水泥包裝機的優化改造研究及應用要點

廖燕林

（廣西魚峰水泥股份有限公司，廣西柳州 545008）

回轉式水泥包裝機可以被看作是袋裝水泥在生產時，非常重要的設備之一，其自身對粉塵環境的整個適應性普遍比較強。在實踐中，可以結合實際情況，對水泥的自動包裝進行有效推進，或者是利用其他包裝方式，促使其自身具有非常良好的流動特征。在目前現有的中小型水泥廠中，可以實現廣泛應用。回轉式包裝機在整個工作中，會有270°的防護板，其對應的半封閉空間內，可以在操作臺當中，對整個包裝機的運轉系統進行有效操作。通常包裝機會直接以順時針的方式進行旋轉，包裝機自身的整個旋轉控制在一周左右，從1～10s進行有針對性的調整，包裝機當中可以均勻地分布出8個出料裝置。為了從根本上提高袋重的穩定性，減少易損配件的頻繁更換，減少對生態環境造成的嚴重污染影響，需要對水泥包裝機進行有針對性的優化和改造，以此保證水泥包裝機的應用效果。

1 包裝機出灰系統的控制流程優化改造

1.1 改造方案

結合目前水泥公司的整體運營和發展現狀，水泥公司包裝機通常是以老式的八嘴包裝機為主，在具體操作中的控制原理相對比較簡單。對于原本的水泥包裝機而言，在整個控制過程中，其自身的原理當中只是單純以稱重信號作為基礎，實現對整個過程的管理和控制。從理想化的角度出發對其進行分析時，在包裝機旋轉一個周期的時間范圍內，通常在掉袋位置前，可以對水灌裝工作進行有效推進。對于包裝袋而言，會直接掉落在對應的位置處，對閘板進行關閉處理[1]。促使其自身的出料裝置電動機以及閘板得到及時有效處理，停止計量。如果第一圈當中有編制袋，但是并沒有灌裝，無法滿足目前掉袋方面的重量需求，在掉袋位置處，就不會出現嚴重的掉袋問題，在第二圈可以繼續對其進行充裝處理。以此為基礎，在第二圈還沒有達到掉袋位置前，就已經提前達到重量需求。對于過早掉袋而言，勢必會導致包裝機受到影響，處于嚴重卡死的狀態。除此之外，由于人員操作不夠及時，導致其自身在插袋方面不夠及時，部分包裝出灰嘴漏插袋，需要在包裝機的一圈運轉中，促使出灰嘴的閘板處于打開狀態。一直向外進行打灰處理，導致包裝現場的揚塵出現急劇增加。由于操作工作的整個環境惡化速度比較快，同時很容易就會受到粉塵等一系列污染影響。

對于包裝機出料裝置而言，該裝置在具體應用中，其自身的整個控制原理相對比較簡單。結合實際情況，可以將稱重信號看作是其中唯一的過程控制，無法實現對掉袋問題的有效控制。對于技術人員而言，要結合實際情況，對包裝生產的具體情況進行客觀分析，對原本的控制原理進行適當的改進和優化，保證編制袋得到有效增加，以此實現對信號的判斷。結合包裝袋稱量信號雙重控制水泥袋灌裝，促使掉袋的整個操作可以以獨立程序為主，促使包裝過程得到有效推進[2]。在實踐中，整個包裝中，可以將其劃分為判斷、灌裝及掉袋等幾個不同的過程，按照規范化標準要求的順序進行有效操作。

1.2 改造實施

對回轉式的包裝機控制原理進行科學合理的利用，對其中是否有編制袋判斷信號的增加進行客觀分析。結合包裝袋稱量信號，以雙重控制方式，實現對水泥袋灌裝過程的有效控制。對于出料控制器而言，要結合現實要求，對接近開關進行科學合理的制作和利用，對其中是否存在嚴重的編制袋進行分析，對判斷信號的出料控制器進行分析。更為重要的是要保證現場調試的出料控制器，無論是在位置或者是在角度方面，都可以得到有效控制。與此同時，對原本的PLC程序進行有針對性的改革和創新，促使其寫入判斷過程中的控制信號得到有效控制，對整個掉袋過程以及灌裝過程相關程序進行分開編寫，對判斷、灌裝以及掉袋過程進行有針對性的處理[3]。對于改造之后的包裝出灰系統而言，可以對其整個過程進行科學合理的判斷和分析，可以杜絕了未插袋就出灰灌裝而帶來的一系列揚塵污染問題，以此實現對揚塵污染的有效控制。對整個灌裝過程進行有針對性的計量和控制，對袋裝水泥而言，一旦可以達到基本重量要求之后，可以對出灰嘴閘板以及出料裝置電動機進行關閉處理，對計量秤進行停止操作，這樣能夠盡量避免包裝袋過充而提前掉袋，導致包裝機出灰嘴被堵死，避免二次灌裝現象。

2 包裝機給料閘板執行機構的優化改造

2.1 改造方案

通常在改造之前，包裝機對應的每一個下料裝置出灰口的閘板開關機械操作，基本上都是以控制元件MQM4-25型的電磁鐵進行有效操作。該類型的電磁鐵以及對應的結構，如圖1所示。MQM4-25型電磁鐵防護等級普遍比較低，對于動鐵芯以及定鐵芯相互之間存在1mm左右的活動間隙。在整個包裝生產中，對于微小粉塵而言，很容易就會直接進入間隙內部，導致電磁鐵自身的反應精度有所下降。其自身的整個執行機構動作嚴重失靈，導致閘板的開關無法落實到實處，對包裝機的正常灌裝也會造成非常嚴重的袋重穩定性的不良影響。

圖1 MQM4-25型電磁鐵及其結構

針對該問題進行分析和處理時，要對包裝機給料閘板執行機構展開有針對性的改造和升級處理。對精準度普遍比較高，具有良好防護等級的開關芯數控電磁執行器與氣缸進行合理利用，以氣缸來逐漸替代MQM4-25型電磁鐵，對包裝機的整個給料閘板動作進行有效控制。需要注意的是包裝機給料閘板執行機構在經過改造以及升級處理之后，能夠盡可能避免由于電磁鐵工作不正常而引起的故障問題，包裝機自身的故障率大幅下降。

2.2 改造實施

負責提出對使用了近十年的3#、4#線三臺包裝機的升級改造工程項目的可行性分析及方案，于2019年3月由部門自行完成3臺包機的全部升級改造安裝、調試、整改完善等工作，保障了包機袋重的穩定性及準確性，及大大減少包機的故障率及減少易損配件的購置，3#、4#線袋裝水泥年平均袋重達到50.06kg，在考核指標50.10kg，與去年同期50.15kg，同比下降0.09kg，2019年年袋裝出廠量約43.5萬t，則可以減少水泥虧庫約780t，每噸按350元計算，即約27萬元，且年度減少了包機易損件電磁鐵及模塊的更換約300套，每套費用約200元，即年節約易損配件購置費用約6萬元，有效降低了生產及維修成本，年節約成本約33萬元[4]。

2.3 改造效果

水泥包裝機在經過一系列的改造和升級處理之后，對于包裝灌裝袋過程可以實現有針對性的優化和完善。水泥物料在進入包裝機時，其自身的整個出料都殼體在經過人工插袋處理之后，可以對接近開關進行啟動處理。直接將信號傳到對應的微機當中，對電磁閥進行啟動處理，對開關型數控電磁執行器與氣缸進行科學合理的利用。直接打開出灰嘴閘板，葉輪正處于高速運轉狀態，可以直接將水泥物料經過灰嘴連續不斷處理之后，直接灌入對應的編制袋當中。袋重達到根本設定值之后，可以直接由傳感器將信號傳輸到對應的微機當中，電磁閥在選擇和具體應用中，可以直接通過微機實現有針對性的管理和控制，對出料嘴進行關閉后可以結束灌裝操作。在達到掉袋位置之后，電磁閥在具體應用中，可以直接以感應器信號為基礎，實現有針對性的吸合。充分發揮壓袋器的作用，促使包裝袋可以實現自動傾斜掉袋。整個灌裝過程中，除了可以利用人工插袋之外，水泥袋壓袋以及出料嘴的開啟、關閉等各種不同類型的功能都必須要以自動化方式進行有效操作。只有這樣，才能夠達到良好的改造處理效果。

3 結語

經過對水泥包裝機的改造和升級處理，要保證包裝機在出灰控制、機構精度、防護等級等各方面得到有效控制，有效提升包裝機在運行時的效率、袋重質量的合格率及穩定性。通過這種方式在其中的合理應用，能最大限度保證袋裝水泥灌裝的整個過程具有一定穩定性、可靠性，盡可能降低包裝機的揚塵污染影響。對目前現有的作業環境進行不斷完善和優化，盡量減少水泥跑冒滴漏而引起的一系列損失，整個改造過程相對比較簡單。以此為基礎，有利于實現企業自身經濟效益的穩定增長。