李風(fēng)娟

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司，山東濟(jì)南 271100）

0 引言

高壓輥磨機(jī)首先被應(yīng)用于水泥行業(yè)，能夠有效的節(jié)約資源，降低耗能，降低生產(chǎn)成本，且高壓輥磨機(jī)的粉碎原理比較獨(dú)特，能夠更好的適應(yīng)水泥行業(yè)的需求。高壓輥磨機(jī)首次應(yīng)用的金屬礦是美國亞利桑納州銅礦，在該銅礦首次應(yīng)用成功以后，被廣泛的推廣于世界各地的金屬礦中。2006 年國內(nèi)首次利用高壓輥磨機(jī)實(shí)現(xiàn)鐵礦石的破碎工作，高壓輥磨機(jī)隨后被廣泛應(yīng)用[1-5]。金屬礦開采隨著開采進(jìn)度的加深，富礦石的開采已經(jīng)到尾聲，如今開采的礦石都屬于貧、細(xì)、雜的類型，對于產(chǎn)品的磨礦細(xì)度要求逐漸提升，由于礦石的貧乏，導(dǎo)致選礦的流程越來越復(fù)雜化，磨礦的成本也在逐漸增加，優(yōu)化高壓輥磨機(jī)的破碎工藝，可以有效的縮短磨礦的時間，從而大幅度的降低磨礦的成本。高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用能夠降低選礦流程的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效的目標(biāo)。

1 高壓輥磨機(jī)的工作原理

高壓輥磨機(jī)的工作核心是采用兩個輥?zhàn)又g的擠壓從而使礦物質(zhì)原料破碎，在使用的過程中處于一個密閉的空間內(nèi)，不會造成原料的飛濺，更好的保護(hù)破碎工藝的場地，減少工作人員的工作量。

高壓輥磨機(jī)技術(shù)是在傳統(tǒng)的磨機(jī)技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化升級，在實(shí)踐過程中，高壓輥磨機(jī)采取純壓力的原理。在高壓的環(huán)境和空間下，使得原材料的顆粒聚集在一起，使得材料進(jìn)行壓縮以及碰撞。在壓力作用之下，材料之間的縫隙逐漸減少，當(dāng)壓力達(dá)到一定的水平時，材料才會完全破碎。在進(jìn)行高壓輥磨的過程中，由于不同的混合方式，可以向相反的方向運(yùn)動時的材料可以進(jìn)行充分的碾壓。在滾筒的表面，也就是礦石加工生產(chǎn)的直接接觸，材料的熱結(jié)構(gòu)和處理必須適應(yīng)礦石本身的性質(zhì)。

2 高壓輥磨機(jī)的結(jié)構(gòu)

高壓輥磨機(jī)和大多數(shù)的工程設(shè)備系統(tǒng)一樣，由多個系統(tǒng)組成，在設(shè)計(jì)時候遵循的原則比較簡單，就高壓輥磨機(jī)的整體設(shè)備結(jié)構(gòu)而言，高壓輥磨機(jī)的組成包括給料、傳動、液壓、工作輥、排料等系統(tǒng)在內(nèi)，從而形成一個完整的工作循環(huán)主體。每個工作系統(tǒng)之間都存在聯(lián)動性，鐵礦石經(jīng)過高壓輥磨機(jī)中的系統(tǒng)整體運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)鐵礦石的破碎工作。而高壓棍磨機(jī)的核心工作部件是輥?zhàn)?，高壓輥磨機(jī)的輥?zhàn)佑袃煞N類型，一是固定輥，在設(shè)備運(yùn)行中，固定輥不發(fā)生任何變化，增強(qiáng)壓力，促進(jìn)鐵礦石的破碎；二是動輥，不斷的發(fā)生位置的移動，與固定輥之間形成壓力，從而破鐵礦石，闡述的高壓輥磨機(jī)的破碎工藝，動輥的移動位置和距離根據(jù)不同的工藝，也有不同的變化[5]。

3 RP-P5.0-120/80B 高壓輥磨機(jī)液壓系統(tǒng)改造

（1）選礦廠RP-P5.0-120/80B 高壓輥磨機(jī)已生產(chǎn)運(yùn)行近兩年，在近期生產(chǎn)過程中，高壓輥磨機(jī)在運(yùn)行中多次出現(xiàn)液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)故障。由于原生產(chǎn)公司國內(nèi)業(yè)務(wù)已被其他公司收購兼并，原廠生產(chǎn)的輥壓機(jī)在國內(nèi)只有1 臺，選礦廠RP-P5.0-120/80B 規(guī)格的輥壓機(jī)，提供的技術(shù)服務(wù)和備品備件均由國外提供，存在價格高、供貨周期長等問題。為保證高壓輥磨機(jī)的正常運(yùn)行、降低運(yùn)營成本，對液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后在能夠與現(xiàn)在控制方式一致的情況下，保證不降低設(shè)備生產(chǎn)能力下進(jìn)行更新替代。

（2）RP-P5.0-120/80B 高壓輥磨機(jī)現(xiàn)有液壓系統(tǒng)是恒輥縫形式。即在生產(chǎn)中，以輥縫距離作為調(diào)節(jié)的信號，通過壓力調(diào)節(jié)，使輥縫處于設(shè)定范圍。這種形式的液壓系統(tǒng)是一種剛性的液壓系統(tǒng)，追求擠壓效果，而在物料狀況不好或異物進(jìn)入輥縫時對設(shè)備沖擊較大。

改造后液壓系統(tǒng)是“恒壓力”形式。即在生產(chǎn)中，以反饋壓力作為調(diào)節(jié)的信號，通過壓力調(diào)節(jié)，使整個系統(tǒng)壓力處于設(shè)定范圍。這種形式的液壓系統(tǒng)是一種大柔性的液壓系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)對設(shè)備的保護(hù)，并加入大容量皮囊蓄能器，能很好地避開有物料狀況導(dǎo)致的壓力峰值，對設(shè)備起到緩沖、保護(hù)作用。

兩種液壓系統(tǒng)的原理不同，其工作流程和控制目的也不同。用恒輥縫的方式來控制恒壓力的液壓系統(tǒng)是不合適的，會產(chǎn)生諸多問題。

在現(xiàn)場觀察高壓輥磨機(jī)連鎖開機(jī)流程如下：返程油缸先撐開輥縫，輥縫達(dá)到一定值再開閘閥下料，閘閥打開后再加壓力。剛性液壓系統(tǒng)蓄能器小，加壓時間短（現(xiàn)場測時大概在20～25 s），該流程可正常進(jìn)行。如換用公司液壓系統(tǒng)，大容量蓄能器會使加壓時間變慢（加壓時間估計(jì)在2 min），先下料后加壓的流程就有可能導(dǎo)致沖料，也有可能導(dǎo)致穩(wěn)流倉料位過低，反復(fù)開關(guān)閘閥。為避免改造后出現(xiàn)諸如以上問題影響生產(chǎn)，液壓系統(tǒng)須采用新的液壓控制方式，不保留現(xiàn)有方式。否則難以保證設(shè)備使用效果。

（3）改造后液壓系統(tǒng)原理（圖1）。

圖1 液壓系統(tǒng)原理

（4）液壓管路方案：①油站布置在二層機(jī)旁，油站布置如圖2 所示；②油站布置在一層小房間內(nèi)，管路折彎較多，壓力會有一定損失，液壓響應(yīng)也較慢。油站布置如圖3 所示。

圖2 方案1 油站布置

圖3 方案2 油站布置

（5）液壓系統(tǒng)壓力檢測。液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定值，關(guān)系到物料的擠壓細(xì)度，是高壓輥磨機(jī)控制的關(guān)鍵參數(shù)之一。理論上，液壓系統(tǒng)壓力設(shè)定值越高，則輥?zhàn)幼饔糜谖锪系男Ч胶茫唧w到實(shí)際應(yīng)用上，這一壓力有一個飽和值（即使壓力升高料餅中細(xì)粉含量也不會再有明顯增多）。通過實(shí)驗(yàn)其壓力在7 MPa左右時效果較好。由于液壓系統(tǒng)使用一段時間后，壓力低于下限值時，液壓系統(tǒng)自動開啟，加壓到上限時，液壓系統(tǒng)自動停機(jī)。

（6）液壓系統(tǒng)中各控制閥和壓力表參數(shù)的設(shè)定關(guān)系見表1，液壓系統(tǒng)中部分主要元件的型號見表2：①PD 上—PD 下=1.0～2 MPa；②PD 下—PX≥0.6～2 MPa；③PX≥0.6PD 上；④PCY—PD 上=2.0～2.2 MPa；（PCY的最大壓力PCYMax=11 MPa）；⑤PV2—PD上=2～3 MPa；⑥PV3=3 MPa。

表1 各控制閥和壓力表參數(shù)的設(shè)定關(guān)系

表2 液壓系統(tǒng)中部分主要元件的型號

其他元器件的布置及型號可以參考液壓系統(tǒng)原理圖1，液壓系統(tǒng)的最高壓力值設(shè)為16.0 MPa，工作壓力依據(jù)生產(chǎn)情況而定，一般設(shè)為7～9 MPa，退輥時最大壓力只能調(diào)至3 MPa。

液壓系統(tǒng)主要可劃分可為3 個回路：加壓回路、退輥回路、壓力保護(hù)回路，在進(jìn)行調(diào)試時，可按以下步驟進(jìn)行：①調(diào)試泵站壓力，檢驗(yàn)齒輪泵和油泵電機(jī)的工作性能。將泵站溢流閥手柄調(diào)于最松狀態(tài)；三位四通換向閥處于失電狀態(tài)；啟動油泵電機(jī)；確認(rèn)電機(jī)及油泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常平衡后，緩慢擰緊溢流閥手柄，以1 MPa 為一遞升梯度，使油泵壓力逐步上升至13 MPa，并在此壓力下保持一段時間后，緩慢松開溢流閥手柄，將壓力降至11 MPa，在此期間注意其調(diào)節(jié)是否靈活；②調(diào)試各油路，檢驗(yàn)系統(tǒng)各元器件的可靠性和靈敏度。設(shè)定系統(tǒng)工作壓力為7.5～9 MPa。

4 結(jié)束語

通過對RP-P5.0-120/80B 高壓輥磨機(jī)液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的改造，能夠與現(xiàn)在控制方式一致的情況下，保證不降低設(shè)備生產(chǎn)能力下進(jìn)行更新替代，解決液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)備件國產(chǎn)化替代的問題，降低運(yùn)營成本，解決生產(chǎn)實(shí)際問題。