辊压机联合粉磨系统的生产调试及应用实践

　　0 前言
　　驻马店市豫龙同力水泥有限公司已投产的一期5000 t/d熟料水泥生产线配套两条年产100万t的水泥生产线。水泥粉磨采用RPl40×110辊压机、Φ4.2 m×13 m闭路球磨机组成的高效联合粉磨系统。该系统所有设备全部国产，具有系统能耗低、技术先进可靠、设备重量轻等特点。其中信阳分公司粉磨系统于2005年8月一次带料试车成功，经过近2年的生产实践和不断总结提高，改变了投产初期时设备故障率高，运转率低下的状况，生产日趋稳定，现已超过设计值。2006年豫龙同力公司信阳粉磨生产线共生产水泥110万t，其中11月份设备运转率达到95%，产量11.88万t，取得了良好的经济效益。现对系统的调试过程作以下介绍。

　　1 工艺流程和主要设备
　　该粉磨生产线的工艺流程见图1，主要设备配置情况见表1。由图1可知，熟料、石膏及混合材等按一定比例配料后由皮带输送机、循环提升机、皮带输送机，由除铁器装置除铁后经V型选粉机入辊压机喂料小仓内，仓下设有荷重传感以控制和稳定入辊压机的物料量，经过辊压后的物料由提升机送入V型选粉机，粗料返回经喂料小仓入辊压机循环辊压，细料由旋风分离器分离出后入球磨机中进行粉磨。辊压机系统的废气经循环风机分别进入V型选粉机和闭路球磨机系统的N3000高效水平涡流选粉机。   

　　粉煤灰出库经喂料计量设备按水泥配比需要通过空气输送斜槽送入磨房和球磨机出磨物料一起经提升机送至N3000高效水平涡流选粉机，选出的粗粉经空气斜槽回磨重新粉磨，细粉随气流进入袋收尘器，收下的水泥成品由空气输送斜槽送至水泥库。

　　2  系统平衡和生产控制
　　生产中，主要通过中控室称重仓料重和水泥细度二条调节回路实施操作控制。

　　2.1称重仓料重调节
　　(1)辊压机称重仓料重调节。仓内料位应保持稳定，一般控制在18～30t为宜，改变配料总量可以控制料位，配料量增大仓内料位上升。

　　(2)粉煤灰称重仓料重调节。仓内料位应保持稳定，一般控制在0．2～0．5t为宜，称重仓上侧的分格轮控制称重仓料位，分格轮电机的转速与仓重信号成反比。

　　2.2水泥细度调节
　　水泥细度主要通过调节O-Sepa选粉机电机频率来实现的。正常生产时，系统风量要稳定，增大选粉机电机频率时选粉机转子的转速增加可以提高产品的比面积，但产量低；频率小效果则相反。转速调整时不可大幅度进行，微量调节即可，升速或减速太快可能导致选粉机变频器过压保护。

　　3  生产中常见故障及分析处理
　　3.1辊压机常见故障及分析处理
　　辊压机是利用高压料层粉碎的机理，采用单颗粒粉碎群体化的工作方式进行连续工作。常见故障有：①辊压机气动阀板阀刚开启时常造成辊缝过大跳停；②辊缝偏差大跳停；③辊轴温差大跳停；④干油给油器故障跳停；⑤两辊异常振动，动、静辊电流不稳，挤压效果不佳等。我们主要从辊压机的操作参数、以及入辊压机物料的性质等方面进行研究并采取措施。具体如下：

　　(1)辊压机气动闸板阀刚开启时料柱对辊子冲力大，液压系统来不及纠偏造成辊缝过大跳停。对此从两方面进行调整：一是在气动闸板阀汽缸的排气孔处加装球型阀门，把球型阀门开口在1／4处．使气动闸板阀缓慢开启减小对辊子的冲击力；二是从PLC程序控制上将卸荷阀线路短接，使卸荷阀只在停机排料时工作，在辊压机运行情况下卸荷时只通过比例方向阀卸荷，保证系统压力缓慢下降，避免开阀时压力过大瞬时快速卸荷而造成辊压机跳停。

　　(2)稳流称重仓控制料位过低或过高，辊压机上方不能形成稳定的料柱，使称重仓失去靠物料重力强制喂料的功能，是造成辊缝偏差大引起跳停的主要原因。根据经验，把称重仓料位控制在15～30 t比较适宜。入辊压机物料粒径不均，内有较大的颗粒，在两辊挤压过程中较细的物料下卸过快，容易造成辊压机两端辊缝偏差大，所以要经常对沸石破碎机进行检查和处理，保证物料粒度在60 mm以下。在辊压机上侧软连接处卡有异物时容易形成物料下偏而造成辊缝偏差大跳停，因而要定期检查软连接处保持其畅通。如进辊物料中混有较大铁块或有其它异物也会造成辊压机振动异常并引起辊缝偏差大跳停，所以要定期检查除铁器的工作情况。确保其磁性。

　　(3)各辊子轴承的冷却水管道有部分不畅通时常常造成辊轴温差大跳停，要对温度较高的辊轴冷却水管道进行检查清理，并根据现场生产需要将冷却水回水总管道管径由Φ60扩大到Φ120，以加大冷却力度。各测温热电阻连接线要牢固，避免松动时发出温度高的误信号而故障停机。

　　(4)干油润滑专为保证主轴承的长期、可靠运行，正常运行时其油泵工作方式为定时间歇式控制，现设定为工作7 min间隔l h地周期性重复工作。油泵工作时，干油左右分配器频繁动作。如果有灰尘等原因造成分配器卡死不动作，PLC连续4个周期未收到信号时则会发出系统停机信号。为了避免该故障发生,要作好分配器的防护工作,在分配器上方做一个防护挡板。并定期对分配器进行清洗检查。

　　(5)分料挡板高度调整不当是造成动、静辊电流不稳、挤压效果差的主要原因。根据静辊电流情况，随开机时间要逐步提高分料挡板高度，使中间料和边料有效分离，既提高了挤压效果又能够使动辊电流始终稳定高于动辊电流5 A左右，解决了上述问题。配料中含有大量的细粉，熟料飞砂量较多，这是引起辊压机异常振动的主要原因。对此从两方面进行了调整：一是要求熟料帐篷库放料时至少两条皮带同时放料减少配料库中熟料的离析现象；二是当熟料中细粉较多时可增加沸石和石灰石的配比达到调整物料平均粒度的目的。

　　3.2 磨机常见故障和维护
　　磨机部分常见故障有：滑履温度高跳停，磨头、磨尾吐料，以及磨机产量偏低，等等。下面就这些故障的产生原因及其处理措施，作一分析总结。

　　(1)滑履温度高跳停。本磨机属于双滑履双仓管式磨，在运行初期经常出现滑履温度高于设计值67℃而跳停。对此采取了以下措施：一是在熟料皮带上加喷水装置来降低熟料温度，同时对磨机筒体淋水来降低筒体温度从而减少筒体传导给滑履的热量；二是滑履温度高于64℃时现场手动将高压泵开启(电气上将高压泵改为中控运行时可以手动开启)，改善滑履的润滑状况降低滑履温度；三是加强对滑履和油冷却水的压力控制，并将冷却水回水道管径加大。

　　(2)磨头、磨尾吐料。本磨机是在负压状态下运行的，台时产量高时，磨头轻微吐料是正常现象，但是在台时产量不高时如果磨头出现严重吐料现象，则表明磨内物料流速较慢，可能是糊球或饱磨。这通常与公司所在地区的多雨天气造成入磨物料水分大有关，如入磨物料水分大，水分蒸发时容易使物料粘糊隔仓板、衬板、钢球、篦板，出现磨头负压低造成饱磨。我们通常通过合理控制熟料喷水量和调整配比来控制入磨物料水分，并定期清理隔仓板、篦板，定期翻球处理糊球。磨头突然出现大量吐料(此时磨头压力表显示几乎为零)，可能是入磨溜子上部的重锤翻板阀转动不灵活或卡死等故障造成的，翻板阀上面聚集的大量物料达到一定重量时重锤翻板阀突然落下，大量物料快速冲入磨机一仓，造成物料流通不及从磨头喷出，严重时还会堵死入磨溜子。

　　(3)磨机产量偏低。影响磨机产量的因素很多，根据我公司的生产情况，除了受辊压机挤压效果、选粉机的选粉效果、出磨斗提的选型过小、出磨比表面积控制指标的影响外，入磨物料的易磨性差也是一个主要的原因。我公司掺加物料有熟料、沸石、石膏、磷石膏、粉煤灰、石灰石等，熟料根据锻烧效果影响易磨性外，石灰石强度过硬是影响我公司物料易磨性的主要因素。由于信阳地区石灰石资源缺乏，来源不固定，有部分石灰石内含有铁矿石，其易磨性差。虽然当地磷石膏资源丰富，成本较低．但是磷石膏含水分较大也是造成磨机产量较低的原因之一。不同电厂的粉煤灰细度和成分差别较大，大机组的粉煤灰粒度较低，煤粉燃烧充分，对磨机台时产量提高有显著效果。所以我们在组织生产时搞好各种物料的搭配，控制好各种物料的水分，检测各物料的易磨性等都有助于提高磨机的台时产量。另我公司从系统设备技改来提高台时产量的措施有：①对V型选粉机进行改造，提高打散效果，减少循环负荷：②对粉煤灰转子秤系统进行技术改造，解决了粉煤灰转子秤波动的问题，使计量准确、平稳，以便多掺加粉煤灰；③对出磨提升机电机进行更换，将设计的75 kW更换为90kW。解决了台时产量高时出磨斗提过载的故障。④调整级配，降低平均球径加强磨机的细磨能力。

　　3.3 自动化控制系统
　　本联合粉磨系统采用先进、可靠的施耐德公司提供的DCS集散控制系统，系统中各设备运行状况在中央控制室可全部反映，最大程度地减少了岗位操作定员。根据工艺要求设备连锁较多，一台设备发生故障时往往造成与之连锁的其它设备跳停，避免了设备压死等事故发生，同时给设备故障查除提供条件，所以我们通过加强日常维护工作，确保各设备接线牢固，杜绝由于假信号而造成不必要的设备跳停。同时要注意的是要保证各DCS控制室的UPS电源供电正常，避免突然停电造成DCS集散控制系统崩溃等事故发生。

　　3.4 防雷系统
　　我公司是利用建筑物顶的周边护栏作为避雷带，避雷带的间距要求不大于10 m×10m(按二类防雷考虑)，高于建筑物的设备与避雷带可靠连接。该方案简单可行、投资少，但因我公司位于信阳市雷山北麓，处于丘陵地带．易形成地形雨；由于地形原因易造成我公司厂区遭受直击、感应雷。最严重的一次是2007年5月30日20：30左右，我公司厂区遭受雷击，使辊压机的PLC击坏6个，另35 kV高压PT柜保险熔断，造成停产超过20h，直接损失50万元左右。我公司的供电系统为TN-C-S系统(三相四线)，故在PEN线上存在杂散电流对低电压控制设备不利。通过分析，我们认为当厂区遭受直击和感应雷击时。部分设备(包括电缆等)产生感应过电压，感应过电压通过电源线、信号线及设备外壳(导电的)侵入到控制设备，其值超过了设备的耐压等级，造成部分控制设备不同程度损坏。为了防止类似事故再次发生，结合现场实际现采取了以下措施：①与综合保护器厂家沟通，制定出辊压机的PLC以及仪表的防雷改进和措施；②与设计院沟通建议将现有的II级防雷提高为I级防雷，除在办公楼顶增加避雷网1套以外在各电力室、35 kV变电站、中控室等有控制回路及弱电部分安装两极电源避雷器。避雷器规格：ZGBl53A-60A，380V，60kA(8/20μs)；ZGBl48 A-20，220 V，20 kA(8/20μs)，采取以上措施后，供电系统和辊压机系统运行效果良好，2007年7、8月份的多雷雨季节从未发生雷击事故。

　　4  应用效果
　　我公司通过对该系统的调试、改造应用，系统现已连续稳定生产。目前生产32.5级水泥台时产量达175t以上，吨水泥电耗仅为30kWh；生产42.5水泥时产量达l60t以上，吨水泥电耗仅为33 kWh。同时，提高了混合材的掺加量，生产成本大大降低，取得了很好的社会经济效益。目前，系统生产技经指标远远超过设计目标，真正发挥出了辊压机联合粉磨系统的低耗高效、生产能力最大化的优势。