氧化鋁熟料燒成回轉窯運行軸線的直線度是回轉窯長期穩(wěn)定高效運行的關鍵。如何快速準確進行軸線測量和計算，一直是國內(nèi)外有關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)測量技術和計算方法進行了優(yōu)化，總結出一種利用計算機繪圖技術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相對偏移;另外本文介紹了一種簡單實用的回轉窯動靜態(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)測量相結合，使回轉窯軸線的測量與計算技術達到智能優(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)格的回轉窯?；剞D窯規(guī)格越大，負荷越重，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。筆者從事回轉窯修理技術工作多年，理論聯(lián)系實際，在軸線測量與計算技術上不斷總結、完善和優(yōu)化，現(xiàn)參考國內(nèi)外有關資料作以探討。
1 目前回轉窯軸線測量技術發(fā)展狀況
1.1 靜態(tài)測量技術
雖然靜態(tài)測量結果與回轉窯正常運轉下的狀態(tài)有明顯的差異。但由于目前動態(tài)測量旋窯技術還有待進一步發(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)廠家對回轉窯的軸線檢測多是在停窯冷卻后進行，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(垂直標高和水平偏離)，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備的溫度效應等靜態(tài)測量技術通病外，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、托輪軸中心標高三個因數(shù)有關。一般計算只考慮開檔距的影響。(4)有些計算窯線時基準點選擇不當?shù)鹊取Ｒ虼四壳暗撵o態(tài)測量技術遠遠滿足不了生產(chǎn)需求，必須進一步優(yōu)化。
1.2 動態(tài)測量技術的發(fā)展
回轉窯軸線動態(tài)測量就是在窯體熱態(tài)正常運轉過程中，測量筒體回轉中心的直線度?；剞D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80年代末起，國內(nèi)外開始研究回轉窯運行軸線的動態(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線的距離來計算轉窯軸線，方法相當于靜態(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)回轉窯動態(tài)軸線測量儀主要有武漢工業(yè)大學研制的“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)設備系統(tǒng)復雜、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。