辊压机系统稳定运行的措施

我公司水泥粉磨采用3套Φ4.2m×13m磨机配Φ1600mm×1400mm辊压机工艺系统,生产P·O42.5水泥。自投产以来,由于物料、设备使用等多方面的原因,辊压机不能稳定运行,很大程度上制约了水泥磨台时产量的提高。经过我公司各专业技术人员系统分析,制定了一系列的整改措施,实现了辊压机的稳仓操作,提高了做功效果。

1 存在问题及分析

  通常,操作员按照规范将辊压机喂料稳流仓位控制在仓重的80%左右,当发现仓位有下降趋势时,立即增加喂料量,但往往已经来不及,小仓会在几十秒内放空;同样,当发现仓位有上升趋势时,通过降低给定压力和增大斜插板开度的方式稳定仓位,但也已经来不及,小仓会在很短时间内冒仓,所以辊压机只能长期在空仓条件下运行。物料由喂料皮带直接冲击到挤压辊上,辊缝及电流波动极大,辊压机振动很大,造成一系列的设备损坏且影响做功。挤压辊轴承由于振动大,在正常使用寿命内发生外圈辊道局部严重剥落,挤压辊反馈压力不稳定,蓄能器菌型阀组件频繁损坏,万向节发生断裂,辊压机框架螺栓频繁断裂,扭矩支撑杆频繁断裂等一系列的设备异常损坏。驱动电动机电流在22~55A大范围波动,不能形成连续的料饼,使得水泥磨台时产量极不稳定。

  经过对工艺及设备进行系统的分析,初步判断存在以下问题:1)称重仓内的物料存在严重的离析,造成物料在挤压辊轴心线方向上的通过速度不同步; 2)物料在称重仓内没有形成稳定连续的仓压,不能满足辊压机的过饱和运行条件; 3)辊压机自带的手动喂料调节装置存在设计缺陷,不能随时调整斜插板开度来控制喂料量; 4)挤压辊液压纠偏程序还没有达到和实际运行环境匹配的最优化。

2 缓解物料离析问题

  1)熟料配料仓两个入料点合并为单下料点,并增加自制撒料均化装置。

  熟料配料仓由两台提升机在圆形仓顶靠近边缘的两个入料点入料。由于熟料结粒不太好,颗粒和粉料各占50%,而且在入料下落时颗粒向入料点四周滚落,粉料集中在中心,使得两个下料点的颗粒物料在料仓的中心处重叠,因此料仓中心集中了较多的颗粒物料,而料仓下部有3个出料点分别给3条生产线供料,2号出料点在料仓中心位置,1号、3号出料点在料仓的两侧,造成2号线颗粒较多,1号、3号线粉料较多,产生严重的物料离析问题。结合现场的实际情况,将两个入料点合并为一个入料点,在料仓中心处入料,并在料仓顶部安装自制撒料装置。入料溜子改造见图1。

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图1 熟料仓入料溜子改造

  2)称重仓入料口增加自制撒料均化装置。

  称重仓的物料来自皮带机喂入的新料和V型选粉机喂入的打散循环料,两股料经过短暂混合后同时入仓,混合极不充分,并且新料溜子较长落差大,入料速度大,使得称重仓内的物料颗粒和粉状料形成离析。根据现场称重仓的实际尺寸在称重仓的上部制作安装扇形撒料装置,用来给物料降速和加强混合,缓解称重仓内的物料离析现象。扇形撒料盘见图2。

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图2 扇形撒料盘

  3)改造辊压机出口入循环提升机溜子,均化提升机料斗里的物料。

  经过辊压机挤压的物料进入循环提升机进行循环挤压,由于入提升机溜子较长落差大,入料速度大,使得提升机料斗中远离溜子方向的物料较多且主要是颗粒物料,造成物料离析。需要在溜子中部增加一处缓冲,达到给物料降速和缓冲混合的目的,使得提升机料斗中的物料均匀平铺。溜子改造见图3。

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图3 辊压机出口溜子改造

  4)改造循环提升机入V型选粉机溜子,均化入V型选粉机物料。

  入V型选粉机的溜子很长且落差较大,使得进入V型选粉机的物料几乎集中成一股,造成V型选粉机内部打散板磨损极不均匀,且出V型选粉机入称重仓的物料也极不均匀。根据现场溜子的实际位置和尺寸,将第一节角度改变,以便延长第二节的长度,从而可以在第二节溜子上安装导流板,使得物料在进入V型选粉机前均匀平铺开。另外,在第一节和第二节接头处安装物料缓冲箱,即物料流入并充满接料箱后溢出降速,辅助第二节的导流板均化效果。见图4。

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图4 V型选粉机入口溜子改造及增加导流板

3 改造优化喂料系统装置

  1)改造称重仓结构,增强其稳流作用。

  辊压机称重仓上部为方形、下部为倒方锥形接一段长方形直溜。仓体、锥体、直溜的高度比例为35∶23∶1.5,考虑到直溜段高度较小,起不到很好的稳流作用。将中部锥体高度缩短1m用来加长直溜段尺寸,从而加强称重仓的稳流作用。见图5。

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图5 称重仓增加直溜改造

  2)改造斜插板调节装置,使斜插板开度调节方便。

  辊压机配套斜插板调节装置为手动螺纹副传动结构,其中螺纹传动副机构装配在辊压机壳体内部,由于壳体内部充满扬尘,灰尘极易填塞传动副影响传动,在需要通过调节斜插板来控制喂料量时往往非常困难甚至需要停机处理才能实现。结合现场实际情况,将调节装置的传动副改装到壳体外部,实现斜插板开度的随时可调性。见图6。

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图6 辊压机斜插板调节装置改造

4 调整液压纠偏系统参数

  通过观察发现,实际运行时挤压辊辊缝波动很大,处于反复开合状态,即一股料下来将辊缝撑开,马上又被液压系统推回为零辊缝,此时活动辊轴承座顶在限位块上,辊压机整体出现极大振动,然后又被物料撑开,如此反复,且液压系统的液压泵处于频繁启动状态,而反馈压力值一直不能达到需要的数值,直到最终液压泵及液压油过热后完全失去泵油补压功能,造成主机停机。

  经过机械电气及工艺人员综合分析,液压系统元件参数的设定是参照辊压机说明书中推荐给定压力值5~8MPa为标准,将左右加压系统的直动溢流阀泄压值设定为10MPa,而在后来的操作中,根据实际物料的情况,操作人员将给定压力设定为9~10MPa,当反馈压力超过10MPa时,纠偏程序启动液压泵补压,而此时溢流阀处于泄压状态,造成泵频繁启动但不能达到补压目的,因此将左右加压系统的溢流阀泄压值设定在12MPa。

  当挤压辊辊缝两侧出现偏差超过设定值时,纠偏程序会自动启动液压泵准备给系统补压,等辊缝偏差值持续一段时间,符合补压条件时加压阀开启进行补压,但由于辊缝波动大且极不稳定,不能达到启动加压阀补压的延时条件,液压泵处在长期运行并等待补压的过程,造成液压泵及液压油过热失去功能。因此将程序修改成液压泵在启动后一段时间仍不具备加压条件时自动停止,等待下一次启动条件。

  由于系统运行压力整体提高后,辊缝波动大,分析主要原因为蓄能器的充气压力没有对应增加。根据蓄能器充气压力一般为系统运行压力的65%~80%,因此将蓄能器的充气压力由原来的4.5MPa提高到5.5MPa,很大程度缓解了辊缝的波动程度。

  在辊压机的运行操作过程中,操作员普遍反映物料性能稳定性较差,尤其是物料结粒情况和易磨性,以及石灰石的粒度(为节约成本取消了石灰石破碎机的使用),因此纠偏程序中加压启动条件和停止条件需要频繁调整。经过向自动化工程师建议,将后台的程序参数做到了中控操作界面上,实现操作员根据物料的实时变化来随时调整以保护程序的条件参数。

5 调试效果

  经过采取以上一系列措施,辊压机实现了稳仓操作,运行平稳,避免了挤压辊轴承频繁损坏、扭矩支撑频繁断裂等设备损坏,电动机电流稳定在额定电流的75%以上,提高和稳定了水泥磨的台时产量。具体对比效果见表1。


2018年12月8日 14:53
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