拉法基回转窑的土建设计

　　1、基础资料  

　　都江堰拉法基4000t/d水泥生产线距成都市约40km，距著名风景区都江堰约30km，由成都建材工业设计研究院有限公司设计，跨国公司法国拉法基集团出资兴建。水泥回转窑为2档支承窑，规格为4.8m×52m，回转窑筒体纵向具有3.5%的斜度，由窑尾坡向窑头。两支挡间距离为31.6 m，左悬6.0 m，右悬14.4 m，两个钢筋混凝土窑墩设置于支挡处。传动装置设在靠近窑尾的1号窑墩上。如图1所示。   

　　两个窑墩均没有采用大块式结构，1号窑墩为钢筋混凝土箱式结构，2号窑墩为钢筋混凝土墙式结构。这样做的主要优点是可以将稀油站、控制柜等设备藏身于空心的窑墩内部。两个窑墩顶部各悬出一个大牛腿，用以支承圆管形三次风管钢支架。

　　1号窑墩平面尺寸15.2m×10.5m，高12.8 m，中间为空心，稀油站、控制柜置于其内。周边为厚墙，两侧墙厚1.2m，前后墙厚0.8 m。中部设有一道厚度1. m的隔墙，将内部分隔成两个房间。地面以下脚板尺寸1 6.3 m×11.2m，脚板下为人工挖孔桩11根。1号窑墩工艺提资垂直荷载6 400 kN，水平荷载1 850 kN。

　　2号窑墩平面尺寸10.5 m×6.0 m，高11.7 m，正面看去为一门形墙式结构，5.2m标高处设有一楼层，一台工艺风机置于其上，两侧墙厚1.4 m，地面以下脚板尺寸11.9 m×9.4m，脚板下为人工挖孔桩8根。2号窑墩工艺提资垂直荷载5 1 0 0 k N，水平荷载1 500 kN。   

　　此外，作用于窑墩上的荷载还有三次风管荷载、电机和减速机荷载、工作走道荷载以及基础自重和台阶上的回填土重等等。

　　2、设计计算    

　　水泥回转窑属于滚筒式机器基础，其工作转速一般很低，为5r/min以下。故物料在筒体内不形成圆周运动，不产生简谐的离心力。因此，机器在运转时的动力影响非常小，在计算时除对齿轮的传动力考虑2.0的动力系数外，其它均采用静力法计算，不考虑动力因素。对于三档或三档以上的回转窑基础可按下列三种工况进行计算。 

　　(1)正常运转工况。  
　　(2)托轮脱空工况。由于窑内煅烧温度高，窑体会发生变形，有时将导致一个托轮脱空，使基础墩受力不均匀。    
　　(3)设有挡轮工况。由于回转窑筒体具有3.5%的斜度，当窑体转动时，会产生自重下滑，或由于一对托轮不平行，在运转时使整个窑体上窜，为此，在个别窑墩上设有防止下滑或上窜的—对水平挡轮。 

　　对于两档支承窑基础的计算则有所不同，它不存在第二种工况，即不会发生托轮脱空的情况，而只需按正常运转工况和设有挡轮工况进行计算即可。本例为2号窑墩设有档轮。笔者编有详细的计算表格，只需填入少量基础数据，便能自动计算出所需的结果。限于篇幅本文未将计算表格列入。读者不难自行编制计算表格。感兴趣的读者也可笔者联系。

　　3、投资对比  

　　都江堰拉法基4000t/d水泥厂2002年建成投产，正常运行已达5年，足以证明该厂两档支承回转窑基础的设计是成功的。同为我院设计的也门AYCC4000t/d水泥厂因业主要求采用的是三档支承回转窑，由于后者多了一个窑墩，混凝土用量大约增加458m3。由此可见，仅从土建设计的角度来考量，两档支承回转窑较之三档支承回转窑其节约资源之优点就相当突出。 

　　参考文献
　　[1]江旭昌.再论新型超短窑的应用及在我国的发展.新世纪水泥导报，2006，(3)：5—11