山西大同煤礦集團(tuán)建材有限責(zé)任公司　王文鑫

立磨振動(dòng)原因與控制研究

山西大同煤礦集團(tuán)建材有限責(zé)任公司王文鑫

立磨是水泥生產(chǎn)線中的重要設(shè)備之一，高效的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率是保證產(chǎn)量及效益的前提。立磨振動(dòng)嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，避免立磨的振動(dòng)可提高設(shè)變運(yùn)轉(zhuǎn)率，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。本文分析了立磨振動(dòng)產(chǎn)生的原因，并針對(duì)設(shè)備振動(dòng)的控制提出了相應(yīng)的處理措施。

立磨；振動(dòng)；原因；控制

引言

立磨又稱為輥磨，始現(xiàn)于20世紀(jì)20年代。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，立磨開始應(yīng)用于水泥生料粉磨，且因其工作高效、節(jié)能，立磨粉磨技術(shù)得到迅速推廣［1］。就目前發(fā)展趨勢(shì)，立磨粉磨機(jī)已逐步取代球磨機(jī)，生料、煤粉及礦渣的粉磨也越來越多地采用立磨設(shè)備，立磨已成為水泥生產(chǎn)線中的重要設(shè)備之一。

我公司4500t/d干法水泥生產(chǎn)線采用的是日本UM56.4立磨，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)到450～500t。高效的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率是保證生產(chǎn)及效益的前提。立磨的振動(dòng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率影響較大。因此，研究立磨的振動(dòng)產(chǎn)生原因及控制措施，對(duì)水泥生產(chǎn)具有重大的指導(dǎo)意義。

1立磨粉磨原理

立磨的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，其組成部分主要包括：磨盤、磨輥、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及選粉機(jī)等機(jī)械裝置［2］，其主要作用單元是磨盤及相對(duì)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)的磨輥。喂入立磨中的原料在磨盤離心力的作用下形成環(huán)形料床，磨輥相對(duì)于磨盤滾動(dòng)時(shí)，物料受擠壓進(jìn)入磨盤和磨輥之間，大塊物料首先受到磨輥的擠壓作用而粉碎，隨著磨輥施加壓力的增大，物料粒度逐漸減小。在磨輥相對(duì)磨盤的滾壓作用下，被粉碎后的物料在狹小的空間下密集堆積，在磨輥的作用下，物料之間相互擠壓傳遞壓力產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，彼此間施加剪切力，從而使物料更加細(xì)化，產(chǎn)生更小的物料粒度。

立磨頂端安裝有選粉機(jī)，而立磨下端則輸入熱風(fēng)。在磨盤離心力的作用下，粉磨細(xì)化后的物料從磨盤邊緣溢出，在高速氣流的帶動(dòng)下被揚(yáng)起吸入選粉機(jī)，從而進(jìn)行選粉分離，粒度較大的粉末被分離出會(huì)再次進(jìn)入立磨，進(jìn)行二次粉磨。有一部分較重的物料會(huì)在自身重力的作用下，下墜至刮板倉，在外循環(huán)系統(tǒng)的作用下，重新回到立磨進(jìn)行二次研磨［3］。

2立磨振動(dòng)原因分析

造成立磨振動(dòng)的原因較多，主要可以總結(jié)為三大類：工藝、設(shè)備和電氣系統(tǒng)。

2.1工藝控制

工藝控制對(duì)立磨振動(dòng)的影響較大，在生產(chǎn)中大部分立磨的振動(dòng)均由工藝控制不穩(wěn)定，料層厚度不均勻引起。料層較薄時(shí)，可粉磨物料較少，立磨工作效率低下，且料層太薄，使磨輥和磨盤之間產(chǎn)生剛性接觸，引起較大的振動(dòng)。剛性接觸還會(huì)加速磨輥和磨盤的磨損，產(chǎn)生較高能耗。反之，當(dāng)料層過厚時(shí)，立磨研磨能力減小，設(shè)備循環(huán)負(fù)荷增大，極易造成磨輥起伏跳動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

2.2機(jī)械因素

常見的機(jī)械因素主要是由于設(shè)備質(zhì)量以及安裝質(zhì)量的問題引起的。造成立磨振動(dòng)的原因主要有：磨輥襯板以及磨盤安裝不牢固；減速機(jī)基座與地基水平誤差超過規(guī)定范圍；擋料環(huán)安裝不到位；拉伸桿在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后產(chǎn)生偏差，造成受力不均。

2.3電氣因素

立磨運(yùn)行過程中，可利用控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及信息反饋。根據(jù)反饋信息，中控操作人員以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備員可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)整和設(shè)備控制調(diào)整。但若旋轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x或振動(dòng)測(cè)量?jī)x反饋數(shù)據(jù)失真、甚至損壞，則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無法監(jiān)測(cè)或反饋值錯(cuò)誤，從而影響系統(tǒng)操作。

3控制立磨振動(dòng)的措施

3.1喂料操作

當(dāng)磨內(nèi)喂入物料水分較高時(shí)，應(yīng)關(guān)閉入磨冷風(fēng)門，同時(shí)增加增濕塔出口溫度，直到磨內(nèi)壓差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)料層過薄時(shí)，應(yīng)加大喂料量，提高設(shè)備壓差，穩(wěn)定料層，減小設(shè)備振動(dòng)。若料層過厚，則應(yīng)該立即減小喂料量，增大通風(fēng)量，確保出料系統(tǒng)順暢。時(shí)刻保持立磨料層的穩(wěn)定，避免設(shè)備振動(dòng)。

3.2研磨壓力

中控操作員應(yīng)及時(shí)關(guān)注研磨壓力反饋值，當(dāng)研磨壓力比設(shè)定的壓力低時(shí)，應(yīng)立刻填充氮?dú)猓黾友心毫ΑＴO(shè)備運(yùn)行中應(yīng)保證三個(gè)拉伸桿間的平衡，拉伸桿之間失衡會(huì)導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)增大，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致拉伸桿斷裂，因此，應(yīng)及時(shí)調(diào)整拉伸桿的拉緊力，維持拉伸桿之間的平衡。

3.3料層厚度控制

在研磨壓力一定的情況下，若擋料環(huán)設(shè)置過高，則磨內(nèi)壓差增大，料層較厚；反之，若擋料環(huán)設(shè)置過低，則很難產(chǎn)生固定的料層厚度；操作員應(yīng)以實(shí)際情況為依據(jù)，時(shí)刻調(diào)整擋料環(huán)高度，維持料層厚度的穩(wěn)定。此外，設(shè)備運(yùn)行中還有可能發(fā)生刮料板斷裂甚至脫落的情況，導(dǎo)致磨內(nèi)回料工作中斷，原料在磨內(nèi)堆積使料層過厚。此時(shí)應(yīng)及時(shí)修理、更換刮料板。

3.4入磨物料粒度控制

在磨盤轉(zhuǎn)速維持不變的前提下，物料粒度越大，則離心力越大，物料在磨盤外圈堆積較多，內(nèi)圈物料則較薄，此時(shí)，立磨粉磨效率降低，且極易產(chǎn)生振動(dòng)。操作員應(yīng)降低磨內(nèi)風(fēng)量、降低出口溫度。若入磨物料粒度過小，在選粉機(jī)的作用下，大量物料漂浮于磨內(nèi)，造成磨盤上物料過薄，進(jìn)而引起振動(dòng)，此時(shí)應(yīng)加大磨內(nèi)噴水量，降低選粉機(jī)的速度。

3.5避免異物進(jìn)入

生產(chǎn)過程中現(xiàn)場(chǎng)操作員應(yīng)時(shí)刻注意避免異物進(jìn)入設(shè)備，導(dǎo)風(fēng)葉片折斷的碎片或修理人員遺落的工具都會(huì)引起立磨異響甚至振動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)員應(yīng)時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)異響及時(shí)清理。若磨內(nèi)金屬異物體積較小，可抬起磨輥，從回料下料口處清理；但若異物體積過大，則必須停磨，打開磨門進(jìn)行清理。

4小結(jié)

立磨振動(dòng)嚴(yán)重影響設(shè)備壽命，降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，生產(chǎn)中可從工藝、機(jī)械、電氣系統(tǒng)等方面入手，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，盡量避免設(shè)備的振動(dòng)。

［1］熊會(huì)思，熊然.新型干法水泥廠設(shè)變選型使用手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2007.

［2］張路明.原料立磨調(diào)試?yán)碚撆c實(shí)踐［J］.礦山機(jī)械，2010，38 （17）：88-93.

［3］李濤平.立磨在水泥工業(yè)中的應(yīng)用 ［J］.中國(guó)水泥，2012，（11）：39-43.