辊压机联合粉磨工艺系统分析Word文档格式.docx
- 文档编号:16561915
- 上传时间:2022-11-24
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:35.76KB
辊压机联合粉磨工艺系统分析Word文档格式.docx
《辊压机联合粉磨工艺系统分析Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《辊压机联合粉磨工艺系统分析Word文档格式.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
做好不同粒度物料的搭配,避免过多较细物料进入辊压机而影响其正常做功;
同时,可根据入机物料特性对工作辊缝及入料插板及时进行调整,消除不利因素影响。
故障原因2:
2.辊压机侧挡板磨损严重,工作间隙值变大,边缘漏料
辊压机自身固有的“边缘效应”是指辊子中间部位挤压效果好,细粉产生量多,而边缘挤压效果差,细粉量少甚至漏料,即旁路失效。
当两端侧挡板磨损严重,工作间隙值变大时,边缘漏料更将不可避免,在显著减少挤压后物料细粉含量的同时,部分粗颗粒物料还将进入后续动态或静态分级设备,对分级机内部造成较大磨损。
辊压机侧挡板与辊子两端正常的工作间隙值一般为2mm~3mm之间;
据走访调查,部分企业辊压机侧挡板与辊子两端之间的工作间隙值在1.8mm~2.0mm;
生产中可采用耐磨钢板或耐磨合金铸造件予以解决,应时常备用1~2套侧挡板,以应对临时性更换。
在采用耐磨合金铸造件之前,应将表面毛刺打磨干净,便于安装使用;
更换安装过程中用塞尺和钢板直尺测量控制间隙尺寸即可;
实施设备故障预防机制,要求在正常生产中一般7~10天利用停机时间对侧挡板与辊子之间间隙检查测量一次,若超出允许范围,须及时调整,并做好专项记录备查;
故障原因3:
3.辊压机动辊、静辊辊面磨损严重未及时修复
辊压机的工作环境较差,维护保养滞后。
根据郑州机械研究所调查的辊压机辊面损坏形式有以下几种:
a.正常磨损导致的辊面损坏;
b.辊面硬度比物料硬度低;
c.辊面异常剥落;
d.辊面超期运转使用;
e.辊体本体性能导致的损失;
f.金属或其他异物进入导致局部剥落损坏等;
辊压机辊面磨损或剥落严重出现凹槽以后(主要是辊面中间部分),运行辊缝出现变化,辊面花纹磨损后辊面光滑,对物料的牵制、啮合能力明显削弱,挤压粉碎效果大打折扣。
与花纹完整的平整辊面相比,严重磨损或剥落后的辊面对物料施加的挤压力不均匀、局部漏料、出机料饼中粗颗粒(甚至未经挤压)增多,影响后续管磨机潜在粉磨能力的发挥的同时还会加剧分级设备磨损。
基于金属耐磨材料性能及被挤压物料特性等方面的原因,一般来讲,国产辊压机辊面在使用6000h~8000h后,则应根据辊面实际磨损情况进行维修,以长期稳定保持良好的挤压效果。
a.应急性维修:
请专业维修技术人员进入现场实施在线堆焊处理,恢复辊子原始尺寸及表面花纹,只适应一般磨损程度不严重的辊面;
预知性维修:
对于磨损较严重的辊面,若企业有备用辊子,应及时更换并送至专业堆焊厂家维修处理(离线堆焊修复处理);
不能待辊面磨损极为严重时再采取堆焊修复,否则,极易导致辊子内部出现微观裂纹,降低辊子使用寿命,更严重者甚至报废;
由于堆焊处理前需要采取探伤、刨去不规则耐磨层、清洁辊面等严格的技术措施,加之所用耐磨合金焊丝的价格较高,另需根据辊子直径及辊面实际磨损程度决定堆焊层厚度,所以,堆焊修复费用较高;
预知性维修相对应急性维修而言,对辊子的堆焊修复处理更完全、彻底,更能节省有效生产时间,提高设备运转率及生产效率;
b.日常生产中操作、使用、维护很重要,预防性保障措施非常关键。
辊压机入料前的除铁工作必须引起足够重视,在物料进入稳流称重仓之前,应设置多道强磁除铁装置,防止铁块等其他金属异物入机损坏辊面;
c.利用停机时间检查辊面磨损情况,检查频次一般每周一次至三次,并做好专项检查记录备查;
案例:
HN某单位120-50辊压机动辊、静辊运行产生较严重磨损后,实施在线堆焊修复,一次堆焊费用达12万元左右,连续堆焊时间在一周左右;
辊压机辊子规格越大,辊面磨损程度越严重,则堆焊修复时间越长、修复费用越高。
故障原因4:
4.辊压机工作压力值低,运行电流低
辊压机在不同运行工作压力下,被挤压的物料中所产生的<
80um微粉含量是不同的,这个参数直接影响到整个粉磨系统的产量和质量及粉磨电耗指标。
在其设计允许范围内,合理提高辊压机的工作压力,可增加被挤压分级后物料中<
80um微粉比例。
除了前面已探讨的入机物料较细因素外,引起这种现象还有以下几个方面的原因:
稳流称重仓底部下料锥斗与水平面夹角较小、影响下料速度;
稳流称重仓仓容小、运行仓位低、存料量过少、下料不连续;
稳流称重仓或下料管壁因物料水份造成粘附挂料,料流呈断续状;
稳流称重仓至辊压机之间垂直距离偏短、下料管内料流小、料压偏低;
稳流称重仓至辊压机之间下料管规格过大、下料管内料压低;
辊压机料流控制斜插板拉开比例小;
某企业根据实际应用总结出的水泥联合(半终)粉磨工艺系统辊压机工作参数调整原则见表1:
表1
辊压机工作辊缝及入料控制斜插板设置原则〔2〕
项
目
工作辊缝设置
入料控制斜插板设置
入机物料水份大,颗粒粗
放宽
上调
入机物料水份小,颗粒细
放窄
下调
辊压机振动大
辊压机主电机电流过高
生产低等级水泥(熟料量低)
微调
生产高等级水泥(熟料量高)
(1)前五项属于辊压机入料前的因素,可以采取以下针对措施,以保持入机料流及料压相对稳定:
a.改造稳流称重仓下料锥斗部位、将其与水平面夹角放大至70º
左右为宜,排料通畅;
b.由于当初设计的稳流称重仓容量小,存料量少,可利用停机时间对称重仓进行适当增容(扩容)改造,一般仓容应不低于30t。
仓容增大、储料量多,对稳定入辊压机料流有利;
对现有稳流称重仓增容只需投资1~2万元耐磨钢板(一般厚度10mm~12mm)及少量焊条费用,可彻底解决问题;
控制入机物料综合水份(宜≤1.5%);
对稳流称重仓内壁、锥斗及下料管部位应用非金属或金属材料进行抗磨、防粘处理(如:
超高分子量聚乙烯抗磨塑料板或UP、Raex高强度耐磨钢板等),保持入料顺畅;
c.稳流称重仓未增容前的生产过程中,应保持操作料位不低于70%;
d.稳流称重仓至辊压机之间垂直下料管高度一般应不低于3.0m;
e.辊压机下料管规格过大,管内料压低,可以适当缩小,必须使下料管内充满物料,提高料压,实现过饱和喂料,稳定辊压机工作压力及挤压做功状态;
f.辊压机正常做功时,动辊液压件呈平稳的规律性水平往复移动;
两个主电机运行电流达到其额定电流值的60%~80%之间(达到80%的较少,一般60%~75%之间较多见);
(2)辊压机入料控制斜插板拉开比例,一般以控制运行辊缝≥0.02D(0.02D为理论辊缝,D-辊压机辊子直径mm)及辊压机主电机运行电流达到其额定电流值的60%~80%,工作压力稳定(如7.5Mpa~9.5Mpa,在允许的受控范围内,工作压力应偏高些)为原则;
这个参数将直接影响辊压机挤压做功状况,视物料粉磨特性及现场操作参数,一般入控制斜插板拉开比例在50%~80%左右,根据各企业实际中控参数,所用比例会有所不同;
HB某单位160-140辊压机(处理量780t/h、电机功率1120kw×
2)原垂直进料管尺寸为1200mm×
600mm,常因管内物料呈断续状(时有塌料现象),不能有效形成均匀稳定料流及料压,辊压机振动与跳停频繁,现场操作灰尘大,物料挤压效果差。
V型选粉机分选后入磨物料比表面积在150m2/Kg~160m2/Kg略偏低,辊压机运行工作压力只有7.5Mpa~8.0Mpa。
后利用冬季大修期间,投资5000元左右将下料管进行改造,下料管尺寸改为600mm×
600mm并更换了下料控制闸阀,改造后管内物料呈连续状稳定下料,料压明显增大,实现了对辊压机过饱和喂料,彻底消除了冒灰及振动现象,辊压机运行平稳,显著提高了挤压效果。
辊压机实际工作压力上升至8.0Mpa~9.0Mpa,经V型选粉机分级后的入磨物料比表面积增至170m2/Kg~180m2/Kg。
二、O-Sepa高效选粉机系统故障模式
1.O-Sepa高效选粉机选粉效率低,有以下几个方面因素:
故障原因:
1.1出磨水泥细度偏粗,导致循环负荷大,选粉效率低;
O-Sepa高效选粉机为笼式选粉机的代表,属于第三代空气选粉机,其技术核心环节由“分散、分级、收集”三个部分组成,“分散是关键、分级是根本、收集是保证”,三个环节互为关联与约束。
采用负压抽吸式操作,成品经上部出风管道进入尾部的布袋收尘器集中收集。
O-Sepa选粉机在国内联合粉磨双闭路系统、预粉磨闭路系统及普通一级闭路磨系统应用较广泛。
据笔者走访调查了解,在实际生产过程中,由于粉磨工艺参数调整不合理、物料易磨性、入磨与出磨细度等方面的原因,未经改进的O-Sepa选粉机其选粉效率达到50%及以上的并不多,以下进行探讨:
(1).循环负荷K:
选粉机回料量(即粗粉)与成品量的比值。
可用下述公式求得:
K=(A-C)/(B-A)×
100%
(1)
式中:
K—循环负荷,%;
A—出磨物料(即入选粉机物料)细度筛余,%;
B—回料(选粉机粗粉)细度筛余,%;
C—产品(选粉机细粉)细度筛余,%;
(2).选粉效率η:
进入成品中某一规定粒级与选粉机入料中该粒级的重量百分数,可用下式求得:
(2)
—选粉效率。
%;
A,B,C符号含义同前
当磨内粉磨效率低,出磨细度偏粗,合格成品量少,则循环负荷越高,选粉效率越低,回料量越多;
反之,则选粉效率高,循环负荷低。
在闭路粉磨系统中当成品细度不变,循环负荷随出磨细度变粗而增大,选粉效率降低。
出磨细度越细,回料细度越粗,则循环负荷越低,选粉效率越高,回料量越少,系统处于良性循环状态。
根据O-Sepa选粉机喂料浓度及选粉浓度设计参数,其设计循环负荷在100%~200%之间,这对没有配置磨前预处理工艺的普通一级闭路粉磨流程是合理的。
但对于物料经过挤压与打散分级或风选分级后,入磨粒度<
2.0mm甚至<
1.0mm,管磨机一仓破碎功能被磨前辊压机预处理与分级设备部分取代或全部取代的联合粉磨(或半终粉磨)工艺系统而言,该循环负荷值显然偏大。
高循环负荷运行时,由于颗粒级配等因素的影响,成品的比表面积容易合格,但其45um筛余也随之增大(变粗),即45um以下颗粒减少,水泥实物质量不一定好,尤其是胶砂强度会降低。
故生产控制过程中,联合粉磨双闭路工艺系统选粉机循环负荷可以低至50%~120%,一般在实际应用中大多数循环负荷在70%-110%之间,与之相对应的选粉效率≥50%;
选粉机选粉效率偏低,对整个粉磨系统增产、节电不利;
当控制一定成品细度的前提下,能够适当降低选粉机转速,减少回料量(降低循环负荷),则可有效的提高系统产量、降低粉磨电耗,但最重要的根本原则必须是“磨内磨细”。
对管磨机内部结构进行相应的合理调整与改造,如:
优化设计研磨体级配及装载量、增设或改进研磨体活化装置、适当延长物料在磨内的停留研磨时间、应用优质助磨剂技术等,实现磨内磨细,有效提高出磨物料中成品颗粒含量(比表面积增加、粗颗粒减少)、降低出磨筛余值(80um、45um),为成品选粉机有效分选创造先决条件。
这种调整方法不需要多余投资,只是采购环节中改变部分研磨体的规格而已。
至于引入助磨剂后吨水泥中分摊的费用,可由增产、节电及降低材料成本部分弥补并产生效益。
1.2O-Sepa选粉机配风形式不合理
不同规格O-Sepa选粉机设计有两个或四个进料口及三个进风管道,其中,一次风为主风,进风比例约占总风量的67.5%,二次风占22.5%,三次风占10%;
进风形式:
一、二次风为切向进风,随导风叶片分配及笼型转子旋转形成平面涡流,对入机物料进行分散与分级。
三次风则由下锥体圆周上水平180º
均布的两个风管或120º
均布的三个风管进入。
由于O-Sepa选粉机以负压抽吸形式收集成品,通过选粉室上端出风口管道与布袋收尘器联接收集分选后的合格水泥,粉磨系统中(管磨机尾部)常用的配风形式有两种,各有其不同特点:
1.2.1单风机共用风系统
管磨机磨尾通风管道与选粉机一次风管相联,通过负压收集磨内通风中的成品颗粒,即单风机系统;
特点:
少用一台风机与一台收尘器。
1.2.2双风机单列风系统
管磨机的磨内通风收尘与选粉机供风均系由各自单列的风机完成,称双风机系统;
多用一台收尘器及一台风机,收尘与选粉两台主机设备风路互不干扰。
生产过程采用1.2.1单风机共用风系统易导致产质量调控不便,系统风机拉风对提高选粉效率有利,但同时会加快磨内风速及物料流速,成品细度跑粗、不易控制;
当减少系统风量操作时,选粉效率降低,导致回料量增加,循环负荷过大。
同时,选粉机一次风管道蜗壳处易积灰堆料,使选粉室内不能形成均匀的气体流场,严重影响选粉过程的分散、分级与收集,从而增大循环负荷(回料量大)、降低选粉效率,并且造成导风叶片磨损量增大。
通过采取增设一次风辅助风(补风)措施,可便于调控粉磨系统产、质量,提高选粉效率。
HB某单位一台Φ4.0×
13m双仓一级闭路水泥磨机(主电机功率2800kw、双滑履中心传动、筒体工作转速15.95r/min、设计研磨体装载量192t、其中一仓装球76t、二仓装球116t,无磨前物料预处理工艺)配用O-SepaN-2000高效选粉机(磨尾配置单风机系统,风量132000m3/h、风压7200Pa、电机功率400kw。
选粉机主轴电机功率110kw,最大喂料能力360t/h、选粉能力72-120t/h),原生产过程中测定其80um选粉效率仅为30%,回料量多,磨头时常冒灰、溢料、一仓易饱;
选粉机一次风管道积灰严重,局部导风叶片磨损如刀片状,系统运行状态较差;
针对该单风机系统工作参数分析后,根据选粉机安装、使用现场地形,在一次进风管上增设Φ500mm辅助补风管措施的同时,及时清理一次风管积灰、更换了选粉机内磨损的导风叶片,恢复均匀导风能力;
改进后的系统运行证明:
该举措较好地解决了系统风机拉风与水泥细度跑粗的矛盾,有效控制了磨内风速及物料流速,出磨水泥(入选粉机)比表面积由138m2/kg提高至205m2/kg,增加了67m2/kg。
增大了选粉系统风量,一次风管道积灰现象明显减少,选粉室内气体流场更均匀,显著改善了机内物料的分散、分级效果,选粉效率提高至50%~55%,回料量明显减少,消除了磨头漏料及一仓饱磨现象。
P.O42.5级水泥(熟料掺入量80%、成品比表面积370±
10m2/kg)台时产量由75t/h提高至85t/h,增产10t/h,增幅13.33%;
投资不足5000元即可解决辅助补风问题,只需提前准备好相关材料,利用停机(1~1.5h)可完成安装;
辅助补风管上可采用电动控制阀门,信号控制馈线与中控室相联,便于生产中调节控制。
现阶段设计投产的大型双闭路水泥联合粉磨系统,全都采用1.2.2磨尾双风机单列配风形式,产品质量调控更方便,选粉机选粉效率有所提高,系统增产幅度比1.2.1单风机共用形式更高、粉磨电耗更节省。
选粉机内部静止及运转部件,如撒料盘(亦可用高硬度合金铸造件)、导风叶片、笼型转子、出风口弯管等均采用高硬度、高强度耐磨钢板制作,一次、二次进风管道及蜗壳内部等长期承受高浓度风、料冲刷的易磨损部位,均敷贴高强度耐磨陶瓷片防磨,大幅度提高了使用寿命及设备运转率。
O-SePa选粉机虽经30多年应用,也显现出一些技术与结构方面的缺陷,国内制造厂家对其改进并不多。
南京工业大学粉体工程研究所针对现行O-SePa选粉机存在的撒料分散不均、无二次选粉等造成的选粉效率低等不良状况,采用系统工程理论研发推出了改进型O-SePa选粉机的“多级气流复合式选粉”专利技术,通过实施对撒料盘、导风叶片及选粉室内部结构等优化设计与改进、增加二次选粉装置、调整一、二、三次风量分配比例等技术措施,显著提高了选粉机系统内部物料分散与分级功能,气体流场更均匀、稳定、顺畅,彻底消除了进风口底部积料,明显改善了粗、细粉的分级效果。
经系统改造后的O-SePa选粉机真正实现了“高选粉效率”,其45um粒径选粉效率达到70%-85%,系统循环负荷显著降低,实际运行中一般在70-120%,经多家水泥企业改造后应用验证,均取得了良好的增产、节电、增收的技术经济效果。
AH某干法线水泥制成工段采用170-140辊压机(物料通过量710-830t/h、主电机功率1250kw×
2)+V选(循环风机风量280000-320000m3/h、风压3900Pa、风机电机功率450kw)+Φ4.2×
13m双滑履中心传动双仓管磨机(主电机功率3350kw、钢球装载量240t)+O-SePaN-4000选粉机(喂料能力720t/h、选粉能力240t/h、主轴电机功率220kw)+磨尾双风机(选粉系统风机风量265000m3/h、风压6200Pa、电机功率630kw;
收尘风机风量70000m3/h、风压4000Pa、电机功率132kw)组成的双闭路联合粉磨系统。
生产P.O42.5级水泥(比表面积≥350m2/kg、45um筛余≤6.0%),由于选粉机选粉效率低(45um筛余,实际只达到45-58%),回料量大,循环负荷在160-200%,一次风管积灰、导风叶片磨损严重,系统台时产量180t/h、粉磨电耗36kwh/t。
采用“多级气流复合式选粉”专利技术对O-SePaN-4000选粉机撒料盘、下椎体及调整一、二、三次进风比例、增加二次选粉措施等进行系统改造后,选粉效率提高至73-82%,消除了一次风管积灰,均匀、稳定了选粉室内部气体流场,彻底改善了选粉机“分散、分级、收集”功能,回料量大大降低,循环负荷降至100%以下,在入磨物料粒度及成品质量控制指标不变的前提下,P.O42.5级水泥台时产量提高至210t/h,增产幅度16.67%,系统粉磨电耗降至31kwh/t,吨水泥电耗降低5kwh/t,按120万吨/年水泥计,技术改造后年可节电600万kwh,按单位电价0.6元/kwh,节电效益360余万元。
三、管磨机系统故障模式:
磨内研磨体做功能力较差,出磨比表面积偏低、系统产量低
a.管磨机各仓长比例分配不合理、研磨体对细磨做功能力不足;
b.管磨机系统拉风过大、磨内物料流速较快、有效研磨时间偏短;
c.磨内研磨体级配不合理,平均直径取值偏大,球、锻之间空隙率大,研磨能力降低;
d.研磨体及衬板工作表面粘附,研磨物料能力被缓冲;
e.入磨熟料温度偏高、熟料及混合材易磨性差;
f.入磨物料综合水份偏大;
g.隔仓板(含内筛板)及出磨篦板缝取值大、出磨篦板之间联接缝隙大;
h.管磨机各仓衬板磨损严重,对研磨体提升能力不足等;
由于被处理物料的裂纹效应与粒度效应,入磨物料粉磨功指数降低、易磨性显著改善,辊压机与动态或静态分级设备组成的磨前预处理闭路系统,部分或全部取代了管磨机一仓的粗碎、磨功能,根据物料粉磨特性,磨机一仓需适当缩短,以延长细磨仓有效长度,提高细磨仓粉磨能力;
现以公称长度13m、有效长度12.25-12.5m的管磨机为例,探讨辊压机与不同分级设备组成的开路及双闭路联合粉磨系统中管磨机仓长比例分配:
〔3〕
(1)辊压机+打散分级机(以入磨切割粒径≤2.0mm,下同)+管磨机组成的三仓开路高细磨工艺系统:
一仓L1=25-28%L0
二仓L2=18-20%L0
三仓L3=52-55%L0
(3)
(2)辊压机+V型选粉机(或VSK选粉机,以入磨切割粒径0.5mm为例,下同)+管磨机组成的三仓开路高细磨工艺:
一仓L1=20-30%L0
二仓L2=20-30%L0
三仓L3=50-60%L0
(4)
(3)辊压机+V型选粉机(或VSK选粉机)+两仓管磨机组成的开路高细磨工艺系统:
一仓
L1=20-25%L0
二仓
L2=75-80%L0
(5)
(4)辊压机+打散分级机+管磨机+高效选粉机组成的双闭路工艺系统:
一仓
L1=30-35%L0
L2=65-70%L0
(6)
(5)辊压机+V型选粉机(或VSK选粉机)+管磨机+高效选粉机组成的双闭路工艺系统:
L1=24-28%L0
二仓
L2=72-76%L0
(7)
上述(3)-(7)式中:
L1-磨机一仓有效长度比例(%、m)
L2-磨机二仓有效长度比例(%、m)
L0-磨机总有效长度(m)
根据辊压机配置的分级设备及入磨物料粒度特征不同,管磨机各仓有效长度比例选择也不同;
总的规律是:
带有打散分级机的管磨机一仓不宜太短、配用V型选粉机或VSK选粉机的管磨机一仓不宜太长;
否则,将严重影响系统粉磨功效。
现以HN某单位180-120辊压机(物料通过量610-870t/h、电机功率1250kw×
2)+V型选粉机(循环风机风量270000m3/h、风
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 辊压机 联合 磨工 系统分析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)