輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)試及應(yīng)用實踐

　　0 前言
　　駐馬店市豫龍同力水泥有限公司已投產(chǎn)的一期5000 t/d熟料水泥生產(chǎn)線配套兩條年產(chǎn)100萬t的水泥生產(chǎn)線。水泥粉磨采用RPl40×110輥壓機、Φ4.2 m×13 m閉路球磨機組成的高效聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。該系統(tǒng)所有設(shè)備全部國產(chǎn)，具有系統(tǒng)能耗低、技術(shù)先進(jìn)可靠、設(shè)備重量輕等特點。其中信陽分公司粉磨系統(tǒng)于2005年8月一次帶料試車成功，經(jīng)過近2年的生產(chǎn)實踐和不斷總結(jié)提高，改變了投產(chǎn)初期時設(shè)備故障率高，運轉(zhuǎn)率低下的狀況，生產(chǎn)日趨穩(wěn)定，現(xiàn)已超過設(shè)計值。2006年豫龍同力公司信陽粉磨生產(chǎn)線共生產(chǎn)水泥110萬t，其中11月份設(shè)備運轉(zhuǎn)率達(dá)到95%，產(chǎn)量11.88萬t，取得了良好的經(jīng)濟效益。現(xiàn)對系統(tǒng)的調(diào)試過程作以下介紹。

　　1 工藝流程和主要設(shè)備
　　該粉磨生產(chǎn)線的工藝流程見圖1，主要設(shè)備配置情況見表1。由圖1可知，熟料、石膏及混合材等按一定比例配料后由皮帶輸送機、循環(huán)提升機、皮帶輸送機，由除鐵器裝置除鐵后經(jīng)V型選粉機入輥壓機喂料小倉內(nèi)，倉下設(shè)有荷重傳感以控制和穩(wěn)定入輥壓機的物料量，經(jīng)過輥壓后的物料由提升機送入V型選粉機，粗料返回經(jīng)喂料小倉入輥壓機循環(huán)輥壓，細(xì)料由旋風(fēng)分離器分離出后入球磨機中進(jìn)行粉磨。輥壓機系統(tǒng)的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機分別進(jìn)入V型選粉機和閉路球磨機系統(tǒng)的N3000高效水平渦流選粉機。   

　　粉煤灰出庫經(jīng)喂料計量設(shè)備按水泥配比需要通過空氣輸送斜槽送入磨房和球磨機出磨物料一起經(jīng)提升機送至N3000高效水平渦流選粉機，選出的粗粉經(jīng)空氣斜槽回磨重新粉磨，細(xì)粉隨氣流進(jìn)入袋收塵器，收下的水泥成品由空氣輸送斜槽送至水泥庫。

　　2  系統(tǒng)平衡和生產(chǎn)控制
　　生產(chǎn)中，主要通過中控室稱重倉料重和水泥細(xì)度二條調(diào)節(jié)回路實施操作控制。

　　2.1稱重倉料重調(diào)節(jié)
　　(1)輥壓機稱重倉料重調(diào)節(jié)。倉內(nèi)料位應(yīng)保持穩(wěn)定，一般控制在18～30t為宜，改變配料總量可以控制料位，配料量增大倉內(nèi)料位上升。

　　(2)粉煤灰稱重倉料重調(diào)節(jié)。倉內(nèi)料位應(yīng)保持穩(wěn)定，一般控制在0．2～0．5t為宜，稱重倉上側(cè)的分格輪控制稱重倉料位，分格輪電機的轉(zhuǎn)速與倉重信號成反比。

　　2.2水泥細(xì)度調(diào)節(jié)
　　水泥細(xì)度主要通過調(diào)節(jié)O-Sepa選粉機電機頻率來實現(xiàn)的。正常生產(chǎn)時，系統(tǒng)風(fēng)量要穩(wěn)定，增大選粉機電機頻率時選粉機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加可以提高產(chǎn)品的比面積，但產(chǎn)量低；頻率小效果則相反。轉(zhuǎn)速調(diào)整時不可大幅度進(jìn)行，微量調(diào)節(jié)即可，升速或減速太快可能導(dǎo)致選粉機變頻器過壓保護(hù)。

　　3  生產(chǎn)中常見故障及分析處理
　　3.1輥壓機常見故障及分析處理
　　輥壓機是利用高壓料層粉碎的機理，采用單顆粒粉碎群體化的工作方式進(jìn)行連續(xù)工作。常見故障有：①輥壓機氣動閥板閥剛開啟時常造成輥縫過大跳停；②輥縫偏差大跳停；③輥軸溫差大跳停；④干油給油器故障跳停；⑤兩輥異常振動，動、靜輥電流不穩(wěn)，擠壓效果不佳等。我們主要從輥壓機的操作參數(shù)、以及入輥壓機物料的性質(zhì)等方面進(jìn)行研究并采取措施。具體如下：

　　(1)輥壓機氣動閘板閥剛開啟時料柱對輥子沖力大，液壓系統(tǒng)來不及糾偏造成輥縫過大跳停。對此從兩方面進(jìn)行調(diào)整：一是在氣動閘板閥汽缸的排氣孔處加裝球型閥門，把球型閥門開口在1／4處．使氣動閘板閥緩慢開啟減小對輥子的沖擊力；二是從PLC程序控制上將卸荷閥線路短接，使卸荷閥只在停機排料時工作，在輥壓機運行情況下卸荷時只通過比例方向閥卸荷，保證系統(tǒng)壓力緩慢下降，避免開閥時壓力過大瞬時快速卸荷而造成輥壓機跳停。

　　(2)穩(wěn)流稱重倉控制料位過低或過高，輥壓機上方不能形成穩(wěn)定的料柱，使稱重倉失去靠物料重力強制喂料的功能，是造成輥縫偏差大引起跳停的主要原因。根據(jù)經(jīng)驗，把稱重倉料位控制在15～30 t比較適宜。入輥壓機物料粒徑不均，內(nèi)有較大的顆粒，在兩輥擠壓過程中較細(xì)的物料下卸過快，容易造成輥壓機兩端輥縫偏差大，所以要經(jīng)常對沸石破碎機進(jìn)行檢查和處理，保證物料粒度在60 mm以下。在輥壓機上側(cè)軟連接處卡有異物時容易形成物料下偏而造成輥縫偏差大跳停，因而要定期檢查軟連接處保持其暢通。如進(jìn)輥物料中混有較大鐵塊或有其它異物也會造成輥壓機振動異常并引起輥縫偏差大跳停，所以要定期檢查除鐵器的工作情況。確保其磁性。

　　(3)各輥子軸承的冷卻水管道有部分不暢通時常常造成輥軸溫差大跳停，要對溫度較高的輥軸冷卻水管道進(jìn)行檢查清理，并根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要將冷卻水回水總管道管徑由Φ60擴大到Φ120，以加大冷卻力度。各測溫?zé)犭娮柽B接線要牢固，避免松動時發(fā)出溫度高的誤信號而故障停機。

　　(4)干油潤滑專為保證主軸承的長期、可靠運行，正常運行時其油泵工作方式為定時間歇式控制，現(xiàn)設(shè)定為工作7 min間隔l h地周期性重復(fù)工作。油泵工作時，干油左右分配器頻繁動作。如果有灰塵等原因造成分配器卡死不動作，PLC連續(xù)4個周期未收到信號時則會發(fā)出系統(tǒng)停機信號。為了避免該故障發(fā)生,要作好分配器的防護(hù)工作,在分配器上方做一個防護(hù)擋板。并定期對分配器進(jìn)行清洗檢查。

　　(5)分料擋板高度調(diào)整不當(dāng)是造成動、靜輥電流不穩(wěn)、擠壓效果差的主要原因。根據(jù)靜輥電流情況，隨開機時間要逐步提高分料擋板高度，使中間料和邊料有效分離，既提高了擠壓效果又能夠使動輥電流始終穩(wěn)定高于動輥電流5 A左右，解決了上述問題。配料中含有大量的細(xì)粉，熟料飛砂量較多，這是引起輥壓機異常振動的主要原因。對此從兩方面進(jìn)行了調(diào)整：一是要求熟料帳篷庫放料時至少兩條皮帶同時放料減少配料庫中熟料的離析現(xiàn)象；二是當(dāng)熟料中細(xì)粉較多時可增加沸石和石灰石的配比達(dá)到調(diào)整物料平均粒度的目的。

　　3.2 磨機常見故障和維護(hù)
　　磨機部分常見故障有：滑履溫度高跳停，磨頭、磨尾吐料，以及磨機產(chǎn)量偏低，等等。下面就這些故障的產(chǎn)生原因及其處理措施，作一分析總結(jié)。

　　(1)滑履溫度高跳停。本磨機屬于雙滑履雙倉管式磨，在運行初期經(jīng)常出現(xiàn)滑履溫度高于設(shè)計值67℃而跳停。對此采取了以下措施：一是在熟料皮帶上加噴水裝置來降低熟料溫度，同時對磨機筒體淋水來降低筒體溫度從而減少筒體傳導(dǎo)給滑履的熱量；二是滑履溫度高于64℃時現(xiàn)場手動將高壓泵開啟(電氣上將高壓泵改為中控運行時可以手動開啟)，改善滑履的潤滑狀況降低滑履溫度；三是加強對滑履和油冷卻水的壓力控制，并將冷卻水回水道管徑加大。

　　(2)磨頭、磨尾吐料。本磨機是在負(fù)壓狀態(tài)下運行的，臺時產(chǎn)量高時，磨頭輕微吐料是正常現(xiàn)象，但是在臺時產(chǎn)量不高時如果磨頭出現(xiàn)嚴(yán)重吐料現(xiàn)象，則表明磨內(nèi)物料流速較慢，可能是糊球或飽磨。這通常與公司所在地區(qū)的多雨天氣造成入磨物料水分大有關(guān)，如入磨物料水分大，水分蒸發(fā)時容易使物料粘糊隔倉板、襯板、鋼球、篦板，出現(xiàn)磨頭負(fù)壓低造成飽磨。我們通常通過合理控制熟料噴水量和調(diào)整配比來控制入磨物料水分，并定期清理隔倉板、篦板，定期翻球處理糊球。磨頭突然出現(xiàn)大量吐料(此時磨頭壓力表顯示幾乎為零)，可能是入磨溜子上部的重錘翻板閥轉(zhuǎn)動不靈活或卡死等故障造成的，翻板閥上面聚集的大量物料達(dá)到一定重量時重錘翻板閥突然落下，大量物料快速沖入磨機一倉，造成物料流通不及從磨頭噴出，嚴(yán)重時還會堵死入磨溜子。

　　(3)磨機產(chǎn)量偏低。影響磨機產(chǎn)量的因素很多，根據(jù)我公司的生產(chǎn)情況，除了受輥壓機擠壓效果、選粉機的選粉效果、出磨斗提的選型過小、出磨比表面積控制指標(biāo)的影響外，入磨物料的易磨性差也是一個主要的原因。我公司摻加物料有熟料、沸石、石膏、磷石膏、粉煤灰、石灰石等，熟料根據(jù)鍛燒效果影響易磨性外，石灰石強度過硬是影響我公司物料易磨性的主要因素。由于信陽地區(qū)石灰石資源缺乏，來源不固定，有部分石灰石內(nèi)含有鐵礦石，其易磨性差。雖然當(dāng)?shù)亓资噘Y源豐富，成本較低．但是磷石膏含水分較大也是造成磨機產(chǎn)量較低的原因之一。不同電廠的粉煤灰細(xì)度和成分差別較大，大機組的粉煤灰粒度較低，煤粉燃燒充分，對磨機臺時產(chǎn)量提高有顯著效果。所以我們在組織生產(chǎn)時搞好各種物料的搭配，控制好各種物料的水分，檢測各物料的易磨性等都有助于提高磨機的臺時產(chǎn)量。另我公司從系統(tǒng)設(shè)備技改來提高臺時產(chǎn)量的措施有：①對V型選粉機進(jìn)行改造，提高打散效果，減少循環(huán)負(fù)荷：②對粉煤灰轉(zhuǎn)子秤系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，解決了粉煤灰轉(zhuǎn)子秤波動的問題，使計量準(zhǔn)確、平穩(wěn)，以便多摻加粉煤灰；③對出磨提升機電機進(jìn)行更換，將設(shè)計的75 kW更換為90kW。解決了臺時產(chǎn)量高時出磨斗提過載的故障。④調(diào)整級配，降低平均球徑加強磨機的細(xì)磨能力。

　　3.3 自動化控制系統(tǒng)
　　本聯(lián)合粉磨系統(tǒng)采用先進(jìn)、可靠的施耐德公司提供的DCS集散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中各設(shè)備運行狀況在中央控制室可全部反映，最大程度地減少了崗位操作定員。根據(jù)工藝要求設(shè)備連鎖較多，一臺設(shè)備發(fā)生故障時往往造成與之連鎖的其它設(shè)備跳停，避免了設(shè)備壓死等事故發(fā)生，同時給設(shè)備故障查除提供條件，所以我們通過加強日常維護(hù)工作，確保各設(shè)備接線牢固，杜絕由于假信號而造成不必要的設(shè)備跳停。同時要注意的是要保證各DCS控制室的UPS電源供電正常，避免突然停電造成DCS集散控制系統(tǒng)崩潰等事故發(fā)生。

　　3.4 防雷系統(tǒng)
　　我公司是利用建筑物頂?shù)闹苓呑o(hù)欄作為避雷帶，避雷帶的間距要求不大于10 m×10m(按二類防雷考慮)，高于建筑物的設(shè)備與避雷帶可靠連接。該方案簡單可行、投資少，但因我公司位于信陽市雷山北麓，處于丘陵地帶．易形成地形雨；由于地形原因易造成我公司廠區(qū)遭受直擊、感應(yīng)雷。最嚴(yán)重的一次是2007年5月30日20：30左右，我公司廠區(qū)遭受雷擊，使輥壓機的PLC擊壞6個，另35 kV高壓PT柜保險熔斷，造成停產(chǎn)超過20h，直接損失50萬元左右。我公司的供電系統(tǒng)為TN-C-S系統(tǒng)(三相四線)，故在PEN線上存在雜散電流對低電壓控制設(shè)備不利。通過分析，我們認(rèn)為當(dāng)廠區(qū)遭受直擊和感應(yīng)雷擊時。部分設(shè)備(包括電纜等)產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，感應(yīng)過電壓通過電源線、信號線及設(shè)備外殼(導(dǎo)電的)侵入到控制設(shè)備，其值超過了設(shè)備的耐壓等級，造成部分控制設(shè)備不同程度損壞。為了防止類似事故再次發(fā)生，結(jié)合現(xiàn)場實際現(xiàn)采取了以下措施：①與綜合保護(hù)器廠家溝通，制定出輥壓機的PLC以及儀表的防雷改進(jìn)和措施；②與設(shè)計院溝通建議將現(xiàn)有的II級防雷提高為I級防雷，除在辦公樓頂增加避雷網(wǎng)1套以外在各電力室、35 kV變電站、中控室等有控制回路及弱電部分安裝兩極電源避雷器。避雷器規(guī)格：ZGBl53A-60A，380V，60kA(8/20μs)；ZGBl48 A-20，220 V，20 kA(8/20μs)，采取以上措施后，供電系統(tǒng)和輥壓機系統(tǒng)運行效果良好，2007年7、8月份的多雷雨季節(jié)從未發(fā)生雷擊事故。

　　4  應(yīng)用效果
　　我公司通過對該系統(tǒng)的調(diào)試、改造應(yīng)用，系統(tǒng)現(xiàn)已連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。目前生產(chǎn)32.5級水泥臺時產(chǎn)量達(dá)175t以上，噸水泥電耗僅為30kWh；生產(chǎn)42.5水泥時產(chǎn)量達(dá)l60t以上，噸水泥電耗僅為33 kWh。同時，提高了混合材的摻加量，生產(chǎn)成本大大降低，取得了很好的社會經(jīng)濟效益。目前，系統(tǒng)生產(chǎn)技經(jīng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計目標(biāo)，真正發(fā)揮出了輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的低耗高效、生產(chǎn)能力最大化的優(yōu)勢。