拉法基回轉窯的土建設計

　　1、基礎資料  

　　都江堰拉法基4000t/d水泥生產線距成都市約40km，距著名風景區(qū)都江堰約30km，由成都建材工業(yè)設計研究院有限公司設計，跨國公司法國拉法基集團出資興建。水泥回轉窯為2檔支承窯，規(guī)格為4.8m×52m，回轉窯筒體縱向具有3.5%的斜度，由窯尾坡向窯頭。兩支擋間距離為31.6 m，左懸6.0 m，右懸14.4 m，兩個鋼筋混凝土窯墩設置于支擋處。傳動裝置設在靠近窯尾的1號窯墩上。如圖1所示。   

　　兩個窯墩均沒有采用大塊式結構，1號窯墩為鋼筋混凝土箱式結構，2號窯墩為鋼筋混凝土墻式結構。這樣做的主要優(yōu)點是可以將稀油站、控制柜等設備藏身于空心的窯墩內部。兩個窯墩頂部各懸出一個大牛腿，用以支承圓管形三次風管鋼支架。

　　1號窯墩平面尺寸15.2m×10.5m，高12.8 m，中間為空心，稀油站、控制柜置于其內。周邊為厚墻，兩側墻厚1.2m，前后墻厚0.8 m。中部設有一道厚度1. m的隔墻，將內部分隔成兩個房間。地面以下腳板尺寸1 6.3 m×11.2m，腳板下為人工挖孔樁11根。1號窯墩工藝提資垂直荷載6 400 kN，水平荷載1 850 kN。

　　2號窯墩平面尺寸10.5 m×6.0 m，高11.7 m，正面看去為一門形墻式結構，5.2m標高處設有一樓層，一臺工藝風機置于其上，兩側墻厚1.4 m，地面以下腳板尺寸11.9 m×9.4m，腳板下為人工挖孔樁8根。2號窯墩工藝提資垂直荷載5 1 0 0 k N，水平荷載1 500 kN。   

　　此外，作用于窯墩上的荷載還有三次風管荷載、電機和減速機荷載、工作走道荷載以及基礎自重和臺階上的回填土重等等。

　　2、設計計算    

　　水泥回轉窯屬于滾筒式機器基礎，其工作轉速一般很低，為5r/min以下。故物料在筒體內不形成圓周運動，不產生簡諧的離心力。因此，機器在運轉時的動力影響非常小，在計算時除對齒輪的傳動力考慮2.0的動力系數(shù)外，其它均采用靜力法計算，不考慮動力因素。對于三檔或三檔以上的回轉窯基礎可按下列三種工況進行計算。 

　　(1)正常運轉工況。  
　　(2)托輪脫空工況。由于窯內煅燒溫度高，窯體會發(fā)生變形，有時將導致一個托輪脫空，使基礎墩受力不均勻。    
　　(3)設有擋輪工況。由于回轉窯筒體具有3.5%的斜度，當窯體轉動時，會產生自重下滑，或由于一對托輪不平行，在運轉時使整個窯體上竄，為此，在個別窯墩上設有防止下滑或上竄的—對水平擋輪。 

　　對于兩檔支承窯基礎的計算則有所不同，它不存在第二種工況，即不會發(fā)生托輪脫空的情況，而只需按正常運轉工況和設有擋輪工況進行計算即可。本例為2號窯墩設有檔輪。筆者編有詳細的計算表格，只需填入少量基礎數(shù)據(jù)，便能自動計算出所需的結果。限于篇幅本文未將計算表格列入。讀者不難自行編制計算表格。感興趣的讀者也可筆者聯(lián)系。

　　3、投資對比  

　　都江堰拉法基4000t/d水泥廠2002年建成投產，正常運行已達5年，足以證明該廠兩檔支承回轉窯基礎的設計是成功的。同為我院設計的也門AYCC4000t/d水泥廠因業(yè)主要求采用的是三檔支承回轉窯，由于后者多了一個窯墩，混凝土用量大約增加458m3。由此可見，僅從土建設計的角度來考量，兩檔支承回轉窯較之三檔支承回轉窯其節(jié)約資源之優(yōu)點就相當突出。 

　　參考文獻
　　[1]江旭昌.再論新型超短窯的應用及在我國的發(fā)展.新世紀水泥導報，2006，(3)：5—11