氧化鋁熟料燒成回轉(zhuǎn)窯運行軸線的直線度是回轉(zhuǎn)窯長期穩(wěn)定高效運行的關(guān)鍵。如何快速準(zhǔn)確進(jìn)行軸線測量和計算，一直是國內(nèi)外有關(guān)專家研究的重要課題。本節(jié)重點針對國內(nèi)目前的靜態(tài)測量技術(shù)和計算方法進(jìn)行了優(yōu)化，總結(jié)出一種利用計算機繪圖技術(shù)模擬仿真比較精確的繪制和計算各支承檔位筒體中心的坐標(biāo)相對偏移;另外本文介紹了一種簡單實用的回轉(zhuǎn)窯動靜態(tài)測量儀，具有很好的推廣價值。要求理論聯(lián)系實際，動靜態(tài)測量相結(jié)合，使回轉(zhuǎn)窯軸線的測量與計算技術(shù)達(dá)到智能優(yōu)化的目的。

中鋁山西分公司氧化鋁熟料窯直徑4.5m，長度110m，是目前我國氧化鋁行業(yè)中最大規(guī)格的回轉(zhuǎn)窯?；剞D(zhuǎn)窯規(guī)格越大，負(fù)荷越重，機械故障相對較多，窯體軸線變化和調(diào)整難度也相對較大。筆者從事回轉(zhuǎn)窯修理技術(shù)工作多年，理論聯(lián)系實際，在軸線測量與計算技術(shù)上不斷總結(jié)、完善和優(yōu)化，現(xiàn)參考國內(nèi)外有關(guān)資料作以探討。

1 目前回轉(zhuǎn)窯軸線測量技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1.1 靜態(tài)測量技術(shù)

雖然靜態(tài)測量結(jié)果與回轉(zhuǎn)窯正常運轉(zhuǎn)下的狀態(tài)有明顯的差異。但由于目前動態(tài)測量旋窯技術(shù)還有待進(jìn)一步發(fā)展，動態(tài)測量儀還存在一些不足，因此大多數(shù)氧化鋁及水泥生產(chǎn)廠家對回轉(zhuǎn)窯的軸線檢測多是在停窯冷卻后進(jìn)行，即靜態(tài)測量。有人工測量計算法、經(jīng)緯儀測窯法，激光測窯法、窯內(nèi)測定法、窯外測定法等等。目前使用較多的是人工測量計算法和經(jīng)緯儀測窯法。

人工測量計算法就是通過測量各檔托輪、滾圈直徑、滾圈與筒體墊板間隙、托輪軸頭標(biāo)高、半開檔距等數(shù)據(jù)，通過幾何原理計算出各支承位筒體中心，即所謂的“窯線”。經(jīng)緯儀測窯法，是通過經(jīng)緯儀測出各檔滾圈正上方坐標(biāo)(垂直標(biāo)高和水平偏離)，再根據(jù)滾圈直徑、滾圈與墊板間隙等數(shù)據(jù)計算出各支承位筒體中心。兩者原理基本一致。

人工測量計算法和經(jīng)緯儀測窯法除具有測量誤差大和未考慮熱工設(shè)備的溫度效應(yīng)等靜態(tài)測量技術(shù)通病外，計算方法還存在一定誤差，比如(1)由于滾圈、托輪等部件的磨損，滾圈中心與兩托輪軸中心已不構(gòu)成60°夾角，然而一般計算仍按60°計算。(2)計算滾圈中心與托輪軸中心垂直高差時，依據(jù)勾股定理分別計算南北兩托輪垂直高差、再取平均值，本身就是一種錯誤。(3)回轉(zhuǎn)窯水平窯線偏差與兩托輪半開檔距、托輪直徑、托輪軸中心標(biāo)高三個因數(shù)有關(guān)。一般計算只考慮開檔距的影響。(4)有些計算窯線時基準(zhǔn)點選擇不當(dāng)?shù)鹊取Ｒ虼四壳暗撵o態(tài)測量技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)需求，必須進(jìn)一步優(yōu)化。

1.2 動態(tài)測量技術(shù)的發(fā)展

回轉(zhuǎn)窯軸線動態(tài)測量就是在窯體熱態(tài)正常運轉(zhuǎn)過程中，測量筒體回轉(zhuǎn)中心的直線度?；剞D(zhuǎn)窯在熱態(tài)下無論在窯的長度上，還是在各段滾圈、筒體的直徑、都發(fā)生不同的增量，這些增量造成窯軸線的偏移。加上窯體機件磨損不均，人為的測量誤差等，從上世紀(jì)80年代末起，國內(nèi)外開始研究回轉(zhuǎn)窯運行軸線的動態(tài)測量法。

波蘭首創(chuàng)了滾圈位置測量法、隨后丹麥FLS公司研制了激光滾圈測量法，它們是利用經(jīng)緯儀、光學(xué)垂直儀、激光等測窯儀測量滾圈外徑水平和垂直切線到基準(zhǔn)線的距離來計算轉(zhuǎn)窯軸線，方法相當(dāng)于靜態(tài)測量法中經(jīng)緯儀測窯法。隨后德國Polysius公司開發(fā)了托輪位置測定法、采用測量學(xué)方法測定托輪軸心位置，再測量托輪、滾圈直徑、滾圈與墊板間隙，計算出窯筒體軸線，方法相當(dāng)于靜態(tài)測量法中的人工測量計算法。還有筒體位置測定法等。由于筒體易變形，圓度難以保證，托輪磨損較大，與滾圈接觸面不平直，而滾圈變形及磨損相對較小。因此現(xiàn)在的動態(tài)軸線測量儀多采用滾圈位置測定法。目前，國內(nèi)回轉(zhuǎn)窯動態(tài)軸線測量儀主要有武漢工業(yè)大學(xué)研制的“KAS—02”動態(tài)測量系統(tǒng)和山東鋁業(yè)公司研制的“回轉(zhuǎn)窯軸線動態(tài)測量儀”兩種。

以上動態(tài)測量儀雖直接反映出回轉(zhuǎn)窯熱態(tài)運行中的軸線狀況，測量速度快，并且能通過計算機直接打出窯線圖形，使人一目了然。但同時測量系統(tǒng)存在一些不足之處：

(1)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、價格昂貴，安裝精度要求高。

(2)水平測量位置高，不便于操作。

(3)定基準(zhǔn)時間長，且存在偏差。

(4)滾圈外徑最大處難找，存在偏差。

(5)對操作者責(zé)任心要求較高，人為影響因素大。這些都有待于不斷提高和優(yōu)化。