产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
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我公司6台湿法回转窑，窑型规格Φ3.5m/3.3m/3.0m/3.3m×118m，回转窑托轮轴承采用传统的油勺提油润滑(24号汽缸油)，在生产中由于托轮在运行过程中不可避免地出现轴向窜动，当窜动量超过规定值后，引起油勺架破坏，使油不能倒入分油槽中进行润滑。另外，油勺架用两个M12的螺钉固定，经常出现油勺架松动脱落，从而导致润滑中断，发生研瓦、烧瓦。1994年我们在托轮轴承上采用了石墨自润滑材料代替原24号汽缸油，经过5年多的使用，取得了很好的效果。
1 石墨自润滑材料的润滑机理及特性
石墨自润滑材料是一种新型的抗极压固体润滑材料，由石墨、Pb3O4等按一定比例配制而成。将其嵌于轴瓦上，在托轮轴颈与铜瓦的摩擦过程中，机械强度较高的金属底材(铜瓦)承担了绝大部分负荷，保证了石墨镶嵌材料在垂直负荷和摩擦剪切力作用下不发生严重变形，在摩擦力的作用下，嵌入的石墨自润滑材料连续地向界面提供润滑剂，避免了轴颈与铜瓦的直接接触，由于固体润滑剂的良好润滑特性使得轴颈和铜瓦的摩擦和磨损大幅度降低。在摩擦力作用下，润滑膜可能被破坏并排出界面之外，但嵌入的石墨润滑剂的热膨胀系数大于金属底材铜瓦，因此嵌入材料不断地向摩擦界面提供石墨固体润滑剂，新的润滑膜复又形成，如此在摩擦过程中始终保持良好的润滑状态。
2 石墨镶嵌瓦的结构及使用时注意的问题
石墨镶嵌瓦是将石墨固体自润滑材料制成圆柱状，在金属锡青铜瓦的摩擦面上等距钻12排Φ12×20孔，将石墨材料以点阵方式嵌于铜瓦所钻孔中，石墨镶嵌块应高出铜瓦摩擦面0.5mm。具体结构如图1所示。
图1 石墨镶嵌瓦结构简图
在使用中，石墨镶嵌瓦与轴径间隙比通常应略大，一般应为轴径的0.2%～0.3%，镶嵌瓦对应的轴颈粗糙度应在0.4以上。安装石墨镶嵌瓦之前应以洁净汽油或煤油将摩擦面充分洗净，晾干。
3 使用中出现的问题及采取的措施
我公司回转窑托轮轴承采用石墨镶嵌瓦后，轴承润滑正常，只是在托轮轴承开始运行时，在托轮轴径表面上出现少许铜沫，属正常现象，只需涂抹与之相配合适用的TR型抗极压润滑膏即可，以后每10d涂抹一次，经如此处理后，托轮轴承润滑正常，无其它问题发生。
石墨镶嵌材料和TR润滑膏配合使用，其耐温性能好，完全适用托轮轴的低速、重载、高温条件下的运行状况。
4 经济和社会效益
石墨镶嵌瓦镶嵌材料使用寿命最长的达5年，而铜瓦一般为4年更换一次，延长了铜瓦的使用寿命。另外，采用石墨镶嵌材料后，节约了检验工时和检修材料，同时降低了润滑材料的消耗量，经统计，每块镶嵌瓦材料加工费用为1600多元，按使用周期4年计，每瓦年约节油费、维修费及管理费用共计1400元。
而且，自采用石墨镶嵌瓦后，未发生一起由于石墨材料问题所引起的研瓦、烧瓦事故，保证了水泥窑的正常运行，克服了漏油引起的现场污染，降低了操作人员的劳动强度。
1 石墨自润滑材料的润滑机理及特性
石墨自润滑材料是一种新型的抗极压固体润滑材料，由石墨、Pb3O4等按一定比例配制而成。将其嵌于轴瓦上，在托轮轴颈与铜瓦的摩擦过程中，机械强度较高的金属底材(铜瓦)承担了绝大部分负荷，保证了石墨镶嵌材料在垂直负荷和摩擦剪切力作用下不发生严重变形，在摩擦力的作用下，嵌入的石墨自润滑材料连续地向界面提供润滑剂，避免了轴颈与铜瓦的直接接触，由于固体润滑剂的良好润滑特性使得轴颈和铜瓦的摩擦和磨损大幅度降低。在摩擦力作用下，润滑膜可能被破坏并排出界面之外，但嵌入的石墨润滑剂的热膨胀系数大于金属底材铜瓦，因此嵌入材料不断地向摩擦界面提供石墨固体润滑剂，新的润滑膜复又形成，如此在摩擦过程中始终保持良好的润滑状态。
2 石墨镶嵌瓦的结构及使用时注意的问题
石墨镶嵌瓦是将石墨固体自润滑材料制成圆柱状，在金属锡青铜瓦的摩擦面上等距钻12排Φ12×20孔，将石墨材料以点阵方式嵌于铜瓦所钻孔中，石墨镶嵌块应高出铜瓦摩擦面0.5mm。具体结构如图1所示。
图1 石墨镶嵌瓦结构简图
在使用中，石墨镶嵌瓦与轴径间隙比通常应略大，一般应为轴径的0.2%～0.3%，镶嵌瓦对应的轴颈粗糙度应在0.4以上。安装石墨镶嵌瓦之前应以洁净汽油或煤油将摩擦面充分洗净，晾干。
3 使用中出现的问题及采取的措施
我公司回转窑托轮轴承采用石墨镶嵌瓦后，轴承润滑正常，只是在托轮轴承开始运行时，在托轮轴径表面上出现少许铜沫，属正常现象，只需涂抹与之相配合适用的TR型抗极压润滑膏即可，以后每10d涂抹一次，经如此处理后，托轮轴承润滑正常，无其它问题发生。
石墨镶嵌材料和TR润滑膏配合使用，其耐温性能好，完全适用托轮轴的低速、重载、高温条件下的运行状况。
4 经济和社会效益
石墨镶嵌瓦镶嵌材料使用寿命最长的达5年，而铜瓦一般为4年更换一次，延长了铜瓦的使用寿命。另外，采用石墨镶嵌材料后，节约了检验工时和检修材料，同时降低了润滑材料的消耗量，经统计，每块镶嵌瓦材料加工费用为1600多元，按使用周期4年计，每瓦年约节油费、维修费及管理费用共计1400元。
而且，自采用石墨镶嵌瓦后，未发生一起由于石墨材料问题所引起的研瓦、烧瓦事故，保证了水泥窑的正常运行，克服了漏油引起的现场污染，降低了操作人员的劳动强度。
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