1  引言 
    國產(chǎn)TRM25立磨的開發(fā)應(yīng)用,不但改變了1000t/d熟料生產(chǎn)線的傳統(tǒng)生料制備工藝,而且提高了生料產(chǎn)質(zhì)量,顯著降低了生料制備電耗。用立磨來制備生料,有著球磨不可比擬的優(yōu)點。然而,預(yù)防立磨吐渣和振動是應(yīng)用廠家一直關(guān)心和探討的課題。關(guān)于立磨吐渣的原因與預(yù)防已作過分析〔1〕,現(xiàn)就立磨的振動原因與預(yù)防措施作一淺述。
    目前國內(nèi)應(yīng)用的立磨大體分為三類。第一是輪帶型磨輥配曲面襯板;第二是圓柱型磨輥配平面襯板;第三是圓錐型磨輥配平面襯板。TRM25立磨屬于第三種類型。引起立磨振動的原因比較復(fù)雜,但可歸納為三個方面:①入磨物料性能與成分;②設(shè)備故障;③工藝操作參數(shù)。立磨振動的表現(xiàn)形式可概括為兩種:①持續(xù)性振動,其振幅和噪音較小;②突發(fā)性振動,其振動劇烈,噪音較大,具有一定的破壞性,是立磨生產(chǎn)中最忌諱發(fā)生的故障。
    新鄉(xiāng)水泥廠TRM25立磨平穩(wěn)運(yùn)行時的各部位振動值見表1。西側(cè)方位振動值大的主要原因是入磨物料首先被西側(cè)輥碾碎的幾率較大。

2  立磨產(chǎn)生持續(xù)振動的原因與預(yù)防  
    引起立磨持續(xù)振動的原因不難判斷,通過調(diào)整工藝操作參數(shù),可在不停車情況下得到處理。  
2.1  物料成分與性能對振動的影響 
2.1.1  石灰石粒度 
    入磨石灰石粒度大,則立磨運(yùn)轉(zhuǎn)中振動值也相應(yīng)增大,為減少立磨振動,要避免大于50mm的顆粒入磨?？刂剖沂６取?5mm,是減少振動提高臺時產(chǎn)量的基礎(chǔ)。 
2.1.2  石灰石易磨性 
    粉磨功指數(shù)升高,不但容易引起立磨持續(xù)振動,而且影響立磨產(chǎn)量。為此,要定期檢測石灰石的易磨性,盡量使粉磨功指數(shù)達(dá)到Wi≤9.5kWh/t。 
2.1.3  入磨物料配比 
    用立磨來粉磨生料,其適宜的物料配比種類為石灰石、粘土、鐵粉三種原料,當(dāng)采用土砂、砂巖和鋁礬土代替粘土配料時,立磨臺時產(chǎn)量要降低控制,否則會因磨盤不易形成相對穩(wěn)定的料層,而產(chǎn)生持續(xù)或突發(fā)性振動。 
2.1.4  石灰石中CaO和其它氧化物含量 
    CaO含量增大時,有兩點好處:一是確保物料配比,相應(yīng)穩(wěn)定入磨物料綜合水分;二是有利于穩(wěn)定立磨盤上的料層厚度,能有效地減少立磨振動,進(jìn)而提高臺時產(chǎn)量,降低產(chǎn)品電耗。另外,要求石灰石中的SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO含量要低,這些氧化物含量的變化對立磨的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及臺時和振動都有直接影響。1995年4～6月新鄉(xiāng)廠TRM25立磨所用原料成分及生產(chǎn)情況說明了這一點,見表2。

 
2.2  操作參數(shù)振動的影響 
    生產(chǎn)控制參數(shù)主要指立磨生產(chǎn)中的通風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)溫和加給磨輥的油缸壓力等。生產(chǎn)中,這些參數(shù)的調(diào)整是依據(jù)入磨物料的性能和產(chǎn)量等參數(shù)來調(diào)整的。調(diào)整不及時就容易導(dǎo)致立磨吐渣并振動。調(diào)整原則見表3。

 
注:表中“↑”表示增;“↓”表示減。  
    操作工在生產(chǎn)中經(jīng)常了解入磨物料的粒度、成分配比和綜合水分等參數(shù),適時調(diào)節(jié)油缸工作壓力和入磨風(fēng)量及風(fēng)溫,保持立磨的進(jìn)出分離器負(fù)壓差在500～800Pa,這樣可減少TRM25立磨吐渣和振動。  
2.3  設(shè)備故障對持續(xù)振動的影響 
    從生產(chǎn)實踐中得出,以下設(shè)備故障是引起TRM25立磨持續(xù)振動的原因。 
2.3.1  蓄能器充氮?dú)饽z囊破裂 
    蓄能器與立磨輥的加壓缸并聯(lián),它是立磨安全運(yùn)行的減振器。生產(chǎn)運(yùn)行中,要求蓄能器中充裝的氮?dú)鈮毫刂圃谙到y(tǒng)壓力的60%～70%。當(dāng)蓄能器膠囊發(fā)生破裂之后,在磨輥因磨盤料層的厚薄而上下運(yùn)動時,油缸中的壓力油就失去了緩沖,導(dǎo)致持續(xù)不斷的沖擊性振動,同時也加速油缸密封件和高壓膠管的損壞。膠囊破裂后的表現(xiàn)是:磨輥抬起或加壓所需時間明顯延長。為避免上述故障,要定期檢測蓄能器內(nèi)壓力,發(fā)現(xiàn)內(nèi)壓為零時要及時檢查或更換膠囊。 
2.3.2  立磨襯板蹺起 
    襯板蹺起后,襯板在隨磨盤轉(zhuǎn)動時會間斷強(qiáng)行改變磨輥與磨盤之間的料層并形成立磨的振動和吐渣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)立磨運(yùn)行中有間歇性振動且隨著磨輥油缸壓力增大而加劇時,應(yīng)停車檢查。襯板蹺起多發(fā)生在襯板調(diào)面使用之后,主要原因是物料從兩襯板的間隙中被擠到襯板下面。預(yù)防襯板蹺起的辦法:一是在調(diào)面安裝襯板時先用砂漿把磨損部位填滿;二是把襯板相互之間或與壓鐵之間的縫隙用鋼板擠緊并焊牢。 
2.3.3  襯板的磨損變化與振動 
    新裝或調(diào)面使用的襯板,由于平面襯板不易穩(wěn)定料層,在立磨臺時較高時往往引起振動和吐渣。襯板表面磨深在5～25mm時,立磨運(yùn)行平穩(wěn),振動與吐渣現(xiàn)象顯著減少。立磨襯板磨深大于25mm后,特別是襯板表面出現(xiàn)凸凹不平的特征后,TRM25立磨運(yùn)行中的吐渣量會增大,振動值也增加。  
3  立磨產(chǎn)生突發(fā)振動的原因與預(yù)防  
    TRM25立磨生產(chǎn)中出現(xiàn)突發(fā)振動,往往是因磨輥與磨盤間的料層厚度發(fā)生突然變化造成的,它出現(xiàn)在開磨、停磨和突發(fā)故障過程中。  
3.1  開磨時的振動原因與預(yù)防 
    TRM25立磨開車之前,磨輥處于抬起位置,保證立磨電機(jī)在無負(fù)荷情況下啟動。在開磨到投料生產(chǎn)過程中,多因落輥加壓時間控制不當(dāng)造成立磨的振動。預(yù)防的辦法有:當(dāng)磨盤上有料時,應(yīng)隨著供料設(shè)備的開起,給落輥加壓,并在30s內(nèi)把油缸壓力加到生產(chǎn)控制值;當(dāng)磨盤上無料時,應(yīng)在喂入物料的30s后再落輥加壓,加壓完成時間仍為30s。磨輥油缸加壓控制值參考表4。入磨物料石灰石易磨性差或粒度較大時,油缸壓力取大值。

 
3.2  停磨時的振動預(yù)防 
    停磨時發(fā)生振動是由磨輥油缸壓力降低后,磨輥在抬起過程中受磨盤料層變化而引起。因此,要求在停止供料的同時,用正常生產(chǎn)時的油缸壓力迅速反向抬起磨輥。如果在停料生產(chǎn)時,采取先對油缸減壓再反向加壓抬起磨輥的操作方法,因延長了抬輥過程,往往引起立磨較為劇烈的振動。  
3.3  立磨生產(chǎn)中的突發(fā)振動起因與預(yù)防 
3.3.1  供料中斷或者配比突然變化 
    在生產(chǎn)中,入磨物料流量由配料微機(jī)控制,但在各下料溜子處時有堵卡現(xiàn)象發(fā)生并造成供料的中斷或配料的突發(fā)變化。特別是粘土配比中斷時,往往引發(fā)立磨的振動。為預(yù)防此種現(xiàn)象的發(fā)生,在沒有良好監(jiān)控設(shè)備情況下,要求配料工與立磨操作工密切協(xié)作,一但發(fā)現(xiàn)堵料或皮帶秤顯示為零時,在積極排除故障的同時要及時通知立磨工或中央控制室。斷料時間在1min以內(nèi)時,則不會引發(fā)立磨的突發(fā)振動。 
3.3.2  立磨通風(fēng)量或負(fù)壓突發(fā)變化  
    新鄉(xiāng)廠的TRM25立磨采用回轉(zhuǎn)窯廢熱對磨內(nèi)物料進(jìn)行烘干。窯系統(tǒng)的突發(fā)故障,如高溫風(fēng)機(jī)跳停,旋風(fēng)筒堵塞或廢氣CO爆炸等情況,都會引發(fā)立磨的突發(fā)振動。這種現(xiàn)象雖不多見,但由此而引起的振動危害較大。有效避免這種現(xiàn)象發(fā)生的措施就是加入CO氣體監(jiān)測和設(shè)備開停車聯(lián)鎖裝置。 
3.3.3  石灰石或粘土中夾雜大塊石頭 
    新鄉(xiāng)廠石灰石采用一級雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)來破碎,粘土無破碎裝置。石灰石或粘土中夾雜的≥50mm石頭進(jìn)入磨內(nèi),特別在夾雜量較多時,在被粉碎過程中會引起短暫的振動。此種振動對立磨運(yùn)轉(zhuǎn)影響不大,可通過增設(shè)粘土破碎和加強(qiáng)對反擊式破碎機(jī)打擊板的定期維修得到避免。 
3.3.4  石灰石易磨性發(fā)生變化 
    石灰石中的Si和Al含量高之后,會使它的易磨性明顯降低。生產(chǎn)操作中如果沒有同步降低臺時或增大磨輥油缸壓力,隨著磨內(nèi)物料被一次性碾碎能力的降低,磨盤上物料會逐步增多,拋散到進(jìn)風(fēng)環(huán)處的物料一是阻礙了風(fēng)量通過;二是迫使入磨氣流負(fù)壓降低。當(dāng)入磨氣體負(fù)壓≤650Pa后,立磨會突然大量吐渣并產(chǎn)生劇烈振動。表2中1995年6月臺時低,就是因為石灰石易磨性差為避免立磨出現(xiàn)間歇性的突發(fā)振動而被迫采取的措施。 
3.3.5  磨輥不轉(zhuǎn) 
    磨輥不轉(zhuǎn)多是由于內(nèi)部軸承損壞造成。磨輥不轉(zhuǎn)之后,不轉(zhuǎn)方向的吐渣門出現(xiàn)大量吐渣,轉(zhuǎn)動方向的磨輥發(fā)生突發(fā)振動,此時的主電機(jī)工作電流會突發(fā)增大。發(fā)生這種現(xiàn)象時要立刻停車。預(yù)防磨輥軸承損壞的有效措施:一是加強(qiáng)對軸承的潤滑并定期檢查磨輥內(nèi)油質(zhì);二是改進(jìn)潤滑路徑和軸端氣體密封結(jié)構(gòu),防止粉塵從軸承壓緊透蓋處進(jìn)入軸承內(nèi)部。新鄉(xiāng)廠在1994年6月分別對磨輥軸承潤滑方式和路徑以及氣體密封方式改進(jìn)之后,軸承使用效果良好。 
3.3.6  粗粉分離器不轉(zhuǎn) 
    粗粉分離器安裝在立磨殼體內(nèi)頂部,其轉(zhuǎn)速的變化起著調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度的作用。當(dāng)粗粉分離器因設(shè)備故障不轉(zhuǎn)及粉塵氣流通過阻力突然減小,使磨內(nèi)正常的氣流運(yùn)動軌跡發(fā)生變化,大量的≤1mm粒徑的顆粒通過粗粉分離器。同時,磨盤上的料層厚度出現(xiàn)嚴(yán)重分布不均現(xiàn)象,從而引起立磨突發(fā)振動。預(yù)防的措施:一是加強(qiáng)對設(shè)備的潤滑和定期檢修;二是注意對粗粉分離器電機(jī)運(yùn)行電流的觀察記錄,發(fā)現(xiàn)電流增大或降低時,要停車檢查。  
4  結(jié)束語  
    國產(chǎn)首臺TRM25立磨從1992年5月在新鄉(xiāng)廠投產(chǎn)以來,經(jīng)過對設(shè)備的局部改進(jìn)和對操作方式的不斷完善,使用效果是好的。立磨臺時在75～85t/h波動時運(yùn)行平穩(wěn)。噸生料系統(tǒng)電耗從1995年的18.18kWh/t下降到1996年1～7月的17.49kWh/t。 
    預(yù)防TRM25立磨的振動措施,是新鄉(xiāng)廠根據(jù)其生產(chǎn)實踐歸納出來的。對于不同類型的立磨或生產(chǎn)用原料和配比不同時,引發(fā)立磨振動的原因是有差異的。但只要注意觀察總結(jié),不斷完善操作方法,是可以防止并排除立磨振動故障的。