王 磊

山東鋁業(yè)職業(yè)學院，山東 淄博 255065

山東山鋁水泥有限公司新上一條Φ4.3×66m +TSD預熱器新型干法窯，日產熟料3200t/d，水泥粉磨系統(tǒng)采用φ3.8m×13m+HFCG140-65輥壓機水泥開路磨系統(tǒng)，臺產110t/h。水泥磨系統(tǒng)11月投產使用，經過三個月的調試運行，先后解決了輥壓機液壓、喂料平衡等問題，生產基本趨于正常。2005年初生產中發(fā)現(xiàn)輥壓機頻繁劇烈震動，出現(xiàn)動輥經常卸壓問題；造成回料提升機（NSE300-34.45m，360m3/h）負荷大，數(shù)次使提升機液力耦合器易熔塞燒毀，提升機鏈板、銷軸損壞嚴重。提升機處理好后，輥壓機劇烈震動問題仍未解決。因輥壓機頻繁劇烈震動，運行3個月先后造成以下問題:1）扭矩支撐底座螺栓M42×200斷裂頻繁，累計更換48件；2）蝶形彈簧損毀較快，更換4組；3）萬向節(jié)連接軸更換一根；4）行星減速機（XG48-36.5）損壞更換兩臺；5）扭矩支撐下部固定梁松動，固定梁預埋地腳螺栓M48×1000震斷4次；輥壓機主機架地腳螺栓M48×1200出現(xiàn)松動，并震斷2個。工作時震動很大，以至于遠離輥壓機的控制室都有強烈震感，甚至連窗戶玻璃都發(fā)出較大響聲。輥壓機工作不正常造成極大經濟損失，給生產帶來許多困難，為此公司專門成立攻關小組來查找原因并解決輥壓機震動問題。

1 輥壓機系統(tǒng)的工藝簡介

HFCG140-65輥壓機生產能力平均 210t/h～280t/h，最大300 t/h。輥壓機物料來自水泥調配庫。水泥調配庫包括熟料庫，礦渣庫，石灰石庫，石膏庫，粉煤灰?guī)?。調配庫內水泥熟料、烘干礦渣、石灰石小石子、經破碎的碎石膏經各自庫底料斗下的棒閥進入各自皮帶秤，通過中控微機設定參數(shù)控制物料下料量，按比例配制的混合料進入B650×98200mm上料斜皮帶，運至輥壓機上部承重計量倉（容量30t），根據(jù)設定數(shù)據(jù)要求通過計量來料重量，反饋控制各皮帶秤瞬間下料量。計量倉下部電動閘板閥由中控室微機控制開度，控制入輥壓機物料量滿足工藝要求。粉煤灰通過固體計量秤——提升機——空氣斜槽直接入磨。

輥壓機兩輥旋轉，料位保持在一定的高度上，受重力作用下，料流入兩輥間；同時兩輥旋轉，摩擦力將對物料產生鉗入力。受雙重力的作用，物料經載荷區(qū)，被徑向擠壓和粉碎后成餅狀，通過兩輥后，物料下落釋放。

通過量的計算公式為:

式中:

ρmin為密度；

Smin為間隙；

V為輥的轉速；

B為輥的寬度。

由公式可知:壓力可以調節(jié)通過量但是壓力不能過小；間隙也可以調節(jié)通過量，為了使輥壓機與磨機能力匹配，把輥隙設定得很小，物料通過比較小的輥隙，產生了很大剛度的料餅，使得輥壓機產生振動；粉磨系統(tǒng)設計為混合粉磨，經輥壓機擠壓的物料，經磨頭NSE300-34.45m提升機提升至SF600/140型打散分級機，粗粉被選出被送回到輥壓機繼續(xù)輥壓，但是粉狀料多，在擠壓過程中，物料被壓實，徑向擠壓區(qū)料被壓縮困難，料餅剛度增大，加劇了輥壓機震動。

2 輥壓機震動的原因分析

經過長時間的觀察分析，結合輥壓機的工作原理，發(fā)現(xiàn)造成劇烈震動的原因主要有以下幾種:

1）物料中粒度不合適或摻有硬物（鐵塊）

公司輥壓機設計最大入料粒度為80mm，如果物料粒度分布不均或含有大于80mm顆粒較多時，物料的密實度變低，孔間隙大，會加大了震動。顆粒太細，物料直接從輥間流過，會造成塌料，使下道工序的提升機負荷激增而壓死跳停，加劇了輥壓機的震動。

當物料中摻入硬物時，硬物對輥壓物料造成阻礙，加大了輥壓的負荷，大大加劇了輥壓機的震動。

2）物料中因熟料淋水或礦渣較濕造成物料濕度大，易碎性不好

在進粒度級在10mm～40mm之間且粒度分布均勻，物料水分較小時對輥壓效果影響甚微；水分過大，其咬合角亦小，輥壓間隙變小，物料通過量變小，并且物料易碎性不好，輥壓的功效則大打折扣，同時加大了輥壓機的震動。

3）物料中粉狀細料較多，當粉狀細料大于30%是輥壓機震動頻繁的主要原因

當粉狀細料大于30%，小于60%，并且粒度分配較均勻，易形成包料現(xiàn)象，使大小顆?；ハ喟?，形成致密餅狀，無法進一步擠壓，且物料餅很不穩(wěn)定，造成輥壓機頻繁無序性震動，使得輥壓機劇烈震動，嚴重時造成回料提升機負荷突然增大，動輥液壓系統(tǒng)保護性卸壓，造成跳停和設備損壞等事故。

3 輥壓機震動問題的處理

通過以上的原因分析，找到了輥壓機震動的主要原因，針對這些原因，逐一對癥下藥，不斷摸索試驗，創(chuàng)造出了輥壓機震動問題的解決方案:

1）針對物料粒度不合適的問題，在稱重計量倉的上方安裝穩(wěn)流稱重倉裝置，該倉能夠通過計量打散機回料流量，調節(jié)上料皮帶上的料量，進而起穩(wěn)流作用，使輥壓機能平穩(wěn)運轉，減少震動。

針對物料中硬物（鐵塊），在上料皮帶中安裝干式電磁式除鐵器一臺，在打散機粗分管道安裝管式永磁除鐵器一臺，并在操作中及時觀察，清除硬物，防止硬物進入輥壓機。

2）針對物料濕度大問題，將熟料淋水裝置由物料淋水，改為霧化水冷卻，減少用水量；水渣使用烘干機烘干控制含水量＜1.5%；保證物料有較好的易碎性，減少濕料粘附，從而減少對輥壓機的影響。

3）通過前面的原因分析，知道粉狀細料多是造成輥壓機震動的主要原因。針對細料多這種現(xiàn)象，經過認真研究制定出了技術改造方案，通過進行設備改造，增加粉狀細料分離設備，減少細料進入輥壓機，從而避免形成物料餅，大大降低了輥壓機的震動。設備改造如圖實線所示:

新增設備有承重計量倉進風口調節(jié)風門、撒料盤裝置、集氣罩、旋風收塵器、雙翻板鎖風閥、回料管、收塵管道；充分利用收塵器收塵風量，未增加動力設備。進風口調節(jié)風門安裝在稱重倉殼體上，該風量控制與收塵排風機風門、水泥磨出口風門配合使用，使各處風量平衡，保證水泥磨通風良好、旋風收塵器收塵正常。撒料盤結構如圖:

物料自上而下進入撒料盤，氣流自下而上沖擊物料。該裝置能使物料均勻撒落并能使物料受上升氣流沖擊，帶走粉狀細料。集氣罩作用是使物料進入撒料盤通過收塵氣流收集，從而進入收塵管道。旋風收塵器回料管道安裝的鎖風裝置作用是防止系統(tǒng)漏風而影響收塵效果。旋風收塵器為φ2000高效旋風收塵器，收塵管道φ800鋼管，收塵器收塵管道系統(tǒng)均需要做保溫處理。

4 效果評價

2005年10月份對輥壓機進行了設備改造，增加撒料盤裝置、集氣罩、旋風收塵器、雙翻板鎖風閥、回料管、收塵管道等設備，實現(xiàn)了粉狀細粉的分離。通過試運行，未出現(xiàn)任何問題?，F(xiàn)在輥壓機已安全運轉兩年多，輥壓機頻繁震動現(xiàn)象基本消除，未出現(xiàn)鉸鏈支座螺栓、蝶形彈簧損壞等現(xiàn)象。

在這運行期間，我們還總結了一些好的經驗、技術參數(shù)。比如輥壓機的擠壓力是安全穩(wěn)定運行的重要因素，其大小會對擠壓質量與擠壓效果產生影響。經過試驗壓力設在7.0MPa～8.0MPa，擠壓效果最優(yōu)，震動較小，綜合效益也最高。

[1]朱昆泉，許林發(fā)主編.建材機械工程手冊[M].武漢工業(yè)大學出版社，2000，11.

[2]朱龍根主編.機械系統(tǒng)設計[M].2版.機械工業(yè)出版社，2001，5.

[3]席偉光，楊光，李波主編.機械設計課程設計[M].高等教育出版社，2003.