回转窑轮带石墨润滑装置及轮带表面激光焊接修复助力水泥企业降本增效
水泥 唐山有度科技有限公司 2026-01-21
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现阶段，在产能过剩和需求骤减的大环境下，多数水泥生产企业不同程度地陷入减产降价、营利困难的被动局面，部分企业开始尝试产品升级或转行，甚至不得不考虑减薪减员或局部关停。与此同时我们也应该看到，在优胜劣汰的市场规则作用下，经过此轮整合、洗牌之后，（水泥）建材行业将会在节能降耗、绿色环保、技术更新等多方面得到一轮整体提升。
营利能力是一个企业的生命力所在，而“降本增效”，则是一个企业得以生存、发展的内生动力。
（一）回转窑轮带用石墨润滑装置
回转窑的轮带，起着支撑载荷、传递运动、保持筒体圆度的功能。在回转窑的运行过程中，轮带内表面与筒体外表面（垫板）之间，以及轮带端面与挡铁之间，存在着连续的挤压接触应力、滚动摩擦、滑动摩擦；在高温和重载的工况下，轮带与挡铁的严重磨损甚至挡铁脱落、垫板断裂等现象屡有发生，成为普遍存在的制约回转窑平稳运行的问题。因此，对轮带施以连续、可靠的润滑，是保证回转窑系统稳定运行、并保持各部件的合理工作寿命的一个必要条件。
目前阶段，业内一般选用“喷油”的方式对轮带进行润滑。但无论是人工喷射，或是采用费用高昂的自动喷射方式，其结果都存在如下主要弊端：
(1) 效率低、效果差：润滑剂多数被喷射到工作区域之外（60%以上），造成油品浪费和环境污染；多余的润滑剂甚至会溢流至轮带的外圆表面，引起轮带与托轮间摩擦系数的变化，破环回转窑系统轴向力的平衡状态，引起轴瓦温度的波动变化，甚至导致烧瓦等恶性故障；
(2) 环境污染：喷射到轮带和筒体上的润滑剂在（约200~300℃以上）高温作用下，冒烟气化，难以留存在摩擦、接触区域，形成油品浪费和环境污染（下图为两个公司的轮带润滑实况照片）。
(3)经济性差：采用喷射（人工或自动）的润滑方式，一般选用16kg桶装的润滑剂。据统计，一条生产线三个轮带进行一次喷射润滑一般需要一整桶（16kg）润滑剂，其大概的参考价格为2400~3200元/桶；若按每周进行一次润滑频次，一年仅油品消耗约10万元以上——而且，大部分油品都浪费掉了！
针对上述问题，唐山有度科技有限公司成功研制出两款采用固态润滑方式的专利产品——石墨润滑装置（UGL-100，用于轮带端面润滑；UGL-500，用于轮带内表面润滑),将该装置安装于靠近轮带的窑筒体（或垫板）表面（一般建议每个工作面圆周均布安装4套润滑装置），利用弹簧机构将特制的石墨块（以适当的预紧力）压紧于轮带的摩擦/接触区域，利用回转窑运行时“轮带与筒体之间产生相对滑移”这一必然现象，直接向轮带的工作区域连续地、稳定地提供固体润滑剂，在保证可靠润滑作用的同时，不产生任何油品浪费和环境污染，润滑效果优异：
润滑高效性：固体石墨在高温条件下具有出色的稳定性和持久性，能够形成均匀的润滑膜覆盖于轮带工作表面，有效地减少摩擦和磨损、提高运行的顺畅性。该产品推出后，已在南方水泥集团某公司使用（上图为端面润滑石墨块的磨耗情况照片）：运行约10个月（一个生产年度）损耗23mm；石墨块的原始长度尺寸为100mm（可消耗部分约为70mm），一个石墨块正常使用时间在两年以上。经现场实际检查，发现经过石墨润滑的区域表面有均布的石墨涂层，润滑效果直接、高效；安全、可靠。
方便实用性：固体石墨润滑无需频繁添加、补充润滑剂，减少了人工作业频次，节省人力成本，降低维护费用；同时，它的使用寿命长，无流失浪费，无需频繁替换、维护； 一般推荐一个轮带安装4组装置（圆周均布），则一条窑的初始安装量为12组（每组装置包括UGL-100,UGL-500各一套）的初始安装时间仅约1天；更换一套石墨块的用时约10分钟以内。
安全性：固体石墨在高温条件下具有优异的稳定性，不易燃烧，无火灾和安全事故隐患；该石墨润滑装置有专门的限位机构，即使在石墨块极限使用情况下（如，长时间未更换石墨块），也确保没有任何部件与轮带发生接触或干涉，确保设备自身的安全性。
环保性：相比液体润滑剂，固体石墨无挥发性，不会释放有害气体或对环境造成污染，符合环保要求，有利于工作环境的改善和保护；
经济性：使用石墨润滑装置一年的石墨消耗成本约4000元内；综合初始安装费用比较，则半年即可收回成本。
（二）激光焊接技术用于轮带表面修复
如下图所示，某企业回转窑二档轮带开始出现多处表面剥落，呈现面积小、点位多的特点。导致发生这种状况的原因有很多（材质、铸造工艺、机加工过程等等），从生产运行的角度看，该设备运转过程中不断产生的表面接触（交变）应力，是引起剥落主要原因之一。此状况出现后如果未进行及时处理，将逐渐延展，发生大面积剥落甚至延展出现裂纹。以往的处理方法一般是用电焊进行修复。轮带的材质一般是ZG35SiMn或ZG35CrMo,具有一定的可焊性，但传统的电焊过程会对基材产生这较大的热影响区，即便有焊前预热、焊中敲击、焊后热处理等措施，依然存在“焊接应力”的隐患，焊修后重复出现裂纹、剥落的案例屡有发生。
运用激光焊接工艺，可避免上述问题和隐患。激光焊接的能量来源于“高能量密度”的激光束，焊接过程中热量集中，熔池小，从而热影响区域小、热应力小，基本没有变形及微裂纹等缺陷隐患。激光焊接的工艺可靠，操作过程简单易行，只要选择适合的焊丝并设定合理的焊接参数，不需要焊前焊后的现场热处理，且没有气孔夹渣等缺陷，焊后表面质量更优（参见下表）。
综上所述，利用激光堆焊的方法对轮带表面剥落进行修复，经济性、可操作性、安全性方面优势明显，可以在轮带初始出现表面剥落之际，及时及早进行修补，避免缺陷扩展，从而降低维修成本，提供运行可靠性。
实践案例：山西某水泥企业回转窑轮带表面修复，激光堆焊+修形+探伤，修复后已运行两年，效果良好，运行平稳。
唐山有度科技有限公司表示，欢迎各相关企业的领导和朋友们垂询、指导，并将致力于为用户节约生产成本、降低维修费用，提高设备运行可靠性，持续提供增值服务。
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