至洒水降温），气缸会急剧收缩并出现裂纹，因为结果是窑皮没有修补，筒体反而受伤，时间长，变形严重甚至开裂，耐火砖不能砌，筒体必须更换，有一种情况，就是焊缝一侧温度高，一侧温度低， 两侧的膨胀相互限制，产生温度应力，一旦超过强度极限，产生裂纹，并沿焊缝方向延伸。