带散热孔的回转窑滚圈应力及散热效果研究

司磊磊，曹树栋，周银波

（1.中国矿业大学安全工程学院；2.江苏康国化工机械制造有限公司：江苏徐州221000）

带散热孔的回转窑滚圈应力及散热效果研究

司磊磊1，曹树栋2，周银波1

（1.中国矿业大学安全工程学院；2.江苏康国化工机械制造有限公司：江苏徐州221000）

采用数值模拟软件模拟了回转窑不同散热孔数量时滚圈的散热效果以及应力分布情况。结果表明，当没有散热孔时，滚圈外边界温度高达661.83 K；而随着散热孔数量的增多，散热效果逐渐增强。当散热孔数量在12～36个时，滚圈外边界最低温度为491.34～449.05 K。受力分析结果表明，滚圈外周向存在5个应力集中区，最大接触应力为294.47 MPa，通过与Hertz理论值比较相对误差仅为2.17%。散热孔边缘最大应力值为55.1 MPa。研究结果可为带散热孔滚圈的实际施工数量提供理论指导。

回转窑；散热孔；滚圈；接触应力；数值模拟

氢氟酸回转窑是生产氢氟酸的主要设备，由炉体、夹套、传动装置、滚圈、托轮和挡轮装置、出料装置和润滑装置等部分组成。而滚圈作为回转窑重要的零件之一，炉体和物料等众多部分的重量都要通过滚圈传递到支撑装置上［1-2］。回转窑内部温度一般可达600℃以上，过高的温度会致使回滚圈强度下降，减少滚圈使用寿命，甚至会导致滚圈失效产生安全事故［3-4］。

众多学者针对滚圈的受力及传热做了大量研究。程志华分析了不同外界温度对滚圈变形及受力的影响，结果表明，分析滚圈应力应变时外界温度是一个不容忽视的因素［5］。李学军运用赫兹接触理论，推导了水平和倾斜状态下托轮与滚圈的接触应力分布，并理论分析了滚圈和托轮的易受损部位，为回转窑轴向调控奠定了理论基础［6-8］。……