技术 | 浅谈辊压机进料装置的改造

 

 

辊压机采用垂直管道进料,属于流动性料床。物料循环挤压处理过程中,双辊边缘物料不易受限、易产生侧漏。在辊压机推广应用初期,由于使用斜插板控制人机物料量,料床受限程度较差, 进料比例调控不够灵敏。某公司水泥联合粉磨系统(辊压机+双仓球磨机)辊压机喂料系统改造前采用的就是这种斜插板来控制下料流量。

自投产以来,此下料装置暴露出很多不足:调节不便、功能 单一、调节性能不稳定。为了进一步降低系统能耗,某公司利用杠杆铰链式中心进料双调节进料装置对原进料装置进行替换,收到较为满意的效果。本文对此次改造进行总结,以资参考。

1 改造前下料装置存在的问题

改造前,该公司辊压机喂料系统通过电动调节斜挡板来控制下料流量。自投产以来,此下料装置暴露出很多不足。

(1)辊压机震动、跳停频繁。据统计,改造前公司全年因辊压机系统故障导致粉磨系统非计划停机率达到42%。

(2)辊压机系统经常塌仓、冲料,冒灰严重。

(3)螺杆进灰、受力变形,更有甚者螺杆卡死甚至断裂现象。很多时候现场都无法调整,最后只能通过棒闸阀来调整(手动喂料),电动控制下料开度未发挥实际作用。

(4)辊压机端面漏料严重,辊子端面磨损严重,提升机负荷过大且常有被压死现象。

(5)喂料不稳导致辊压机液压系统受冲击严重,阀件损坏过于频繁。

(6)辊压机动定辊电流波动大,动辊波动36~45A,定辊波动范围36—44A。为了保证辊压机系统的稳定性,台时产量只能维持在190—205t/h之间。

2 改造措施

2.1 杠杆铰链式中心进料双调节进料装置

该进料装置(见图1)由电动调节装置、导料板、杠杆、螺杆等零部件构成。采用蜗轮蜗杆传动原理,在电机的驱动下,螺杆旋进旋出一定的长度,力传递给连接挡板与螺杆的杠杆,杠杆在支点处摆动适应的角度,实现挡料板的开度变化。挡料板的角度通过在减速机一端的高精度角度传感器传输到DCS,中控室结合仓重变化、辊压机电流和压 力变化来调节挡料板开度,实现喂料量的控制。 

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                                                                                 图1辊压机杠杆双进料装置

2.2 延伸下料板、加装弧形挡板

辊压机主要依靠两个水平安装且同步相向旋转的挤压辊进行高压料层粉碎。被封闭的物料层在被迫向下移动的过程中所受挤压力逐渐增至足够大,直至被粉碎且被挤压成密实料饼从机下排出。这种料饼的机械强度很低,手捻即碎。料饼中含有大量的细粉,其中小于90μm的成品细小颗粒约占20%~30%,粗颗粒的内部结构已被破坏,产生许多微裂纹,易磨性好。也就是说,在挤压过的料饼中小于2mm的物料颗粒约占60%~70%,而且又有许多微裂纹。

辊压机从外形上看与辊式破碎机比较类似,都有两个相向旋转的辊子,在外界推力的作用下,把被作用的物料”破碎”,但二者工作原理却截然不同。

辊压机工作原理简单概括就是:高压料层粉碎。与破碎机相比这就是:

(1)由液压系统提供的挤压力达到几百吨甚至上千吨,即压力高。

(2)不是单颗粒粉碎,而是物料之间在封闭空间内相互挤压形成高压料层粉碎。高压料床的粉碎的实现,要求强制喂料,物料必须充满辊缝形成料柱,达到饱和喂料状态,形成密实的层压粉碎 区;如颗粒之间有自由空间,则达不到饱和喂料,形不成料床。因此,如何确保形成料柱的封闭空间或如何防止辊压机运行过程中的侧漏是确保辊压机稳定运行的关键。

为了进一步减小侧漏空间,确保辊压机运行过程中形成稳定的料柱,我们将进料装置下端耐磨板由原来的梯形改造成了两边对称弧形。改造前后对比见图2。

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                                                                           图2延伸下料板加装弧形挡板的改造
3 改造效果

进料装置改进后,提高了混合材在辊压机系 统预粉磨的稳定性,水泥粉磨系统台时产量提升到215—223t/h之间,具体表现为:

(1)相对于原进料装置,控制可靠。改造后,不仅提高了产量,且辊压机动辊、定辊电流基 本稳定在37~42A之间,稳定性较好。

(2)有效减少侧漏。因进料装置增加了辊压机下料管延伸板,避免了之前使用的进料装置存在的辊子端面磨损,造成侧挡板与辊子端面无法调整到最佳位置等问题,进一步减小了端面漏料、侧挡板磨损过快、提升机的负荷波动大等问题。全年未出现因辊压机侧漏引起的循环提升机压死等现象, 侧挡板使用周期延长至1年。 

(3)控制灵活,操作简便。中控操作人员能实时根据工艺系统的变化来灵活控制辊压机的喂料量,操作更简便、快捷。

(4)中心进料,减少辊面磨损。因单进料的工作原理是物料落在定辊上,再由辊子运动产生的 圆周力把物料带人拉入角,再进行破碎,且在此过程中辊压机对物料的粒度非常敏感,如果进料开度调整不好,就很容易导致辊压机因电流差及辊缝、压力差跳停。而杠杆式中心进料双调节装置则是通过双流量调节板进行对物料通过量的调整,来控制进入辊压机物料的多少,且其进料方式是直接进入辊压机的两辊之间,此喂料方式属于过饱和喂料, 这样就降低了辊压机对喂料粒度的敏感性,且相对于原装置减少了靠辊子圆周力把物料带入拉入角的环节,因物料粒度过大引起的跳动打滑现象不再出现,从而减少了相对大颗粒物料在辊压机里的停留时间,减小了辊面磨损。

(5)有效防止螺杆卡死问题。螺杆采用外置式,密封采用弹性钢片式密封,从而保证了螺杆不 会因防尘布的损坏而进灰卡死或损坏螺杆,解决辊压机进料装置因螺杆卡死不能调整问题。

(6)中心铰链式连接,缓冲物料冲击。进料 装置采用承力轴对整个流量调节板进行最大限度地支撑保护,传动机构与调节板间采用中心铰链式连接。因此,当调节板受到物料的冲击后,绝大部分 的力将由支撑转轴消化掉,不会出现像原来进料装置一样因受物料的冲击导致螺杆变形,出现无法调节或螺杆断裂的现象。

(7)进料装置控制更精确,可视化。进料装置采用双显示高精度角度变送器,相比目前使用的大部分进料装置而言,控制更精准,且在变送器本体上就能看到开度显示,从而使电气调试人员对整 个线路电流信号的衰减能作出快速的判断和处理。而且此变送器和减速电机是安装在一起的,调节更为便利。

(8)进料装置内部结构、下料板、弧形挡板等均为销轴或螺栓连接,更换方便。

(9)进料装置改造后,以前辊压机系统经常塌仓、冲料、冒灰现象基本没有再出现过,辊压机振动、阀件的故障率以及跳停现象大大降低,为系统的稳定运行创造了先决条件。

4 结束语
该系统更换杠杆铰链式中心进料双调节进料装置,延伸下料板、加装弧形挡板后,辊压机系统实现稳定运转,在产量不变的情况下吨水泥平均电耗从32.13kWh降至28.03kWh,年备件成本从5.5万元降至0.8万元,每年多创造效益200余万元。
2019年9月20日 14:31
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