新型球磨機啟動電路技術改造研究

羅起洪

（新疆新鑫礦業股份有限責任公司阜康冶煉廠 阜康 831500）

1 概述

球磨機是物料被破碎之后，再進行粉碎的關鍵設備，適用于粉磨各種礦石及其它物料，被廣泛用于選礦、建材及化工等行業。

冶煉廠鎳系統Φ2450溢流球磨機是磨礦工段重要設備，處理量達到8～9 噸/h，主要傳動方式為繞線式異步電機齒輪減速器傳動：齒輪減速器帶動小齒輪、大齒圈而驅動球磨機。在實際應用中，動力系統包括：電機（定子線圈、轉子線圈、滑環、碳刷）、水電阻、動力柜（塑料外殼斷路器、接觸器）、水電阻控制柜（時間繼電器、中間繼電器、行程開關、小型升降電機、溫控器）。此傳動優點是繞線式異步電動機價格便宜，能有效降低成本。

2 存在的問題

鎳系統磨礦工段共有Φ2450溢流球磨機3臺，班處理量在60～120 噸。在運行過程中，電氣部分頻繁出現故障，經過統計分析發現，故障集中在以下幾個方面：

（1）碳刷容易磨損，消耗過高，維修量大，影響正常生產。

（2）碳刷與滑環之間容易產生火花，損壞滑環并導致停機。

（3）碳刷與滑環的磨擦，增大接觸電阻，電機溫度升高。

（4）碳刷導電粉末易被吸入電機內部，是燒毀電機的一大隱患。

（5）水電阻二次線路復雜、操作繁瑣、故障多，維修率高。

3 基于存在的問題進行的分析

針對生產實際情況，結合電路控制圖可以看出，導致上述故障的原因，主要有以下幾個方面：

（1）滑環表面光潔度不足，導致碳刷過度磨損，并產生火花。

（2）碳刷和滑環的故障會導致電機溫度升高，進而損壞轉子線圈導致停機。

（3）開放式的電機定子線圈容易吸灰，不及時清理會導致電機定子線圈燒毀。

（4）水電阻內部包括極板、行程開關、時間繼電器、中間繼電器、小型升降電機、溫控器等，結構復雜，故障多發。

4 所采取的措施

要解決上述問題，最好的方案是甩掉水電阻。經過對球磨機電路研究論證，采用無刷電阻器是比較好的方案。新型球磨機啟動電路圖如圖1：

圖中設置有三相電源的進線U/V/W，三相電源U/V/W出線串聯有隔離開關QS；隔離開關的QS三相出線端連接到接觸器主觸頭進線端；隔離開關QS的兩相出線端并聯有熔斷器FU；熔斷器FU的兩條出線通過串聯熱繼電器FR 的常閉觸點、第二按鈕開關SB2、第一按鈕開關SB1、接觸器線圈KM形成閉合回路；第一按鈕開關SB1并聯有常開型接觸器KM輔助觸頭；熔斷器FU 的另一端與三相電機M3～之間串聯有常開型帶觸點的接觸器KM 主觸頭、熱繼電器FR；三相電機M3～的定子線圈。

圖中第二按鈕開關SB2 為常閉型開關，第一按鈕開關SB1為常開型開關。

新型球磨機啟動電路拆除了電機轉子碳刷架、滑環及碳刷，將動力系統二次控制部分甩開，安裝無刷自控真空電機啟動器。

圖1 啟動電路圖

5 改造效果

此項電路中，采用無刷液阻真空電機啟動器代替傳統水電阻，實現了降壓啟動和動力系統的雙啟動保障；甩掉了系統結構復雜，電氣元件多的水電阻控制柜，使球磨機進入一鍵啟動時代；改造實施后，球磨機電氣部分的維修率大幅降低，不僅節省維修材料成本、減輕維修人員勞動強度，重點設備球磨機的運轉率也得到了提升，為磨礦工段的生產提供了可靠保障。

此項技術改造獲得了國家實用新型專利，專利號：ZL 2017 2 1482782.2。

改造后，球磨機運行過程中一旦出現中間停機的情況，再次啟動必須在停機15 分鐘后進行。如果強行啟動，則會出現無刷電阻噴電阻液，導致觀察孔損壞漏液，排氣減壓閥損壞，增加檢修頻率，影響機組運行。此問題通過在電路中安裝時間繼電器，將時間繼電器的觸頭延時閉合點串到球磨機二次啟動線路中，實現對啟動間隔時間進行調定。

圖2 帶時間繼電器的啟動電路

改造實施后，在停機后不需看時間，由時間繼電器控制，不到15分鐘電機無法啟動，消除了無刷電阻器損壞，確保了球磨機運行。