大型多支承回转窑运行状态监测与调整

在研究回转窑运行状态影响因素的基础上，建立了回转窑载荷分配与轴线变化的线性关系式；得出了运行时回转窑主体部件的应力及变形情况；探明了回转窑轴向运动机理，建立了轴向运动接触力学调控模型；给出了回转窑最佳运行状态调整的优化方法，建立了调窑参数模糊优化模型；研究了一种新型的回转窑运行轴线测量方法--零位移方向键相法；应用理论研究成果，开发了回转窑运行状态分析与监测系统.     

多支承回转窑支承系统模糊优化配置研究

回转窑支承系统的配置决定着回转窑载荷的分配情况,从而决定着回转窑的整体运行性能.在建立求解回转窑支承载荷力学模型的基础上,以均衡分配回转窑载荷为优化目标,考虑支承系统优化配置中的模糊因素,建立了回转窑支承系统模糊优化配置模型,并用最大最小法对该优化模型进行了求解,结果表明回转窑支承系统模糊优化配置能尽可能地均衡分配回转窑载荷,提高支承系统的性能和回转窑的运转率.     

回转窑支承系统疲劳寿命与轴线关系及预测方法

回转窑运行中由于轴线偏移,支承载荷分配不均导致托轮轴疲劳断裂。通过对回转窑托轮轴进行力学分析,导出托轮轴疲劳寿命损伤模型,根据支承载荷分配与轴线偏差的线性关系,得出回转窑支承系统各托轮轴疲劳寿命与轴线偏差的关系;结合现场实例介绍了根据检测回转窑的运行轴线,预测支承系统疲劳寿命的方法,为回转窑的维护与调整提供理论依据。研究表明回转窑支承系统疲劳寿命对轴线偏差的变化非常敏感,合理的进行轴线调整,能有效提高支承系统疲劳寿命,防止托轮轴运行中突然断裂。图2,表1,参10。     

回转窑轴线的动态计算与分析

提出了一种在线动态计算回转窑轴线的方法。利用这一方法可以实时地分析回转窑任意截面圆心与基准轴线的偏距，为回转窑的动态调整提供参考依据。     

大型多支承回转窑运行状态监测系统的研究

大型多支承回转窑运行状态好坏主要受其运行轴线的影响 .介绍一种以窑运行轴线作为监测量 ,研制的回转窑运行状态监测系统 .该系统采用零位移方向键相测量原理进行测量 ,克服了现有测量系统高处安装定位困难、测量操作复杂 ,不便于现场监测的缺点 .在系统的分析软件中应用了在回转窑运行状态分析方面取得的最新研究成果 ,能进行轴线预测查询、托轮力查询、调窑参数优化等分析 .系统硬件结构简单 ,软件功能齐全、界面友好 ,操作使用方便 ,在实际应用中效果很好 .图 7,参 7.     

用生料易烧性指数控制回转窑煅烧温度

研究了带余热发电回转窑窑灰对熟料煅烧的影响 ,结果表明 ,窑灰的掺入对生料的易烧性和回转窑的煅烧有很大的影响 ,其中存在一个最佳掺入量。应该严格控制窑灰的加入量 ,才能保证窑的优质高产。生料的煅烧温度与其易烧性有直接的关系 ,在设备条件一定的情况下 ,可以用易烧性来控制窑的煅烧温度     

用生料易烧性指数控制回转窑煅烧温度

研究了带余热发电回转窑窑灰对熟料煅烧的影响,结果表明,窑灰的掺入对生料的易烧性和回转窑的煅烧有很大的影响,其中存在一个最佳掺入量。应该严格控制窑灰的加入量,才能保证窑的优质高产。生料的煅烧温度与其易烧性有直接的关系,在设备条件一定的情况下,可以用易烧性来控制窑的煅烧温度。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。     

基于TRIZ理论炭素回转窑二次风嘴的优化

针对铝电解工业中炭素回转窑二次风嘴使用寿命较低的现状,基于TRIZ理论,通过功能分析、三轴分析、问题求解、方案选择及综合评估等解决流程,从风嘴管结构形状、安装方式方面提出九种技术方案,可有效提高风嘴料间的黏附力、降低风嘴管内外温差造成的风嘴料开裂脱落,对提高二次风嘴使用寿命,获得较高的物料实收率方面具有现实意义。     

回转窑窑尾密封的安装

密封的安装质量直接影响着密封的使用效果和回转窑的运转率。以常见的迷宫式密封装置和径向接触式密封装置的安装为例，针对实际安装中遇到的回转窑的筒体径向跳动、轴向串动等问题，提出了在筒体变形、偏摆和串动的情况下，能够保证密封安装精度的安装要点和安装技巧。     

水泥回转窑多因素智能控制系统

针对水泥回转窑热工过程,提出了一种基于系统运行模式的智能控制算法.依据专家操作模式下,对影响系统各因素的在线测量数据,运用改进聚类分析算法,建立系统的运行模式,并针对每个运行模式在线学习生成一条控制规则,进而自动生成控制规则库,实现复杂的水泥回转窑热工制度的最优控制.     

回转窑筒体应力分布研究

由于回转窑筒体长、跨距大,为保证回转窑长期安全运转,要求筒体在横断面上应具有较大的刚度,在纵向则要有较好的柔性.基于此因,以筒体的应力、变形为切入点,对筒体的受力状况和应力分布进行分析研究,并运用ANSYS软件对筒体进行仿真分析,计算出筒体在实际运转过程中的应力和变形,找出筒体的危险薄弱面,从而为回转窑筒体的设计及调整提供理论指导.图5,表1,参7.     

大型多支承回转窑筒体支承力的有限元解法

研究给定位移下筒体支承力的有限元通用解法. 该法针对筒体结构重复性强的特点, 引入多重子结构技术, 使筒体有限元计算的工作量大大减少;通过将筒体轴线偏差转化为筒体支承力计算中的给定位移, 灵活地计入轴线偏差对支承力的影响;通过定义等效密度, 将窑皮、扬料板等的重力引起的载荷自动转化到其作用区域的体积上, 大大减小了载荷处理的工作量. 以中铝公司河南分公司2号窑为例, 应用均匀设计法设计给定位移下筒体支承力的计算方案, 并进行一系列有限元数值计算. 通过对数值计算结果的回归分析, 得出筒体垂直方向支承力、水平方向支承力与轴线偏差的关系式.     

数值模拟分解炉气流紊动特性及对颗粒运动的影响

为了系统分析分解炉内窑尾烟气与三次风的掺混流态及影响煤粉、料粉颗粒运动的规律,利用紊流模型与粒子追踪模型的数值模拟方法,研究了分解炉气流紊流强度、涡量及螺旋度的沿程分布规律及颗粒的运动规律,研究表明:①窑尾烟气与三次风的耦合作用,导致掺混区的气流流态表现出强紊动特性;②紊动区内颗粒发生强烈地脉动现象;③窑尾烟气与三次风的掺混作用、边壁条件的变化均能激发颗粒的绕轴旋转特性;④煤粉与料粉颗粒在分解炉内进行"螺旋式"上升或下降运动。     

步行式挖掘机方向纠偏控制参数多目标优化方法

针对步行式挖掘机自行上运输车过程中，实现一次方向纠偏控制参数的求解问题，建立了步行式挖掘机方向纠偏时的运动学微分方程，构造了一种求解方向纠偏控制参数多目标优化模型，用两级优化模型对纠偏控制参数进行求解。第一级优化模型利用信赖域法对一阶微分方程进行求解，得到步行式挖掘机方向纠偏过程中的运动参数；第二级优化模型用序列二次规划法对多目标优化模型求解，得到不同接近角情况下一次纠偏控制优化参数。利用仿真分析对第一级优化模型进行了验证。研究表明，建立的步行式挖掘机纠偏模型正确，当接近角小于25°时，步行式挖掘机可实现一次方向纠偏，所提出的两级优化模型控制参数求解方法可为步行式挖掘机无人化纠偏提供理论依据。     

凝聚函数法求解斜拉桥成桥后误差调整问题研究

针对斜拉桥成桥后的误差调整问题,建立多目标、多约束的优化模型;利用一种带参数的综合凝聚函数法,将多个目标和多个约束分别凝聚为一个替代目标A(x)和B(x),使各个目标和各个约束在A(x)和B(x)中具有不同的权重.通过凝聚函数法,将多目标、多约束的非线性规划问题转化为光滑、可微的单目标、单约束优化问题.数值算例表明该方法可以应用于大规模的非线性规划问题中.     

回转窑火焰长度对水泥熟料产质量和消耗的影响

水泥回转窑内的火焰长度应该适应各种不同类型的回转窑,它可以充分发挥回转窑的潜力并生产出优质水泥熟料。     

回转窑简体温度红外扫描与状态预报系统研究

针对烧结法生产氧化铝工艺过程中回转窑窑皮形状复杂与筒体测温难的特点，采用红外线测温与数字滤波补偿技术相结合，开发出回转窑筒体温度红外线扫描和状态预报系统孩系统在测量回转窑筒体表面温度及其变化的基础上，通过基于模糊协方差矩阵的聚类算法。在线仿真出窑内村与窑皮的形状及厚度，发出相应的状态预报信号，有效地改善了窑的操作，提高了设备的运转率，降低了生产成本，并为回转窑的自动控制提供参考．图2，参12．     

固体废弃物在回转窑内混合特性的试验

以固体废弃物为试验物料,在回转窑冷态试验台上,采用示踪粒子的试验方法研究了固体废弃物特性(主要是堆积特性)、回转窑的结构特性(壁面粗糙度、长度及内构件)和操作特性(倾角及转速)等因素对固体废弃物在回转窑内横向混合特性及纵向扩散特性·回转窑转速和料床高度的增加可提高固体废弃物的横向混合速率,纵向扩散速率随着转速和倾角的增加而增加·出口挡板不仅延长了物料在回转窑内的停留时间,而且还使物料的纵向扩散速度大幅下降·纵肋虽然对横向混合的影响不明显,但可加强纵向混合,环肋可使纵向扩散速度下降·较高的壁面摩擦系数使得物料的纵向扩散速度增加·     

The Influence of the Supporting Wheel Deflection of Large-scale Rotary Kiln on Maximum Contact Stress

1Introduction The kiln is important equipment in theproduction of metallurgy,cement and material offire-fast.Whetherthe operatingconditionof rotarykilnsis normal will influencethe economic benefitand efficiency of the above plants.The kiln isgeneral very weight to about a thousand tons,which has4~9groups of shelf support.So thekilnis a statically indeterminate systemwith overload,large torque and multi-support.The sketchmap of supporting systemis depicted in Fig.1.The kilnshell is set inthe …