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        試析水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

        2015-06-28 15:26:00
        四川水泥 2015年5期
        關(guān)鍵詞:塵粒壓機(jī)葉輪

        耿 波

        (新疆天業(yè)集團(tuán)天偉水泥有限公司,新疆 石河子 832000)

        試析水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

        耿 波

        (新疆天業(yè)集團(tuán)天偉水泥有限公司,新疆 石河子 832000)

        文章首先簡要分析了水泥粉磨系統(tǒng)的磨損現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上對水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)λ嗌a(chǎn)中粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪使用壽命的延長有所幫助。

        水泥 粉磨系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)葉輪 磨損

        1水泥粉磨系統(tǒng)的磨損現(xiàn)狀分析

        通過對水泥的生產(chǎn)過程進(jìn)行研究分析后發(fā)現(xiàn),在以下幾道工序中會出現(xiàn)磨損問題:采掘、破碎、粉磨以及輸送,由此極易引起設(shè)備上的主要零部件損壞,尤其是干法水泥生產(chǎn)線,磨損情況更加嚴(yán)重,并且很多系統(tǒng)都存在磨損,如石灰石破碎系統(tǒng)、生料粉磨系統(tǒng)、水泥粉磨系統(tǒng)等等。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國水泥行業(yè)因磨損導(dǎo)致的停機(jī)時間約占總停機(jī)時間的50%-55%左右。由此可見,磨損現(xiàn)已成為影響水泥行業(yè)正常生產(chǎn)最為主要的原因之一,當(dāng)設(shè)備磨損后,修復(fù)或更換所產(chǎn)生的費用導(dǎo)致水泥生產(chǎn)成本大幅度增加,不利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。由于水泥生產(chǎn)線上的設(shè)備較多,各個設(shè)備和系統(tǒng)所起的作用均不相同,故此磨損部位也不相同,按照磨損的機(jī)理可具體分為以下幾種類型:磨料磨損、腐蝕磨損以及疲勞磨損等。在干法水泥生產(chǎn)線上,生料立磨、煤立磨以及輥壓機(jī)等設(shè)備的磨損多以磨粒和疲勞磨損為主;風(fēng)機(jī)葉輪的磨損則以沖刷磨損為主。為此,必須針對磨損情況,采取有效的防磨措施。

        2水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

        目前,在一些水泥企業(yè)的干法水泥生產(chǎn)線上,帶輥壓機(jī)水泥磨循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損是困擾企業(yè)的主要問題之一。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),普通葉輪的使用壽命最長不超過3個月,短則1個月便需要進(jìn)行修補(bǔ),粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪磨損主要體現(xiàn)在葉片的前中部和墻板根部,如圖1所示。為了進(jìn)一步提高葉輪的使用壽命,必須采取有效的防磨措施。

        圖1 粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損情況

        2.1 減小粒徑

        在水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)運行時,含塵氣體從風(fēng)機(jī)入口向出口偏移90°,受塵粒自有動量影響,在塵粒進(jìn)入流道后,大部分塵粒會向葉片工作面與后盤交界處加速流動,同時也有小部分塵粒向葉片非工作面流動。造成葉片磨損的主要原因在于以下兩個方面:一是塵粒對葉片的沖蝕磨損,常見于葉片入口處;二是塵粒在葉片表面運動的磨粒磨損,常見于葉片出口處。為了降低塵粒對葉片造成的磨損現(xiàn)象,可采取降低塵粒質(zhì)量的方式予以解決。由于塵粒的硬度在生產(chǎn)中無法改變,而塵粒的粒徑卻可以通過提高輥壓機(jī)擠壓效果等途徑進(jìn)行控制,所以應(yīng)當(dāng)每年對輥面大修一次,確保輥面處于良好運行狀態(tài),使其保持適當(dāng)壓力,從而達(dá)到增加細(xì)粉量,減小塵粒粒徑的目的。

        2.2 降速防磨

        在風(fēng)機(jī)滿足正常生產(chǎn)條件的情況下,可采取降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的措施減少磨損。由于風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速和入口導(dǎo)葉式調(diào)節(jié)門對風(fēng)量、風(fēng)壓、物料細(xì)度進(jìn)行有效調(diào)控,在以往操作中,通常將風(fēng)機(jī)的變頻器調(diào)到35Hz,風(fēng)門開度為50%-70%,使得風(fēng)機(jī)長時間處于轉(zhuǎn)速較快的運行狀態(tài)下,加劇了葉輪磨損狀況。為此,在充分考慮風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)導(dǎo)葉磨損大、調(diào)節(jié)不靈活等因素的基礎(chǔ)上,可將導(dǎo)葉取消,采取轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)細(xì)度,不僅可以保證葉輪的風(fēng)流動順暢,而且還可以確保轉(zhuǎn)速降低到28Hz,達(dá)到節(jié)能、減輕磨損的效果。

        2.3 葉輪改進(jìn)

        2.3.1 粘貼陶瓷片。粘貼陶瓷片法是一種較為成熟的防磨技術(shù)。陶瓷片選用耐磨工程陶瓷,主要材料為氧化鋁、氮化硅及其復(fù)合材料,粘合劑為高強(qiáng)度有機(jī)或無機(jī)粘合劑,通過將陶瓷片粘附在葉輪表面,使其表面形成耐磨層,從而起到防磨作用。該耐磨層具備良好的耐磨性能,是普通碳鋼耐磨性能的百倍以上,并且該耐磨層的質(zhì)量較輕,可承受160℃以上的高溫。此外,粘貼陶瓷法還能夠根據(jù)葉輪形狀大小選擇陶瓷片,大幅度提高了處理易磨損部位的針對性和有效性。

        2.3.2 超耐磨合金件??稍谌~片的迎風(fēng)端及其與底盤的焊接區(qū)域采用超耐磨合金件,其不但硬度較高,可達(dá)88-89HRA,而且還具備良好的抗彎強(qiáng)度和耐沖擊性能,由此能夠滿足該區(qū)域的耐磨要求。

        2.3.3 可在條件允許的前提下對葉輪的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn),如采用碳化鉻高耐磨復(fù)合板進(jìn)行葉片制作,這樣一來便可以葉片的工作面為碳化鉻高耐磨復(fù)合板,而非普通的耐磨條紋。同時加強(qiáng)版也可以采用該材料。在具體制作的過程中,為防止后盤與葉片入口位置處的磨損情況,并防止葉片非工作面出現(xiàn)凹坑,可將后盤的加強(qiáng)板向內(nèi)部延伸至另一塊葉片的非工作面上,并焊接保護(hù)圈。該葉輪在某水泥廠的干法水泥生產(chǎn)線上進(jìn)行了試應(yīng)用,葉輪使用4個月左右時,葉片出現(xiàn)了輕微的磨損;使用到6個月左右時,靠近后盤的葉片磨損約2mm,加強(qiáng)板的角焊縫靠近出風(fēng)口的位置處磨出一個較小的溝槽,前盤的葉片幾乎未出現(xiàn)任何磨損情況。如果以這樣的磨損程度繼續(xù)下去,該葉輪最少能夠使用1年以上,若是對出現(xiàn)磨損的位置處采取加焊處理,則會進(jìn)一步延長其使用壽命。

        2.4 做好動靜平衡試驗

        根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪的動靜平衡試驗結(jié)果,對試驗不達(dá)標(biāo)的風(fēng)機(jī)葉輪加配重塊。在加配重塊過程中,通常采取的是焊接工藝,但是由于耐磨陶瓷片是利用粘合劑粘貼到底盤上,在焊接高溫的作用下會嚴(yán)重影響粘貼強(qiáng)度,所以應(yīng)當(dāng)采取兩次動靜平衡試驗,消除這一不利影響。第一次動靜平衡試驗在葉輪機(jī)加工完畢后且耐磨層施工前進(jìn)行,確保風(fēng)機(jī)葉輪達(dá)到動平衡試驗標(biāo)準(zhǔn)。對不達(dá)標(biāo)的風(fēng)機(jī)葉輪焊接配重塊,以避免第二次平衡試驗后需要焊接過多的配重塊;第二次動靜平衡試驗在耐磨層施工全部完成后進(jìn)行,若風(fēng)機(jī)全部粘貼了陶瓷片,且在鑲嵌工藝下使用了合金耐磨塊,那么應(yīng)當(dāng)采取局部降溫措施焊接配重塊,即將含水的絲織物敷在焊接部位進(jìn)行降溫,用以減少高溫對粘合劑產(chǎn)生的影響。

        結(jié)論:

        綜上所述,在水泥干法生產(chǎn)中,粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損是較為常見的問題之一,該問題的存在極不利于水泥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。為此,必須針對磨損情況,采取有效的防磨措施,以此來延長葉輪的使用壽命,這樣既可以減少修復(fù)葉輪磨損的費用,又能保證生產(chǎn)的有序進(jìn)行。

        [1]王學(xué)敏.王虔虔.國產(chǎn)大型輥壓機(jī)及粉磨系統(tǒng)工藝方案[J].中國水泥.2012(6).

        [2]郭志偉.某集團(tuán)5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線工程實踐優(yōu)化及研究[D].鄭州大學(xué).2011.

        [3]歷福平.石建業(yè).帶輥壓機(jī)的水泥粉磨系統(tǒng)工藝方案簡述[J].水泥技術(shù).2011(9).

        [4]徐順偉.黃偉.水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量下降的處理措施[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報.2012(1).

        TQ172

        B

        1007-6344(2015)05-0002-01

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