拉法基回轉(zhuǎn)窯的土建設(shè)計(jì)

　　1、基礎(chǔ)資料  

　　都江堰拉法基4000t/d水泥生產(chǎn)線距成都市約40km，距著名風(fēng)景區(qū)都江堰約30km，由成都建材工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)，跨國(guó)公司法國(guó)拉法基集團(tuán)出資興建。水泥回轉(zhuǎn)窯為2檔支承窯，規(guī)格為4.8m×52m，回轉(zhuǎn)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(gè)鋼筋混凝土窯墩設(shè)置于支擋處。傳動(dòng)裝置設(shè)在靠近窯尾的1號(hào)窯墩上。如圖1所示。   

　　兩個(gè)窯墩均沒(méi)有采用大塊式結(jié)構(gòu)，1號(hào)窯墩為鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)，2號(hào)窯墩為鋼筋混凝土墻式結(jié)構(gòu)。這樣做的主要優(yōu)點(diǎn)是可以將稀油站、控制柜等設(shè)備藏身于空心的窯墩內(nèi)部。兩個(gè)窯墩頂部各懸出一個(gè)大牛腿，用以支承圓管形三次風(fēng)管鋼支架。

　　1號(hào)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(nèi)。周邊為厚墻，兩側(cè)墻厚1.2m，前后墻厚0.8 m。中部設(shè)有一道厚度1. m的隔墻，將內(nèi)部分隔成兩個(gè)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(hào)窯墩工藝提資垂直荷載6 400 kN，水平荷載1 850 kN。

　　2號(hào)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(jié)構(gòu)，5.2m標(biāo)高處設(shè)有一樓層，一臺(tái)工藝風(fēng)機(jī)置于其上，兩側(cè)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(hào)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(fēng)管荷載、電機(jī)和減速機(jī)荷載、工作走道荷載以及基礎(chǔ)自重和臺(tái)階上的回填土重等等。

　　2、設(shè)計(jì)計(jì)算    

　　水泥回轉(zhuǎn)窯屬于滾筒式機(jī)器基礎(chǔ)，其工作轉(zhuǎn)速一般很低，為5r/min以下。故物料在筒體內(nèi)不形成圓周運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生簡(jiǎn)諧的離心力。因此，機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)力影響非常小，在計(jì)算時(shí)除對(duì)齒輪的傳動(dòng)力考慮2.0的動(dòng)力系數(shù)外，其它均采用靜力法計(jì)算，不考慮動(dòng)力因素。對(duì)于三檔或三檔以上的回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)可按下列三種工況進(jìn)行計(jì)算。 

　　(1)正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況。  
　　(2)托輪脫空工況。由于窯內(nèi)煅燒溫度高，窯體會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)將導(dǎo)致一個(gè)托輪脫空，使基礎(chǔ)墩受力不均勻。    
　　(3)設(shè)有擋輪工況。由于回轉(zhuǎn)窯筒體具有3.5%的斜度，當(dāng)窯體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生自重下滑，或由于一對(duì)托輪不平行，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使整個(gè)窯體上竄，為此，在個(gè)別窯墩上設(shè)有防止下滑或上竄的—對(duì)水平擋輪。 

　　對(duì)于兩檔支承窯基礎(chǔ)的計(jì)算則有所不同，它不存在第二種工況，即不會(huì)發(fā)生托輪脫空的情況，而只需按正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況和設(shè)有擋輪工況進(jìn)行計(jì)算即可。本例為2號(hào)窯墩設(shè)有檔輪。筆者編有詳細(xì)的計(jì)算表格，只需填入少量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便能自動(dòng)計(jì)算出所需的結(jié)果。限于篇幅本文未將計(jì)算表格列入。讀者不難自行編制計(jì)算表格。感興趣的讀者也可筆者聯(lián)系。

　　3、投資對(duì)比  

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

　　參考文獻(xiàn)
　　[1]江旭昌.再論新型超短窯的應(yīng)用及在我國(guó)的發(fā)展.新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2006，(3)：5—11