孟世奇
晉能控股煤業集團有限公司水泥廠(037003)
立磨機作為建材等行業生產中的重要生產設備,其自身的運行性能和粉磨效果必定會直接影響特定行業的生產質量[1-3]。因此,應研究立磨生產中可能出現的問題,分析問題的成因,提出有效的解決措施,以期增強立磨生產的可靠性,提高物料處理效果。
立磨機主要由分離器、架體、磨輥、磨盤、減震裝置、液壓系統、減速器、電機和混合物料倉等共同組成。在實際生產中,粉磨原料由入料口進入,之后電動機和減速機帶動磨盤轉動,使物料進入磨盤中央。在離心作用下使物料進入磨輥區域,碾壓粉碎后的物料將由磨盤邊緣溢出,并由風環將碾壓粉碎后的物料帶入選粉機。最后由粗粉分離器將粗粉分離出來重新投入到磨盤上進行再次碾磨,直至其粒度滿足粉磨需求[4-5]。
第一,與立磨機作業過程中的振動頻率過大相關。主要是指立磨內部物料之間缺少黏附力,料層之間的穩定性較差,致使在立磨機運行過程中振動幅度也較大,且循環風機上的葉片在長期運行過程中會出現一定程度的磨損現象。當風機葉片磨損程度不一時,風機葉輪的動態平衡將被打破,致使風機的抽力忽大忽小,最終導致進入立磨內部的物料也會多少不一。為了改善此類問題,往往會通過調整壓差以及出口溫度來控制喂料量,保證立磨內部物料量的均衡與穩定。但實際上,人工調整喂料量的方式很難與風量保持一致,致使立磨機內部的物料量不均衡,且料層不夠穩定,最終引發立磨機振動頻率過大的現象,導致拉緊缸漏油。
第二,與拉緊缸內部的密封圈使用狀況相關。在長期使用的情況下,密封圈極易出現老化現象,如未及時更新,便會由于密封圈失效而產生漏油問題。
第三,與拉緊力的設定值相關。拉緊力的設定值過高或者過低均會對立磨機的運行質量構成影響。當拉緊力設定范圍較小時,氮氣囊緩沖能力將會被減弱,致使油泵在短時間內多次頻繁地啟動、停止,極易造成電機燒毀的問題。在拉緊力過高的情況下,油壓偏高,會加快密封圈的老化速度。當密封圈已經存在老化現象時,則會在油壓作用下損壞,造成拉緊缸漏油問題[6-8]。
引發分離器葉片掉落主要成因是立磨振動頻率過大。此外,因葉片與分離器立軸不屬于一個整體,需要依靠鎖母進行固定。在長期運轉的情況下,極易出現鎖母松動的問題,如未及時察覺鎖母松動現象,極易引發葉片掉落。當發生葉片掉落時,磨機壓差會隨之降低,出口溫度明顯升高,內部的料層厚度也會明顯減少,同時伴隨較大幅度的震動。
進入冬季以后,環境溫度持續降低,立磨物料在濕度較大的情況下,很可能受到溫度變化影響,在三道閥下料溜子處產生黏結。如未對此類現象進行及時處理,則會引發下料溜子堵料問題,致使物料無法及時下放到指定位置,嚴重時會導致立磨機停機[9]。
在初冬和冬末時期受到氣候因素影響,物料表面相對潮濕,會經常出現混合料倉掛壁的現象。此外,在立磨停機后,如未將立磨機中的物料排凈,則很可能引發混合料倉蓬倉的問題。
結合拉緊缸漏油的成因,可以從以下幾個方面入手,解決和預防拉緊缸漏油問題。
首先,在立磨之前可以先對大粒徑的物料進行破碎處理,以便增強料層穩定性。
其次,針對循環風葉片磨損程度不一造成的風機葉輪動態平衡失效的問題,需要定期檢查循環風機的葉片使用狀況。對于磨損程度偏大的葉片進行焊補或者更換新葉片,盡可能保持風機葉輪的動態平衡,保障排風量趨于穩定,盡可能控制風機振動現象。
再次,需要根據立磨物料的特性,充分考慮到物料的易磨性特征,對拉緊力參數進行合理設計。根據現行的物料特點,應將其拉緊力范圍控制在9~12 MPa,并在物料中添加部分黏土,使料層趨于穩定,降低立磨機的振動頻率。
最后,立磨機運行過程中溫度因素、排風量因素、噴水量因素以及研磨壓力值等均會引發立磨機振動現象。為避免上述因素引發的磨機振動問題,需結合實際的物料研磨需求對各個參數進行科學設置,有效提升立磨機運行穩定性,降低因立磨機振動問題引發的拉緊油缸漏油現象。此外,需要密切關注拉緊缸中密封圈的使用性能,一旦發現出現老化問題,需要及時更換新的密封圈[10-13]。
增加對立磨機分離器鎖母使用狀況的檢查力度,及時發現鎖母松動的問題,并及時擰緊鎖母,避免出現葉片掉落的問題。除此之外,也需經常性地清理分離器旋轉體中的積料,定期檢查旋轉體的密封程度,減少粉塵進入。主要目的是減輕分離器旋轉過程中鎖母的應力壓力,從根源上控制分離器葉片掉落問題的發生率。另外,也可通過控制立磨機的振動頻率來減少鎖母松動現象[14]。
當發生下料溜子堵料問題時,立磨機運行狀況將出現明顯改變,主要表現為:出口溫度驟然上升,一般以2 ℃/s 左右的速度持續上漲,立磨機電流值則迅速下降,壓差也會隨電流變化而產生變化。此時,立磨機內部的物料減少。在立磨機生產中一旦發現上述現象,需立刻停機處理。部分情況下,由于操作人員缺乏經驗,出現立磨機物料減少的狀況時,盲目進行人工喂料,且當立磨機內部因堵料現象產生較大幅度的振動時,會對立磨機進行停啟操作,此種作業方法很可能危害立磨機使用壽命。基于此類問題,當發生上述現象時,需立即停機處理,謹防由于物料過少引發立磨機振動問題,停機之后也可減少下料溜子中的積料量,為后續的疏通處理減輕壓力。
對少量積料的情況下,可以將物料清理入磨盤后,直接啟動立磨機。如果其中的積料過多,則需將物料清理入磨盤后再進行鋪料操作,確保磨盤內的料層厚度統一,謹防出現料層厚度差偏大引發的磨輥偏離軌道問題。在鋪料結束后,可以根據料層厚度確定拉風時間[15-16]。
為了避免因氣候因素和溫度因素所造成的混合料倉掛壁現象,可以通過在混合料倉周邊布設熱風管道的方式,采取閥門控制的措施對熱風風量進行有效調節,使混合料倉的溫度得到有效控制,利用溫度來減輕物料濕度,降低物料黏結現象和物料掛壁現象。另外,為了減少熱量流失也可在混合料倉的熱風管道外層添加一層保溫層,這既可起到提升混合料倉保溫性能的作用,也能降低熱能損耗。在混合料倉的底部裝設空氣炮可起到活動物料的作用,減少掛壁現象發生率。
在立磨機停機的狀況下,如果存在表面潮濕的物料,則會由于物料黏結產生混合料倉掛壁問題[17]。因此,在停機的情況下,需盡可能將料倉內部的物料清除。在暫時停機情況下,無需將物料清除,但需要每0.5 h 啟動一次布料操作,謹防物料出現凍結現象。需要特別注意的是,在操作向外布料的作業時,應避免混合料中存在石灰石與鐵礦石。在深冬季節后,物料中的水分子會以固態形式顯現,此時,不會出現掛倉現象,可以將混合料倉外部的熱風風道關停,謹防由于固態水分子被融化進入立磨機械內部產生其他故障問題[18]。
對于立磨生產問題的表現和成因進行分析后,可以發現,立磨生產作業的質量受到物料粒度、風機葉輪的動態平衡、拉緊力設定值、物料喂料量、氣候因素和溫度因素等的直接影響。為了提高立磨生產作業的可靠性,需根據各類影響因素的特點,在立磨生產中合理控制立磨生產問題,從根源上解決立磨生產問題對物料研磨質量的影響。