立式輥磨機粉磨系統常見故障與處理措施分析

楊克錄，李永浩

（山東玻纖集團股份有限公司，山東臨沂 276400）

0 引言

立式輥磨機是工業生產的常見設備，由于其結構配置緊湊、工作穩定可靠、可縮短停磨時間等特點，且僅需通過調整分離器即可根據需求獲得不同粗細度的產品，在水泥生產、礦產、煤炭生產等領域中得到廣泛應用[1]。為滿足市場需求、完善功能，立式輥磨機的結構日益復雜，致使設備發生故障的概率不斷提高。為能在短時間內實現故障排查，并對故障進行及時處理，以確保設備運行安全性和穩定性，避免對產品質量和生產效益造成影響，必須對設備常見故障及相應處理措施進行全面分析。

1 立式輥磨機功能結構

立式輥磨機屬于一個結構相對復雜的綜合性系統，內部零件多種多樣[2]。從功能角度出發，立式輥磨機共包括傳動、粉磨、分離、潤滑4 個系統：①傳動系統由主電機、主減速機、輔助電機等部分組成；②粉磨系統由磨盤、磨輥、加壓裝置等部分組成；③分離系統由電機、減速器、鼠籠轉子等部分組成；④潤滑系統則由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器等部分組成。4 個系統相互關聯、相互依托，生產實踐中只有確保各個系統穩定工作、緊密配合，才能確保立式輥磨機的穩定輸出[3]。粉磨系統是確定立式輥磨機工作性質的關鍵系統，其在水泥生料、礦渣、煤渣等物料的粉磨加工中扮演著重要角色，故在生產實踐中應加強立式輥磨機粉磨系統的故障檢測與維護，確保該系統長期穩定運行（圖1）。現階段實際生產中，立式輥磨機粉磨系統常見故障包括振動故障、堵料故障、循環提升機負荷增大故障等，本文就以上故障類型進行原因分析，并探討其處理方案。

圖1 立式輥磨機粉磨系統結構

2 振動故障

2.1 料層

（1）原因分析：料層因素是導致立式輥磨機發生振動故障的主要原因之一。設置喂料量時必須考慮立式輥磨機的生產能力，設置的喂料量若低于額定產量，會導致料層逐漸變薄，使磨輥面與磨盤直接發生接觸，引起設備振動；在物料硬度過低、易碎性高或輥壓較大時，即便料層厚度達到30 mm 以上，磨輥也有可能會出現壓空的情況，從而發生設備振動。相比料層過薄，料層較厚也可使立式輥磨機發生振動故障，當喂料量超過額定產量時，隨設備運轉，磨盤會逐漸出現犁料現象，此時料層極不穩定，可導致磨輥與磨盤發生接觸。

（2）處理方案：加強物料投喂管理，料層較薄時加大喂料量，反之則減小喂料量，并降低輥壓，盡可能將料層厚度控制在30～50 mm，以形成相對穩定的料層。針對硬度較低、易碎性較高的物料，可適當增加噴水量、降低輥壓，且需時刻關注粉磨情況，并據此對喂料量進行調整。

2.2 入磨物料粒度

（1）原因分析：立式輥磨機為多級粉碎設備，通常會對物料進行循環粉磨，因此該設備對物料粒度的要求也相對較低，一般情況下物料粒度可達磨輥直徑的5%，但即便如此，實際生產中也需要對物料的粒度級配進行合理規劃，以確保立式輥磨機獲得更高的產量。當粒度＞Φ40 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上時，物料內在水分含量降低，導致物料穩定性下降，外循環量增加，進而發生飽磨振動；而當粒度＜Φ5 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上時，則會引起料層過薄或犁料現象，從而發生振動故障。

（2）處理方案：當粒度較大的入磨物料占比較大時，應適當減少喂料量，并適當增加噴水量和輥壓；當粒度較小的入磨物料占比較大時，則應適當增加喂料量，或適當降低輥壓。

2.3 噴水量

噴水量是確定料層穩定性的關鍵。

（1）原因分析：噴水量過低，導致料層穩定性較差，會引起振動；噴水量過大，且當物料內在水分達到3%以上時，料層難以達到較高的穩定性，且噴水量的增加，還會導致料層厚度增加，從而發生犁料現象，導致設備發生振動故障。除噴水量控制不當外，斷水也有可能導致振動故障的發生，當入磨物料為內在水分含量較低的砂巖或鐵礦石時，物料本身濕度不足，加上系統不帶余溫發電，一旦斷水，300 ℃左右的入磨風溫則會對料層穩定性造成破壞，從而引起磨機振動[4]。

（2）處理方案：噴水量過低時，需立即增加噴水量，反之應立即降低噴水量，而對于斷水問題，則需工作人員在最短時間內查明斷水原因，并給予料層適當噴水量。

2.4 輥壓

（1）原因分析：喂料量通常與磨輥壓力成正比，即喂料量越大，輥壓越大。若輥壓相對喂料量過高，會引起料層過薄，從而引起振動；若輥壓相對喂料量過低，會引起料層過厚，發生飽磨振動。

（2）處理方案：應結合日常生產經驗，根據不同物料類型設置輥壓。

2.5 設備故障

除操作不當引起的振動故障之外，設備損壞或異物入磨也可導致設備發生振動。

（1）原因分析：噴水管道斷裂會導致部分噴水被熱氣流帶走或落入噴口環，致使噴水量不足而引磨機料層穩定性降低，進而發生磨機振動，導致噴水管道斷裂的原因可能與其長期遭受風蝕有關。立式輥磨機工作時內部壓力較高，因而常導致磨機內部螺栓松動、螺栓處脫焊、鎖風閥壁板脫落等現象發生，若螺栓、壁板等金屬物入磨，在導致磨輥或磨盤硬化層斷裂的同時，還會引起振動。

（2）處理方案：在噴水管道遭受風蝕嚴重的位置增加耐磨護套，并定期更換；對于異物入磨問題，可使用金屬探測儀對即將入磨的物料進行檢測，并使用除鐵器將金屬異物去除。需對除鐵器進行定期清理，以提高其工作效率。

3 堵料故障

3.1 入磨溜子堵料

（1）原因分析：磨機以高于正常振動值1～2 mm/s 持續振動，或在磨機差壓降低時，選粉機負荷下降，導致磨機出口溫度持續上升，致使磨機以較高振幅進行振動的情況下，均可導致入磨溜子出現堵料現象。在春夏季降雨量較大時，若存在物料保存不當的現象，則會導致入磨物料的濕度提高，致使物料在三道鎖風閥溜子處發生粘連現象，從而引起物料堵塞現象。

（2）處理方案：對于因磨機持續高振幅振動引起的堵料，僅能通過實時清堵以排除故障；對于入磨物料濕度過大引起的堵料，則可在春夏季降雨量較大時，于三道閥處安置空氣炮，并在三道閥鎖封下料溜子處增加熱風管，對入磨物料進行烘干處理。

3.2 出磨溜子堵料

（1）原因分析：磨機差壓升高時，選粉機負荷上升，致使磨機出口溫度降低，從而導致磨機以高振幅持續振動，進而引起出磨溜子堵料[5]。

（2）處理方案：針對該原因，可先對出磨溜子上人孔門進行清堵處理，若依然未能解決堵料問題，則需停運設備進行徹底清堵。

4 循環提升機負荷增大故障

4.1 出磨外循環量增高，外循環提升機電流驟然升高，且升高后電流穩定

（1）原因分析：①磨機剛剛啟動時，由于研磨壓力尚未達到負荷要求，剛入磨的物料粉碎性較低，導致外循環量相對增高，但在實際生產中，外循環量會隨著輥壓的不斷提高而逐漸趨于穩定；②磨機兩側平板后側噴口環上蓋板脫落，雖風量未發生變化，但通風橫截面加大，風速降低，導致物料難以被風帶起，從而引起外循環量的增加，而這一問題通常僅發生于RM 型立式輥磨機；③磨機殼體內入磨溜子磨透，一部分原料未落至磨盤，而直接落入噴口環進行外循環，此時外循環料粒度比比原來偏大50%。

（2）處理方案：①對于第1 種原因，通常無需處理；②對于第2 種原因，發生后應立即停止設備運轉，并立即對噴口環上的蓋板進行重新安裝；③對于第3 種原因，停運設備后，應立即對入磨溜子進行補焊處理。

4.2 出磨外循環量降低，外循環提升機負荷加大

（1）原因分析：①出磨外循環量降低，循環提升機電流增高后逐漸趨于穩定，實際生產中，出現該現象時通常會發現提升機出料溜子或入磨溜子內存在異物，導致溜子橫截面縮小，致使提升機內有物料堵塞，引起提升機負荷增大；②提升機出料溜子或入磨溜子直接堵死，這種情況下循環提升機的電流會持續升高，若未能立即處理，便可引起設備超負荷停止運轉。

（2）處理方案：對于以上兩種原因，均需立即停運設備，并對溜子進行清堵處理。

5 結論

粉磨系統是決定立式輥磨機工作效率高低與否的關鍵，故應在實際生產中加強系統維護與管理，針對不同故障原因，及時采取相應措施予以處理，即可確保立式輥磨機的高效、安全及穩定運動。