亓久震

（日照魯碧新材料科技有限公司，山東日照 276806）

0 引言

某公司為山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司提供配套設(shè)備，建有年產(chǎn)120 萬噸礦粉生產(chǎn)線一條，消化山鋼煉鐵產(chǎn)生的高爐水渣，用于生產(chǎn)礦粉。配套立磨為天津院TRMS56.3 輥式立磨，主電機(jī)功率為5300 kW，2018 年1 月份投產(chǎn)，該型號立磨具有臺時(shí)產(chǎn)量高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，投產(chǎn)初期，臺時(shí)產(chǎn)量約168 t/h，電耗約35.5 kW·h/t，礦粉比表面積410～415 m2/kg，基本達(dá)產(chǎn)達(dá)效。后期使用過程中，針對立磨運(yùn)行的實(shí)際情況及出現(xiàn)的部分問題，不斷進(jìn)行針對性研究，優(yōu)化調(diào)整操作參數(shù)，對部分關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，提升了立磨運(yùn)行穩(wěn)定性，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有突破。

1 回料輸送方式改造

立磨產(chǎn)生的回料原通過皮帶機(jī)輸送進(jìn)入提升機(jī)，再進(jìn)入立磨進(jìn)行重新研磨。皮帶機(jī)輸送存在以下缺點(diǎn)：①揚(yáng)塵較大，因皮帶存在表面粘料問題，粘連物料灑落至地面，造成地面污染和現(xiàn)場揚(yáng)塵，環(huán)保不達(dá)標(biāo)；②皮帶機(jī)起不到鎖風(fēng)作用，大量冷風(fēng)進(jìn)入立磨內(nèi)部，造成立磨熱損耗，提高了烘干成本。

為此將皮帶機(jī)改為密封給料機(jī)（圖1）。密封給料機(jī)采用全密閉形式，上層為皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)，下層為螺旋輸送機(jī)，皮帶機(jī)運(yùn)輸過程中撒漏物料落入下層螺旋輸送機(jī)內(nèi)，與皮帶機(jī)運(yùn)輸物料共同進(jìn)入提升機(jī)內(nèi)，杜絕現(xiàn)場撒漏料，提升系統(tǒng)鎖風(fēng)效果。

圖1 密封給料機(jī)結(jié)構(gòu)

2 輥套尺寸優(yōu)化改造

投產(chǎn)初期，立磨輥套使用1 年左右，即開始出現(xiàn)母材開裂問題，嚴(yán)重影響磨機(jī)研磨效率和臺時(shí)產(chǎn)量，后經(jīng)過與設(shè)計(jì)院溝通，對輥套尺寸進(jìn)行了優(yōu)化改造，解決了該問題。

圖2 為輥套原始尺寸，將新制輥套母材進(jìn)行加厚改良，內(nèi)端上沿尺寸2140 mm 改為2070 mm，增加輥套母材受力強(qiáng)度，同時(shí)增加輥套研磨面集中點(diǎn)遇到硬物或其他不確定因素造成機(jī)械故障的抗振性，以此提高輥套使用壽命。改造后，輥套母材未再出現(xiàn)開裂問題，磨機(jī)運(yùn)行效率明顯提高。

圖2 輥套原始外形

3 磨輥潤滑油站及液壓油站改造

3.1 解決磨輥潤滑回油不暢

在冬季，磨輥潤滑油站經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)再開機(jī)時(shí)，回油不暢導(dǎo)致潤滑油從磨輥呼吸孔中溢出的問題。經(jīng)過分析，認(rèn)為原因是停機(jī)后磨輥內(nèi)油溫降至環(huán)境溫度，開機(jī)時(shí)輥內(nèi)潤滑油溫度無法短時(shí)間內(nèi)達(dá)到可流動(dòng)溫度（45 ℃以上），從而造成回油不暢，輥內(nèi)油從呼吸孔溢出。解決方案：將原有3 臺功率0.55 kW 回油泵改為功率1.1 kW，提高回油能力，保證在油液流動(dòng)性差的情況下也能自吸回油。改造后，未再出現(xiàn)回油不暢問題。

3.2 解決加載油缸密封更換困難

油缸活塞桿密封原為整體式，更換時(shí)需要將油缸哈夫連接斷開，從油缸軸頭處拆裝密封，但哈夫連接件拆裝困難，更換一套密封需24 h，后將整體式密封改為剖分式開式密封（圖3）。改造后的密封更換時(shí)無需拆卸哈夫連接件，直接安裝即可，各層密封切口位置錯(cuò)開，保證密封效果，此密封型式3 h 便可更換完成，大大減少了停機(jī)時(shí)間。

圖3 剖分式開式密封

3.3 解決無法準(zhǔn)確判定內(nèi)泄油缸

該立磨配備6 條加載油缸，油缸如出現(xiàn)內(nèi)泄會導(dǎo)致加載壓力波動(dòng)，影響立磨正常運(yùn)行。由于6 條加載油缸進(jìn)油管道無截止閥，出現(xiàn)內(nèi)泄時(shí)無法準(zhǔn)確判定是哪條油缸內(nèi)泄。在每條油缸主管路上加裝1 只高壓手動(dòng)球閥，正常運(yùn)行時(shí)保持球閥常開狀態(tài)；當(dāng)加載壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，需單獨(dú)檢查某一條油缸是否內(nèi)泄，只需將其余5 條加載油缸高壓球閥關(guān)閉，通過壓力波動(dòng)情況便可準(zhǔn)確判定該油缸是否存在內(nèi)泄問題（圖4）。

圖4 高壓球閥

3.4 解決落輥慢

立磨經(jīng)常出現(xiàn)投料時(shí)磨輥無法及時(shí)下落，導(dǎo)致磨機(jī)跳停問題，懷疑與液壓油中存在空氣有關(guān)，對此采取了以下措施：①投料前手動(dòng)抬落輥2～3 次，將液壓缸中的空氣提前排出，消除油缸升降阻力；②停機(jī)時(shí)打開液壓缸放氣塞，將液壓缸中空氣放出；③增加液壓泵組1臺，與原液壓泵組并聯(lián)（圖5）。立磨正常加壓時(shí)只運(yùn)行1 臺泵組，抬輥和落輥時(shí)2 臺泵組同時(shí)工作，增加液壓缸的進(jìn)油量，提升油缸升降速度，從而提高抬、落輥速度。

圖5 液壓站高壓泵組

4 降低擋料圈高度、提高研磨效率

原立磨擋料圈高度為270 mm，使用過程中發(fā)現(xiàn)磨盤上物料太多，導(dǎo)致主電機(jī)功率過高，也影響磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的研磨效率。因此將擋料圈高度降低至250 mm，減少磨機(jī)運(yùn)行時(shí)磨盤上堆積的物料，降低主電機(jī)本身的功率負(fù)荷，同時(shí)達(dá)到降低料層厚度、提高研磨效率的目的。改造前后料層厚度及磨機(jī)運(yùn)行功率對比顯示，料層厚度和磨機(jī)運(yùn)行功率明顯下降（圖6、圖7）。

圖6 改造前主機(jī)4650 kW時(shí)的料層厚度

圖7 改造后主機(jī)4460 kW時(shí)的料層厚度

5 主電機(jī)改為永磁電機(jī)

2021 年6 月公司與某永磁電機(jī)廠家合作，投資315 萬元將現(xiàn)有三相異步電機(jī)改為永磁同步電機(jī)，同時(shí)增配5600 kW變頻器1 臺，用于電機(jī)變頻啟動(dòng)及電機(jī)調(diào)速。永磁電機(jī)本身具有良好的節(jié)能效果，功率因數(shù)提高10%，且配備變頻器后除可實(shí)現(xiàn)變頻啟動(dòng)外，還可用于電機(jī)調(diào)速，由原轉(zhuǎn)速994 r/min恒定不變改為0～1200 r/min 調(diào)整，可試驗(yàn)最適合磨況的電機(jī)轉(zhuǎn)速和磨盤轉(zhuǎn)速，提高磨機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性和研磨效率，提高磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量。改造后，立磨臺時(shí)產(chǎn)量提升6 t/h，電耗降低2 kW·h/t，節(jié)能降耗效果突出。

據(jù)了解，5300 kW 永磁電機(jī)在建材行業(yè)尚屬首次應(yīng)用，可供其他建材行業(yè)生料立磨、礦渣立磨和水泥立磨大型電機(jī)的節(jié)能降耗工作提供良好的參考和借鑒。改造前后立磨運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比情況見表1。

表1 三相異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)參數(shù)對比

6 總結(jié)

通過以上技術(shù)創(chuàng)新及立磨操作參數(shù)的不斷優(yōu)化，積累了良好的TRMS56.3立磨使用、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，立磨臺時(shí)產(chǎn)量、電耗、產(chǎn)品質(zhì)量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)持續(xù)向好，部分技經(jīng)指標(biāo)達(dá)到行業(yè)一流水平，投產(chǎn)初期和目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比情況見表2。

表2 2018 年和2021 年技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比