2018-09-05 17:51:56 來源:邵步華

輥壓機改造專家系統(tǒng)

  一、國產(chǎn)輥壓機系統(tǒng)現(xiàn)狀

  我國自上世紀八十年代引進德國KHD公司輥壓機技術(shù)以來,國產(chǎn)輥壓機的規(guī)格,輥徑由Φ1200mm發(fā)展到Φ2000mm ,裝機功率由220kW×2發(fā)展到1250kW×2 ,配套磨機的產(chǎn)量由70t/h發(fā)展到250t/h?,F(xiàn)在生產(chǎn)輥壓機廠家很多,水泥廠使用的輥壓機較多的,合肥院HFCG120*50,HFCG140*80,HFCG160*140,成都利君Φ1400*400、Φ1700*1000、Φ1800*1200,中信Φ1200*800、Φ1700*1200,天津院Φ1400*1200、Φ1800*1200,配套有:SF系列打散分級機、“V”型分級機、臥式選粉機。配套磨機有開路、閉路;早期小輥壓機配套大磨,后期大輥壓機配小磨。其在提高產(chǎn)能、降低電耗取得很大成績,但其存在的問題,一旦到使用廠家水泥廠,就很難做大的改變。

  二、輥壓機設(shè)計的主要參數(shù)

  1、輥壓機工作原理

  輥壓機采用的是高壓料層粉碎原理使物料得以粉碎,是大能量一次性輸入。為了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性作業(yè),采用一對相向運動的輥子(其中一只固定輥一只活動輥),液壓力通過活動輥作用在拉入兩輥之間的物料上,并將其壓實粉碎。

  2、工作壓力

  壓力是決定輥壓效果的最基本參數(shù)。輥壓機總力 F(kN)= n·S·Pr式中: n 一液壓缸數(shù)S 一液壓缸有效面積(m2)Pr 一液壓系統(tǒng)壓力(MPa)平均輥壓 Pcp( KN/ m2)Pcp=2F/D·Bsinα式中:D 一磨輥直徑(m) B —磨輥有效寬度(m)α---壓力角或稱咬入角(°)投影壓力 PT( KN/ m2)PT=F/B·D實際上真正對輥壓效果起作用的是最大輥壓。以兩輥中心連線為 0 度,壓力角起始于 8.3 度,終止于—1.6 度,而最大尖峰壓力位于 1.5 度,尖峰壓力略大于平均壓力的2倍。

  3、輥速

  輥壓機的輥速有兩種表示方法:一種是以輥子圓周線速度 V 表示;另一種是以輥子轉(zhuǎn)速表示。輥子的圓周線速度與產(chǎn)量、功率消耗和運行的平穩(wěn)性有關(guān)。輥速高, 產(chǎn)量也大,但過高的轉(zhuǎn)速使得輥子與物料之間的相對滑動增大,咬合不良,使輥子表面磨損加劇,對輥壓機的產(chǎn)量也產(chǎn)生不利影響。

  目前一般輥速在 1 - 1.75m/s 之間,也有人提出,輥速不允許超過 1.5m/s ;輥子線速度:一般在 1.0-1.7 m/s,目前大多在 1.5-1.7m/s。

  4、料餅厚度

  輥壓機的通過量公式為 Q=3600·B·s·υ·γ(t/h)式中:B---輥壓機寬度(m)s----料餅厚度(m)υ----輥壓機線速度(m/s)γ----料餅容重 (t/m3)

  一般料餅厚度≈0.02D,如果輥壓降低料餅將變厚,這說明輥壓機能力(通過量) 將隨輥壓降低而增加。

  5、控制方式

  主要有 2 種:1、恒壓力,2、恒輥縫。

  三、目前輥壓機系統(tǒng)存在問題的分析

  1、目前國產(chǎn)輥壓機大多采用低壓大循環(huán)的控制方式,壓力偏低,其平均輥壓在 60-80Mpa,尖峰壓力也在 120-150Mpa,產(chǎn)生的細粉比例少, 細度 0.08mm 篩余在 70-80%,0.9mm以上占50%左右,擠壓效果差;輥壓機運行電流波動大,運行電流在額定電流的 50%左右,實際使用功率更低。

  2、除鐵器,硬物清理系統(tǒng)效果較差,系統(tǒng)都有除鐵,但不能確保不進鐵塊、硬物,特別是不銹鋼、高鉻鋼球等硬物;由于輥壓機物料循環(huán),進入硬物、鐵塊無法排除。

  3、目前大多輥壓機進料裝置為物料經(jīng)過料倉后直接沖到輥縫,將物料拉入兩輥之間,即我們通常所說的輥壓機的拉入角進行擠壓;流量調(diào)節(jié)幅度有限且難以精確穩(wěn)定控制;同時料倉有倉位高低,還有物料離析現(xiàn)象,有時導致輥壓機震動大;改進的進料裝置,有些可以控制開度,但效果不佳,未能達到有效控制流量,且邊部漏料嚴重,大多未能解決。。

  4、輥縫的控制有兩種方式,一種為恒壓力控制,一種為恒輥縫控制;其電機運行電流都波動較大,PLC多采用西門子,電器的穩(wěn)定性是可行的,而精準控制輥縫或壓力則波動較大,穩(wěn)定性不夠。

  5、目前國產(chǎn)輥壓機輥速一般都在 1.5-1.7 米/秒,線速度偏快,容易導致輥壓機震動;加上采用低壓大循環(huán),物料流量大,輥縫波動大,所配用的電機功率偏小,導致電機運行電流波動大,運行穩(wěn)定性較差。

  6、輥壓機配套早期有打散機、后期以V選為主;由于打散機效率低,磨損快,分級控制難度大,使用中問題多,但發(fā)揮的作用卻不大;V選循環(huán)負荷過大,磨損快,雖然控制了細粉粒度,但粗粉中含有大量細粉,使輥壓機做功差。

  7、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的設(shè)計中,配料是穩(wěn)定可控的,輥壓機的喂料會出現(xiàn)離析、流量的不穩(wěn)定,而入磨的物料則靠操作輥壓機系統(tǒng)的穩(wěn)定,并且不能顯示流量,靠細度指標及經(jīng)驗調(diào)節(jié),實際操作難度大。傳統(tǒng)的雙層隔倉板難以適應(yīng)現(xiàn)在的要求,出現(xiàn)隔倉板堵塞,中風過大,邊風過小,控制不了物料流速的現(xiàn)象,磨內(nèi)糊磨、飽磨現(xiàn)象嚴重。

  四、輥壓機系統(tǒng)的改造措施

  1、采用高壓小循環(huán)的控制方式,控制平均輥壓在 120-150Mpa,尖峰壓力也在 260-300Mpa 接近擠碎物料的極限壓力,能夠形成料餠;優(yōu)良的輥壓機能夠形成料餠,產(chǎn)生的細粉細度 0.08mm 篩余在 50%左右,0.9mm以上小于30%;輥壓機運行電流在額定電流的 80-90%左右,且波動小,實際使用功率80%以上(目前國內(nèi)輥壓機廠家能夠做到這樣的有,但很少)。

  2、改造除鐵器、硬物清理系統(tǒng)效果,或更換更優(yōu)的非金屬除鐵器,確保入輥壓機不進鐵塊、硬物,特別是不銹鋼、高鉻鋼球等硬物(目前在用除鐵器大多磁力偏小,效果差,推薦選用鎮(zhèn)江金石非金屬除鐵)。

  3、改造輥壓機進料裝置,穩(wěn)定控制物料流量,達到合適的物料流量;參考德國珀力修斯技術(shù),對輥壓機進料裝置進行改進:一、對進料流量、流速進行準確估算,選擇合適的入料通道,穩(wěn)定控制流速、流量;二、對側(cè)擋板強力加固,嚴格控制側(cè)縫隙,防止物料從側(cè)部漏料。

  4、采用恒壓恒輥縫控制的液壓系統(tǒng) PLC 控制,提高運行穩(wěn)定性;改造輥縫調(diào)整裝置,通過合理調(diào)整,,穩(wěn)定壓力,輥縫位移在5mm以內(nèi);使輥子運行更加平穩(wěn),兩臺主電動機電流達到額定電流 80-90% ,在額定電流范圍內(nèi)作小幅度的擺動, 這標志輥壓機對物料輸入了粉碎所需的能量;消除由于回料細粉過多產(chǎn)生的輥子共振現(xiàn)象(專利技術(shù))。

  5、降低或調(diào)節(jié)輥速在 1.0--1.2 米/秒,或增加輥壓機電機功率,加強輥壓機做功,提高運行的穩(wěn)定性(如果輥壓機出料細粉含量在30%以下,輥壓機加壓或加大油缸直徑會出現(xiàn)頻繁跳停,可以加大電機功率,達到更大規(guī)格輥壓機效果)

  6、對于打散機、V選,我們在使用中無法解決之時,想到一個沒有辦法之辦法;取消打散機改用氣流分級裝置,使用后效果意想不到,分級效率更高,回料細粉很少,入磨細度可控,無動力消耗(噸水泥節(jié)電0.8度),降低配件消耗,減少維修費用,大大減少維修人員。其配套除塵器消耗大量電耗;在V選前增加氣流分級機,使用后效果優(yōu)越,分級效率更高,回料細粉很少,入磨細度可控,降低循環(huán)風量(我公司首創(chuàng)產(chǎn)品,專利技術(shù),不得仿冒)。

  7、采用我公司自創(chuàng)新型《均風、防堵、篩分隔倉板》,采用耐磨鋼板制造,激光切割篦縫;具有通風面積大,防堵;采用我公司自創(chuàng)實用新型防堵出料箆板,具有抗磨防堵功效,改變磨機尾部通風流向,降低通風阻力,增加風量,降低風速;全區(qū)域研磨體提升活化技術(shù),全方位激活死區(qū)層研磨體、提升研磨體相對物料的做功效能(磨內(nèi)活化技術(shù),和其他不同,解決研磨體的多方位運動軌跡,解決磨內(nèi)飽磨、糊磨現(xiàn)象,對系統(tǒng)產(chǎn)量有實際的較大提高)。

  五、輥壓機系統(tǒng)的改造效果

  1、通過以上改造,使輥壓機做功充分發(fā)揮,輥壓機效果更加優(yōu)越,輥壓機出料細粉大大增加,粗顆粒大大減少,且物料易磨性更好。

  2、通過以上改造,充分發(fā)揮粉磨系統(tǒng)產(chǎn)能,可以在原質(zhì)量指標基礎(chǔ)上提高臺時產(chǎn)量 10-30%,在目前電耗降低 2-3 度/噸水泥。

  3、通過以上改造,可以達到輥壓機物料高壓粉磨,充分發(fā)揮熟料強度,改善物料的易磨性,提高熟料強度的有效發(fā)揮,降低熟料配比用量 1-3%。

  輥壓機系統(tǒng)是一種效率較高的工藝系統(tǒng),目前國產(chǎn)輥壓機大多采用低壓大循環(huán)的控制方式,壓力偏低,效率偏低,有著很大的可挖掘潛力;粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量的高低是反應(yīng)系統(tǒng)每一個節(jié)點工作任務(wù)完善與否的結(jié)果,因此在粉磨系統(tǒng)過程中,要圍繞并遵循磨前破碎, 磨內(nèi)磨細、磨后分選三大要素和節(jié)點控制這一原則,完善數(shù)據(jù)、科學操作, 進一步實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能提產(chǎn)。上饒市匠芯機械設(shè)備有限公司是專業(yè)從事粉磨工程技術(shù)改造和技術(shù)服務(wù)的公司,竭誠做好技術(shù)服務(wù)工作,共同推進粉磨系統(tǒng)的技術(shù)進步!

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