引言

某公司哈薩克斯坦西里2500t/d熟料預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)生料粉磨采用生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)(基本配置如表1所示)。該系統(tǒng)投產(chǎn)后不久生料電耗就長(zhǎng)期穩(wěn)定在11kWh/t左右。這得益于根據(jù)物料物理性能科學(xué)調(diào)節(jié)物料進(jìn)入輥壓機(jī)系統(tǒng)的方式；以最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)匹配；對(duì)物料粒度的合理控制；對(duì)系統(tǒng)設(shè)備規(guī)律性的維護(hù)和保養(yǎng)。現(xiàn)總結(jié)成文，以資參考。

表1 生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的主機(jī)配置

目前，從生料調(diào)配站過(guò)來(lái)的物料一般有兩種方式進(jìn)入穩(wěn)流倉(cāng)，一是直接進(jìn)入穩(wěn)流倉(cāng)，二是先進(jìn)入V型選粉機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)V選)選粉烘干以后再入穩(wěn)流倉(cāng)。

在生產(chǎn)初期該公司采用先入V選的方式，在運(yùn)行中常出現(xiàn)因回粉量多而導(dǎo)致動(dòng)態(tài)選粉機(jī)回料管堵塞現(xiàn)象的頻繁發(fā)生，而且動(dòng)態(tài)選粉機(jī)電流波動(dòng)較大。回粉的不均勻進(jìn)入又造成穩(wěn)流倉(cāng)內(nèi)粉料離析和分層現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了輥壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，沖料跳停現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

該生產(chǎn)線(xiàn)位于哈薩克斯坦西南部的圖蘭低地(圖蘭平原)，北溫帶地區(qū)，屬?lài)?yán)重干旱的大陸性氣候，物料水分相對(duì)較低，校正材料黏土中細(xì)顆粒較多，容易被風(fēng)帶入動(dòng)態(tài)選粉機(jī)中而成為回粉，造成動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的回粉量較大。

為了減少動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的回粉量，保持回粉的穩(wěn)定，將調(diào)配站過(guò)來(lái)的物料直接進(jìn)入穩(wěn)流倉(cāng)，保證了輥壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

但到了冬季，哈薩克斯坦當(dāng)?shù)貧鉁卦诹阆?0℃以下，物料里的水分易結(jié)冰而造成物料的流動(dòng)性變差。系統(tǒng)運(yùn)行初期因穩(wěn)流倉(cāng)內(nèi)物料溫度低，穩(wěn)流倉(cāng)下料不流暢而導(dǎo)致輥壓機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，電流波動(dòng)大，出輥提升機(jī)電流波動(dòng)也較大。因此在冬季，輥壓機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)，調(diào)配站物料先入V選進(jìn)行烘干升溫，然后入穩(wěn)流倉(cāng)，等到穩(wěn)流倉(cāng)的物料達(dá)到一定溫度以后再改變物料進(jìn)入系統(tǒng)的方式。此時(shí)在操作上V選出口溫度要偏高控制，當(dāng)V選出口溫度達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值時(shí)表明循環(huán)升溫已經(jīng)完成，物料可以直接入穩(wěn)流倉(cāng)。

采用物料直接入穩(wěn)流倉(cāng)時(shí)，因穩(wěn)流倉(cāng)內(nèi)的物料和兩個(gè)選粉機(jī)(V選和動(dòng)態(tài)選粉機(jī))的熱回料混合后，前者會(huì)得到加熱烘干，穩(wěn)流倉(cāng)內(nèi)的水汽含量較大，在運(yùn)行中要保證穩(wěn)流倉(cāng)的通風(fēng)，對(duì)收塵管道和穩(wěn)流倉(cāng)的結(jié)皮要定期進(jìn)行清理。

對(duì)比在數(shù)套輥壓機(jī)系統(tǒng)上的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，物料直接入V選的方式很容易造成對(duì)V選的沖擊磨損，導(dǎo)致V選維修頻繁，同時(shí)輥壓機(jī)運(yùn)行算不上很穩(wěn)定，所以在物料水分滿(mǎn)足輥壓機(jī)正常運(yùn)行的情況下，建議盡量采取直接入穩(wěn)流倉(cāng)的方式。該系統(tǒng)調(diào)配站物料以直接入穩(wěn)流倉(cāng)為主，故運(yùn)行2年多以來(lái)，V選內(nèi)部磨損和變形很少。

2.1 循環(huán)風(fēng)機(jī)和動(dòng)態(tài)選粉機(jī)頻率的控制

V選是靜態(tài)選粉機(jī)，影響其出口物料粒徑的主要因素有風(fēng)量風(fēng)速和物料的分散程度。循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率高、抽風(fēng)量大時(shí)，從V選帶出選粉機(jī)的粗料多，勢(shì)必造成動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的負(fù)荷增大，選粉效率也會(huì)下降。

該生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)初期循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率控制在42Hz以上時(shí)，出現(xiàn)因回粉量過(guò)大而導(dǎo)致選粉機(jī)粗粉回料管堵塞頻繁的情況，影響了輥壓機(jī)的正常運(yùn)行。隨后，將循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率逐步由42Hz下降至39Hz，選粉機(jī)頻率也由35Hz下降至32Hz，生料細(xì)度控制在80μm篩余14％左右，能滿(mǎn)足燒成系統(tǒng)要求。此時(shí)，循環(huán)風(fēng)機(jī)電流由54A下降至48A，折算到噸生料電耗下降0.3kWh/t。

2.2 摸索最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量點(diǎn)

調(diào)試初期，為實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，輥壓機(jī)主電機(jī)電流控制在75A左右，此時(shí)輥壓機(jī)產(chǎn)量260t/h。后來(lái)考慮到國(guó)外生產(chǎn)以保證設(shè)備的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行為主，將輥壓機(jī)主電機(jī)電流控制到50A左右，此時(shí)輥壓機(jī)產(chǎn)量245t/h，通過(guò)能管系統(tǒng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，生料綜合電耗下降了1kWh/t左右，不升反降，主要是噸生料輥壓機(jī)主電機(jī)電耗得到了下降。但將輥壓機(jī)主電機(jī)電流降到40A以下時(shí)，此時(shí)因喂料調(diào)節(jié)閥開(kāi)度過(guò)小導(dǎo)致輥壓機(jī)不能實(shí)行過(guò)飽和喂料，輥壓機(jī)做功效率會(huì)變差，導(dǎo)致成品率下降回粉量增多，稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料量也變得極其不穩(wěn)定，主電機(jī)電流、輥縫和出輥提升機(jī)電流都會(huì)出現(xiàn)周期性波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致輥壓機(jī)直接沖料跳停。通過(guò)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，輥壓機(jī)電流在40～50A之間時(shí)會(huì)獲得一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)上述的逐步對(duì)比調(diào)整，該生產(chǎn)線(xiàn)生料電耗由最初的14kWh/t逐步下降至11kWh/t左右。

2.3 穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重的PID控制

穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重的穩(wěn)定控制是輥壓機(jī)正常運(yùn)行的一個(gè)基本條件，因受物料性質(zhì)和輥壓機(jī)運(yùn)行工況的影響，穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重處于一個(gè)動(dòng)態(tài)波動(dòng)范圍。倉(cāng)重過(guò)低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)物料離析現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)也因物料對(duì)輥面形不成較穩(wěn)定的料壓極易造成輥壓機(jī)沖料跳停。生產(chǎn)初期，該系統(tǒng)多次出現(xiàn)穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重低，輥壓機(jī)跳停現(xiàn)象，主要原因是操作員調(diào)整不及時(shí)。在實(shí)際操作中，喂料量調(diào)節(jié)的根據(jù)是倉(cāng)重的變化，為了杜絕操作員調(diào)整不及時(shí)引發(fā)事故，采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)控制穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重和喂料量，并對(duì)稱(chēng)重倉(cāng)實(shí)行定期清倉(cāng)制度，將燧石、鐵屑等難磨物料定期排除。以上措施有效地提高了輥壓機(jī)的工作效率。

為了確保燒成系統(tǒng)的連續(xù)性生產(chǎn)，生料粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量必須大于燒成系統(tǒng)的喂料量，這就要求間歇性生產(chǎn)的生料粉磨系統(tǒng)具備安全高效的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。因此在生產(chǎn)組織上要強(qiáng)抓對(duì)生料系統(tǒng)的巡檢，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的隱患要能及時(shí)地排查，利用停機(jī)期間集中處理，從而杜絕正常運(yùn)行期間的臨停。

3.1 側(cè)擋板磨損

輥壓機(jī)側(cè)擋板的主要作用是防止輥?zhàn)觾蛇叺奈锪蠜](méi)有經(jīng)過(guò)輥壓機(jī)擠壓而直接落下，當(dāng)側(cè)擋板磨損或間隙過(guò)大時(shí)，會(huì)造成兩個(gè)輥?zhàn)拥墓ぷ髅娌荒苄纬闪己玫牧蠅憾疠亯簷C(jī)做功效率的下降和回粉循環(huán)量的增加。在操作運(yùn)行中具體表現(xiàn)為出輥提升機(jī)和入倉(cāng)提升機(jī)電流明顯增加甚至出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，V選的出口負(fù)壓也明顯上升，動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的負(fù)荷增加。在輥壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)上，為輥壓機(jī)做功變得不穩(wěn)定，電流會(huì)因?yàn)榉哿系脑龆喽霈F(xiàn)周期性地波動(dòng)，同時(shí)穩(wěn)流倉(cāng)倉(cāng)重和輥縫也會(huì)出現(xiàn)周期性波動(dòng)，操作上變得極其困難，稍有不慎就會(huì)引起輥壓機(jī)的沖料跳停，也會(huì)直接造成臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的下降和系統(tǒng)電耗的上升。因此，在輥壓機(jī)系統(tǒng)的日常管理中應(yīng)做好對(duì)側(cè)擋板的定期檢查和更換，以保證系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

3.2 氮?dú)饽覊毫Φ亩z

在輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，氮?dú)饽液鸵簤焊捉M成液壓彈簧系統(tǒng)，氮?dú)饽业膲毫Q定了彈簧的剛度，壓力高時(shí)剛度小，會(huì)影響輥壓機(jī)的做功效果；壓力低時(shí)剛度硬，會(huì)導(dǎo)致輥壓機(jī)的運(yùn)行不穩(wěn)定。

該系統(tǒng)輥壓機(jī)在運(yùn)行一年以后，開(kāi)機(jī)時(shí)剛打開(kāi)喂料氣動(dòng)閘板閥，輥壓機(jī)就跳停。起初將喂料調(diào)節(jié)閥調(diào)整到最小開(kāi)度，沒(méi)有效果，只好開(kāi)機(jī)時(shí)由人工控制手動(dòng)棒閥，輥壓機(jī)運(yùn)行極不穩(wěn)定。分析認(rèn)為，瞬間加載壓力波動(dòng)大沖高(超過(guò)設(shè)定最大值12MPa)是輥壓機(jī)跳停的根本原因。排查液壓系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)4個(gè)氮?dú)饽业臍怏w壓力全部處于零壓狀態(tài)，對(duì)液壓系統(tǒng)沒(méi)有起到儲(chǔ)能和緩沖作用，輥縫突然撐開(kāi)時(shí)輥壓機(jī)就直接因壓力過(guò)高跳停。充裝氮?dú)獾筋~定壓力5MPa后，這一現(xiàn)象得到徹底解決。這說(shuō)明，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期點(diǎn)檢十分重要。

3.3 物料粒度的控制

物料粒度的控制對(duì)輥壓機(jī)的正常運(yùn)行也不容小視，在原材料的供應(yīng)上保證各種物料粒度(特別是質(zhì)地堅(jiān)硬的鐵礦石)控制在要求范圍之內(nèi)，避免因粒度過(guò)大造成輥壓機(jī)運(yùn)行的不穩(wěn)定。該生產(chǎn)線(xiàn)就曾出現(xiàn)過(guò)鐵礦石粒度過(guò)大(由破碎鐵礦石的顎式破碎機(jī)粒度調(diào)節(jié)螺桿松動(dòng)引起)引起輥壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中頻繁跳停的情況。石灰石庫(kù)的離析作用引起的物料粒徑的變化也會(huì)對(duì)輥壓機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)影響。該生產(chǎn)線(xiàn)擁有2個(gè)石灰石庫(kù)，每個(gè)庫(kù)有2個(gè)下料點(diǎn)，在生產(chǎn)中充分利用2個(gè)石灰石庫(kù)底4臺(tái)秤進(jìn)行石灰石的搭配下料，有效地避免了因庫(kù)內(nèi)離析作用而出現(xiàn)的石灰石粒度波動(dòng)現(xiàn)象。

3.4 系統(tǒng)除鐵裝置的維護(hù)

由于生料輥壓機(jī)在運(yùn)行中沒(méi)有排渣系統(tǒng)，大量鐵屑等堅(jiān)硬難磨物質(zhì)的內(nèi)循環(huán)會(huì)導(dǎo)致輥壓機(jī)的做功效率下降、能耗上升，同時(shí)也會(huì)加劇對(duì)設(shè)備的磨損，所以做好對(duì)系統(tǒng)除鐵裝置的維護(hù)尤為重要。特別是那些細(xì)小的鐵粒主要依靠回粉入穩(wěn)流倉(cāng)下料管上的管道除鐵器進(jìn)行排除，在許多生產(chǎn)線(xiàn)上都沒(méi)有引起足夠的重視和維護(hù)，從而影響了輥壓機(jī)的正常運(yùn)行。在原材料開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程中帶入的那些金屬物質(zhì)(如潛孔鉆鉆頭等)如不及時(shí)排除，對(duì)輥壓機(jī)有可能造成致命性的傷害，筆者就曾親歷過(guò)因進(jìn)鐵導(dǎo)致輥壓機(jī)減速機(jī)殼體破裂直接解體的事故。出于對(duì)輥壓機(jī)安全運(yùn)行的考慮，該生產(chǎn)線(xiàn)每條原材料輸送皮帶上都加裝了除鐵器，以實(shí)現(xiàn)物料多次轉(zhuǎn)運(yùn)多次除鐵之目的。

哈薩克斯坦西里2500dd熟料預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)于2018年年底投入運(yùn)行，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試和整改后，實(shí)現(xiàn)了生料粉磨電耗長(zhǎng)期穩(wěn)定在11kWh/t左右的優(yōu)秀效果。綜上所述，主要經(jīng)驗(yàn)有三點(diǎn)：

(1)根據(jù)物料的性質(zhì)適時(shí)調(diào)整進(jìn)料方式，減少對(duì)設(shè)備的沖擊和磨損，同時(shí)保證輥壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行；

(2)操作上調(diào)整操作參數(shù)，找到最佳的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量點(diǎn)和適宜的能耗指標(biāo)；

(3)做好對(duì)物料粒度的控制和日常檢查維護(hù)，是輥壓機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基本保證。

作者：陳杰，廖全桂，付明

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