ATOX-50生料立磨耐磨件磨損前期與后期的運(yùn)行與操作
某公司5000t/d生產(chǎn)線由中材國際南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),生料配料采用石灰石,黏土,銅礦渣和砂巖四組分配料。生料磨引進(jìn)的是丹麥FLSmith公司的Atox-50輥式磨,采用三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。主電機(jī)額定功率3800Kw,額定電流431.7A,循環(huán)風(fēng)機(jī)額定功率3400 Kw,額定電流380.9A,系統(tǒng)風(fēng)機(jī)710 Kw,額定電流90.15A。設(shè)計(jì)時(shí)已計(jì)劃余熱發(fā)電項(xiàng)目,故高溫風(fēng)機(jī)置于增濕塔之前,工藝流程見圖1。
本文結(jié)合生產(chǎn)線具體情況,就正常生產(chǎn)和后來耐磨件磨損后的運(yùn)行情況做一對比分析。
1、正常生產(chǎn)時(shí)的運(yùn)行操作
1.1料層厚度的控制
立磨工作原理是料床粉磨,因此在運(yùn)行中一定要形成均勻適當(dāng)?shù)牧蠈樱^厚或過薄都達(dá)不到研磨效果。料層過厚則“磨不透”,物料不能被有效粉磨,主電機(jī)電流大,入庫斗提電流低,磨機(jī)壓差急劇升高;料層薄,則振動(dòng)大,吐渣大,同樣達(dá)不到研磨效果。一般來說料層厚度控制在10-30mm比較適宜.若出現(xiàn)料層厚度有上升趨勢,此時(shí)可以采取提高磨出口溫度來增強(qiáng)磨內(nèi)物料流動(dòng)性,增大研磨壓力等方式來穩(wěn)定料層厚度至適當(dāng)值。若采用以上兩種方式達(dá)不到預(yù)期目的,也可以適當(dāng)減少喂料量(一般減少10-20t/h),把磨內(nèi)拉空,系統(tǒng)穩(wěn)定后再恢復(fù)正常。若出現(xiàn)料層有變薄趨勢,可采用以上相反的措施
1.2研磨壓力
研磨壓力是進(jìn)行粉磨的動(dòng)力,是個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。研磨壓力大,料層薄,粉磨效果好,但也易導(dǎo)致振動(dòng)大,主電機(jī)電流大;相反,研磨壓力小,料層較厚,研磨效果不足,影響磨機(jī)產(chǎn)量。開磨時(shí),喂料量少,一般設(shè)定研磨壓力70或75bar,待系統(tǒng)趨于穩(wěn)定后結(jié)合主電機(jī)電流,吐渣斗提電流,料層厚度,振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。正常情況下控制主電機(jī)電流300-350A之間,振動(dòng)2.0mm/s左右。吐渣斗提電流不超過50A(空載電流42A,額定電流103A)。一般來說,吐渣量較大時(shí)(斗提電流超過50A,一般在55-60A),可適當(dāng)增大研磨壓力,提高研磨效果,大吐渣量降下來,提高磨機(jī)產(chǎn)量。研磨壓力增幅一般一次3-5bar,不宜過大,否則系統(tǒng)不穩(wěn),易引起振動(dòng)大。但若出現(xiàn)吐渣斗提電流大,但主電機(jī)小卻波動(dòng)大(220-330A),料層薄,振動(dòng)大,這時(shí)不宜增大研磨壓力,因?yàn)榇藭r(shí)磨內(nèi)并沒有形成均勻穩(wěn)定的料層,研磨效果不好,主電機(jī)電流波動(dòng)大主要是由于料層薄,磨輥與磨盤直接碰撞引起,增大研磨壓力只會(huì)使振動(dòng)更大,吐渣量多,主電機(jī)電流大,形成惡性循環(huán)。這時(shí)應(yīng)減少喂料量,減小研磨壓力(一般減小5bar),待磨及穩(wěn)定后再慢慢增加產(chǎn)量。
1.3 磨出口溫度
這里需要說明的是,增大研磨壓力可使磨出口溫度有所上升,可能是磨輥與物料之間做功較多引起。另外,把循環(huán)風(fēng)閥門開大,這時(shí)出磨含塵氣體(相對來說溫度較低)有部分進(jìn)磨,會(huì)出現(xiàn)磨入口氣體溫度增大但出口氣體溫度降低的情況。磨出口溫度降低比較容易理解,由于摻進(jìn)了溫度相對較低的出磨氣體,有降溫作用。對于磨入口溫度升高的情況,分析應(yīng)該是這樣的:在沒有開大循環(huán)風(fēng)擋板時(shí)磨入口處風(fēng)速很大,此時(shí)風(fēng)管內(nèi)氣體可看作層流運(yùn)動(dòng),主要以導(dǎo)熱方式換熱,當(dāng)開大循環(huán)風(fēng)擋板開度后,系統(tǒng)風(fēng)量大,但風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速降低,此時(shí)氣流由層流變?yōu)橥牧鳛橹?,與熱電偶的換熱主要以對流方式,對于入磨氣體這種導(dǎo)熱系數(shù)不高的流體,對流方式傳遞的熱量比導(dǎo)熱方式強(qiáng),故入口溫度相對高一點(diǎn)。當(dāng)然,循環(huán)風(fēng)擋板開度大小對磨出口氣體溫度的影響不是很大,在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)可以嘗試。
1.4磨機(jī)壓差
磨機(jī)壓差一方面反映了磨內(nèi)物料的多少,喂料與出磨物料之間的動(dòng)態(tài)平衡問題,另一方面反映了磨內(nèi)懸浮物料的多少,一般磨機(jī)壓差在5500Pa左右,此時(shí)磨機(jī)達(dá)到飽滿狀態(tài),喂料與出磨物料達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,產(chǎn)能得到最大發(fā)揮。若出現(xiàn)料層變厚趨勢,主電機(jī)電流增大,出磨溫度低(低于75℃),研磨效果不好,壓差相對較低,這時(shí)可適當(dāng)提高磨出口溫度至80--85℃,這時(shí)物料充分得到熱交換,從磨盤上吹起,料層變薄,壓差升高到5500Pa左右,同時(shí)選粉機(jī)電流增大,說明物料被吹起進(jìn)入選粉機(jī),研磨效果好,磨機(jī)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
偶爾也會(huì)出現(xiàn)磨機(jī)壓差突然一下子升高許多,達(dá)到5800--6000Pa,這時(shí)極易引起選粉機(jī)塌料,大量物料返回磨盤,料層突然不穩(wěn),主電機(jī)電流增大到四百多A,易引起磨機(jī)振動(dòng)。此時(shí)要大幅度降低選粉機(jī)轉(zhuǎn)速,把這股料子立即放出去,待磨機(jī)壓差恢復(fù)正常再慢慢把轉(zhuǎn)速增加至正常值。這時(shí)降低選粉機(jī)轉(zhuǎn)速,個(gè)別粒度跑粗,但量畢竟很少,通過均化作用對生料易燒性不會(huì)有太大影響。原則上這樣降低選粉機(jī)是不規(guī)范的做法,主要是一種應(yīng)急措施。
1.5振動(dòng)保護(hù)
立磨振動(dòng)對保護(hù)磨體是個(gè)十分重要的監(jiān)控參數(shù)。導(dǎo)致振動(dòng)大的一般原因如料層不穩(wěn),研磨壓力過大,喂料不均等這里不做論述。對于立磨振動(dòng)大時(shí)的應(yīng)急措施最常用的方法就是升輥,但有時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)點(diǎn)擊"升輥"信號后磨輥還沒有脫離磨盤振動(dòng)持續(xù)增大的情況,尤其在研磨壓力較大時(shí)升輥速度較慢的情況更為明顯,極易引起振動(dòng)停機(jī)。為此,發(fā)現(xiàn)振動(dòng)大,在點(diǎn)擊升輥的同時(shí)應(yīng)立即降低研磨壓力,一般一次降低5-10bar,這樣可使振動(dòng)得到較為有效的控制。另外,若偶爾出現(xiàn)振動(dòng)高報(bào)或者高高報(bào)的情況,在采取上述兩種措施的同時(shí)點(diǎn)擊操作畫面中"系統(tǒng)復(fù)位",使振動(dòng)高報(bào)或高高報(bào)信號立即消失,這樣可以再延時(shí)幾秒鐘,盡一切可能的避免振動(dòng)停機(jī)事故。當(dāng)然這一切都是應(yīng)急措施,操作中應(yīng)盡量使振動(dòng)越小越好。
1.6立磨通風(fēng)
磨機(jī)通風(fēng)對立磨穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),低耗具有重要影響。磨機(jī)通風(fēng)小,則物料拉不出去;通風(fēng)大,則細(xì)度易跑粗,同時(shí)循環(huán)風(fēng)機(jī)電流大,系統(tǒng)電耗增加。在操作中一般喂料量超過400t/h,循環(huán)風(fēng)機(jī)入口擋板開88﹪或90﹪, 喂料量達(dá)到或超過450t/h,則擋板開92﹪左右。循環(huán)風(fēng)機(jī)電流310-325A之間,風(fēng)料達(dá)到平衡。
1.7關(guān)于停磨排放吐渣
立磨開啟后排放吐渣料入磨是件又費(fèi)力又危險(xiǎn)的事,放吐渣不可能很均勻,極易造成入磨物料不均引起振動(dòng)。所以每次計(jì)劃停機(jī)都要盡量把磨內(nèi)物料磨空,少朝吐渣倉排放吐渣。為此,應(yīng)提前5-10min把喂料量減下來,同時(shí)降低研磨壓力至70bar甚至65bar,觀察入磨皮帶攝像頭,上面只剩下吐渣料時(shí)特別關(guān)注振動(dòng),合理選擇升輥時(shí)間,在保證磨體振動(dòng)前提下盡量多磨一會(huì)兒,把磨內(nèi)物料磨空,少排吐渣。
2、耐磨件磨損后的運(yùn)行分析
以上是立磨在正常生產(chǎn)時(shí)的運(yùn)行參數(shù)分析。隨著耐磨件如輥皮,磨盤襯板的磨損,為了最大限度的發(fā)揮磨機(jī)產(chǎn)能,出了及時(shí)對輥皮進(jìn)行翻邊外,在操作上也要進(jìn)行一些調(diào)整。下面筆者將重點(diǎn)談一下耐磨件的磨損對系統(tǒng)的影響。兩者比較參考分析。
2.1輥皮磨損后的運(yùn)行狀況
投產(chǎn)運(yùn)行三個(gè)多月后,磨機(jī)明顯惡化,主要體現(xiàn)在主電機(jī)電流高,達(dá)380-400A,而且經(jīng)常出現(xiàn)高達(dá)500A的過載電流,振動(dòng)大,2.5mm/s以上,給安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。增大研磨壓力至90bar,但效果不明顯。磨機(jī)壓差偏低,4800-4900Pa,選粉機(jī)轉(zhuǎn)速1050-1100rpm,料層薄,而且不穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)料層顯示為“1”mm的情況,被迫減產(chǎn)至400t/h,甚至380t/h。
利用停磨檢修機(jī)會(huì)進(jìn)磨檢查,發(fā)現(xiàn)磨輥輥皮的磨損已經(jīng)很明顯,如圖1所示:
物料經(jīng)下料溜子落入磨盤中央,在磨盤離心作用下甩向邊緣,在磨輥與磨盤襯板的內(nèi)側(cè),即1-4區(qū),磨輥通過垂直運(yùn)動(dòng)擠壓在磨盤上,把物料咬入其中進(jìn)行研磨。在此區(qū)域,物料料層厚,大塊多,受力較大,大多數(shù)大塊被逐步粉碎成細(xì)小的顆粒,然后在磨盤旋轉(zhuǎn)離心力的租用下,物料向磨盤邊緣運(yùn)動(dòng),進(jìn)入4-10區(qū),在這個(gè)區(qū)域,物料相對較薄,在9-10區(qū),距磨盤回轉(zhuǎn)中心距離最遠(yuǎn),離心力最大,被甩出磨盤,被自上而下的熱風(fēng)吹起進(jìn)行烘干并帶入上面的選粉機(jī)進(jìn)行分選。選出不合格的粗粉落入磨盤中心重新不料進(jìn)行二次研磨。而在9-10區(qū)沒有被風(fēng)吹起來的,大塊物料則落入磨盤下面的刮板腔被刮出磨機(jī)后進(jìn)入吐渣斗提重新入磨。如果磨輥與磨盤襯板磨損嚴(yán)重,則會(huì)影響1-4區(qū)的研磨效果,造成4-10區(qū)大塊增多,外排吐渣量大及選粉機(jī)返料增多,磨機(jī)內(nèi)循環(huán)大,料層不穩(wěn)定。主電機(jī)電流大,磨機(jī)臺(tái)產(chǎn)低。
由以上分析可以認(rèn)為:影響磨機(jī)臺(tái)產(chǎn)的主要因素是磨輥襯板磨損嚴(yán)重,形不成穩(wěn)定的料層,物料不能被有效研磨。經(jīng)常出現(xiàn)的料層厚度顯示為“1”mm及主電機(jī)電流500A的情況及振動(dòng)大,可能是磨輥5-7區(qū)與磨盤直接碰撞引起的。
2.2翻邊后的運(yùn)行
為使生產(chǎn)正常進(jìn)行,11月下旬公司組織對輥皮實(shí)施翻邊處理,把磨損較輕的外側(cè)換到內(nèi)側(cè)以加強(qiáng)對物料的研磨。翻邊后磨況又回到了以前的狀況:喂料到450t/h,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定如表1所示。
表1 輥皮磨損前后磨況參數(shù)對比
時(shí)間 |
臺(tái)產(chǎn)(t/h) |
主電機(jī)電流(A) |
磨機(jī)壓差(Pa) |
選粉機(jī)轉(zhuǎn)速(rpm) |
振動(dòng)(mm/s) |
研磨壓力(bar) |
料層厚度(mm) |
磨損前 |
450 |
300—350 |
5500左右 |
950—980 |
2.0以下 |
80左右 |
30—60 |
磨損后 |
380—400 |
380—400 |
4800—4900 |
1050—1100 |
2.5以上 |
90 |
5—30 |
2.3 輥皮雙面磨損后的運(yùn)行
這樣運(yùn)行三四個(gè)月后,磨況又回到翻邊以前的狀況,進(jìn)磨檢查,發(fā)現(xiàn)輥皮、磨盤襯板磨損到了驚人的程度,內(nèi)外側(cè)的磨損幾乎相當(dāng)。如圖2所示。
檢查磨盤襯板的磨損。如圖3所示。
此時(shí)磨況極差,喂料量390-400t/h。料層偏厚30-40mm,主電機(jī)電流高,380-400A。振動(dòng)小,2.0mm/s以下。磨機(jī)差壓5000Pa以上,磨出口溫度不超過80℃。
此時(shí)雖然振動(dòng)小,但研磨效果不好,進(jìn)料與出料達(dá)不到動(dòng)態(tài)平衡,磨內(nèi)物料越積越多,主電機(jī)負(fù)荷大。給安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患;另一方面,物料出不去,磨機(jī)差壓高(受系統(tǒng)漏風(fēng)影響,正常情況下磨機(jī)差壓隨運(yùn)行時(shí)間的延長逐漸下降),易造成選粉機(jī)塌料,形成振動(dòng)。這樣下去只能減產(chǎn)運(yùn)行,否則系統(tǒng)將惡化循環(huán)。
2.4 輥皮雙面磨損后在操作上的調(diào)整
針對以上情況,在操作上采用以下調(diào)整:
?、?提高出磨溫度至85-89℃,以增強(qiáng)磨內(nèi)物料流動(dòng)性
?、?加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng),循環(huán)風(fēng)機(jī)入口擋板開度由92%-95%
?、?增大研磨壓力,由95-100bar增大到110bar
?、?通過提高出口溫度和增大研磨壓力的方式,把料層偏薄控制在1-10mm以內(nèi)
通過以上調(diào)整喂料量達(dá)420t/h左右,主電機(jī)電流320-360A,磨機(jī)差壓4600-4800Pa,振動(dòng)2.5mm/s以下,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
調(diào)整前后具體參數(shù)對比見表2所示。
時(shí)間 |
臺(tái)產(chǎn)
(t/h) |
主電機(jī)電流(A) |
磨機(jī)壓差
(Pa) |
循環(huán)風(fēng)機(jī)入口擋板開度(%) |
振動(dòng)
(mm/s) |
研磨壓力(bar) |
出磨溫度(℃) |
料層厚度(mm) |
磨損前 |
390—400 |
380—400 |
5000以上 |
92 |
2.0以下 |
95—100 |
80以下 |
30—40 |
磨損后 |
420 |
320—360 |
4600—4800 |
95 |
2.0—2.5 |
110 |
85—89 |
1—10 |
2.5 關(guān)于料層厚度與磨機(jī)振動(dòng)的思考
料層顯示為“1”mm的情況,可能是由于輥皮和磨盤中間部分(即對應(yīng)二者4-7區(qū))直接接觸,碰撞引起。因?yàn)槎?-7區(qū)相對邊緣來講磨損較輕,比較凸,易接觸。但在1-4區(qū)和7-10區(qū),由于二者都磨損比較大,中間鉗入了物料進(jìn)行研磨,所以實(shí)際起到研磨作用的料層厚度應(yīng)在1-4區(qū)和7-10區(qū)磨輥與磨盤形成的間隙范圍內(nèi),即30-60mm左右。這里看到的料層顯示為“1”mm的情況已失去自身意義,只能作為參考值。
至于磨輥與磨盤二者直接接觸問題,由于兩邊鉗入了物料進(jìn)行研磨的緩沖作用,振動(dòng)不是很大,2.5mm/s以下,主電機(jī)電流不至于過高達(dá)500A情況,所以筆者認(rèn)為此刻磨輥與磨盤襯板的直接接觸并不能認(rèn)為是嚴(yán)格意義上的直接碰撞,應(yīng)該只是“接觸”,即所謂的“點(diǎn)到為止”,沒有形成較大的沖擊破壞力。若二者是嚴(yán)格意義的接觸碰撞,必然伴隨著振動(dòng)大,主電機(jī)電流過高的情況,翻邊前料層顯示為“1”mm時(shí)主電機(jī)電流達(dá)500A現(xiàn)象也從客觀上證實(shí)了這一點(diǎn)。
在第二次磨機(jī)工況惡化未進(jìn)行操作調(diào)整前,料層厚度顯示為30-60mm,這里顯示的是磨輥與磨盤5-7區(qū)的距離,而實(shí)際邊緣處料層厚度已達(dá)90-100mm。實(shí)際料層厚,研磨效果下降,主電機(jī)電流大,也就不難理解了。
另一方面,筆者想特別提醒一下,原則上講輥皮、磨盤襯板磨損到一定程度達(dá)到更換要求時(shí)要更換,對于磨輥和磨盤直接接觸碰撞這種情況是嚴(yán)格禁止的。但就本系統(tǒng)而言,也許是石灰石含硅鎂比較高,易磨性差,磨損也比較嚴(yán)重,特殊,所以在后期,即使料層很薄,顯示為1--10mm,尤其是顯示為“1”mm時(shí),可以判斷為本磨輥與磨盤直接接觸,但由于某種原因兩側(cè)嵌入物料進(jìn)行研磨,緩沖作用比較強(qiáng),故振動(dòng)不是很大,而且具有研磨效果。上面說過,磨損到更換要求一定要更換,但究竟磨損到何種程度更換,這個(gè)問題筆者不能做一定量結(jié)論,但就本系統(tǒng)而言,筆者根據(jù)從投產(chǎn)到現(xiàn)在運(yùn)行情況分析,認(rèn)為此刻已經(jīng)達(dá)到了需要更換的臨界狀態(tài),也就是說這種情況還能夠運(yùn)行下去,但如果出現(xiàn)磨況惡化,振動(dòng)上升,研磨效果不足,則意味著耐磨件的使用壽命已達(dá)到極限。當(dāng)然這也是筆者的看法。
所以從這個(gè)意義上講,筆者認(rèn)為本文的重點(diǎn)是分析問題的一個(gè)過程,從耐磨件磨損軌跡來分析問題,并采取相應(yīng)對策。就本系統(tǒng)而言,有幾點(diǎn)共性的東西,隨著耐磨件的磨損,研磨效果下降,在沒有翻邊時(shí)由于自身不穩(wěn),振動(dòng)大,主電機(jī)電流大,雙面磨損后,研磨效果不足,需要加大研磨壓力,加強(qiáng)通風(fēng),振動(dòng)會(huì)相對以前大等等。這些都是前后統(tǒng)一的東西,應(yīng)作為共同的經(jīng)驗(yàn)之談,并結(jié)合自己獨(dú)立的思考。
3結(jié)語
中控立磨的操作沒有一成不變的東西,要具體結(jié)合每一時(shí)刻不同的磨況及耐磨件的磨損情況對各個(gè)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全面綜合的分析,合理調(diào)節(jié),才能使系統(tǒng)得到優(yōu)化,否則,孤立起來,生搬硬套,是達(dá)不到預(yù)期目的的。
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轉(zhuǎn)載 《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》2011年第四期
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