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悬臂输送机
悬臂输送机由驱动装置、胶带输送机、胶带输送机支撑框架等组成。
胶带输送机支撑框架是电焊焊接结构,胶带由紧固在支撑框架上的滚子支撑,闭置滚子及驱动装置也紧固在同一个支撑架上。
皮带输送机的驱动装置由SEW齿轮电机驱动。
胶带张紧装置由螺栓-螺母系统实现,悬臂的上下运动由液压升降装置实现。
行走机构
行走机构由两个移动梁组成,每个移动梁由SEW齿轮电机驱动,其输出速度可通过变流器调节。
两个移动梁均为焊接结构。
图2堆料机(悬臂输送机、动力及控制电缆盘、支撑框架、操作室)
图3堆料机(行走机构)
液压升降装置
液压升降装置由液动力装置及液压缸组成。
液压缸控制悬臂输送机的上下运动。
动力及控制电缆卷盘
当堆料机沿料堆长度方向往复运动时,动力及控制电缆分别通过各自的电缆鼓形圆桶实现电缆的收回及回放操作。
支撑框架
支撑框架是坚固的电焊焊接结构,堆料机各部件通过此支撑框架联接成一个整体。
操作室
操作室固定在支撑框架上,室内装备有PLC系统及电器元件控制柜。
卸料仓
入料胶带机输送的物料能过卸料仓实现卸料。
卸料仓通过铰链合页同堆料机支撑框架连接。
卸料仓有残两个从动轮,一个从动轮在卸料仓的末端按压入料胶带。
图4堆料机(入料胶带输送机)
2.2.2堆料机的使用维护
2.2.2.1严禁使用
严禁在下述不正确的情况下使用堆料机:
分路电保险装置;
移走机械防护装置;
设备完全停下来之前使设备反向移动;
有破损零件出现时使用设备;
处理设备限定之外的物料,或者在超出工作限定速率的工况下使用设备
润滑系统的工作条件不理想时使用设备
2.2.2.2机械操作模式
堆料机可以通过操作室内控制面板,或安装在靠近电机的现场控制盒,或自动操作模式下的中控室控制
2.2.2.3操作顺序
自动或手动操作必须按照下面的顺序来操作:
悬臂输送机、行走机构、入料皮带。
停车顺序相反。
2.2.2.4紧急停车
除了故障显示器中显示的故障之外,当发生如下异常时也必须停车,然后检查原因,排除故障:
⑴减速机异常振动,轴承温度比设定值高;
⑵电机轴承温度比设定值高;
⑶轴承温度升高,高于设定值;
⑷螺栓松动、失效或脱落;
⑸堆料机异常噪声;
⑹入口皮带处出现异质物料或大量物料拥堵。
2.2.2.5改变料堆堆料操作
当需要堆料机去堆另外一堆料时,堆料机的悬臂必须被提升至最高点,同时停止入料皮带输送机。
2.2.2.4周期性维护及预维护
周期性维护及预维护见表1。
表1堆料机周期性维护及预维护
检查和维护项
首次维护时间
下次维护.
齿轮箱油位
见供应商资料
过滤器磨损
首次使用50小时后
500hrs
悬臂旋转支点常规检查
1000hrs
皮带偏移
滚子旋转
惰轮旋转
制动装置
行走轮磨损
张紧螺栓
2.2.3堆料机常见故障分析和排除方法
侧式悬臂堆料机常见故障分析和排除方法见表2。
表2侧式悬臂堆料机常见故障分析和排除方法
故障名称
产生原因
排除方法
电动滚筒发热
油太少或太多
加油或放油
其他
参照皮带输送机
刮板磨损
材质不好或寿命到期
补焊
漏油
密封不良或损坏
更换密封
轴承发热
ⅰ.轴承密封不良或密封件与轴接触
ⅱ.轴承缺油
ⅲ.轴承损坏
ⅰ.清洗、调整轴承和密封件
ⅱ.按润滑制度加油
ⅲ.更换轴承
机件振动
ⅰ.安装、找正
ⅱ.地脚螺栓和连接螺栓松动
ⅲ.基础不实或下沉量不均
ⅰ.检查安装质量,重新安装找正
ⅱ.检查各部件连接螺栓的紧固情况,保证紧固程度
ⅲ.更换损坏的轴承
ⅳ.设法解决基础问题
制动不灵
制动器闸瓦与制动器间隙过大或闸瓦磨损严重
调整闸瓦与制动轮间隙,更换闸瓦
2.3取料机
2.3.1取料机的结构
取料机用于连续给料过程。
取料机入口处安装具有刮板的悬臂,通过刮板和悬臂的运动实现从料堆上取料,并将所取之料装载至出料胶带输送机上。
取料机沿料堆的纵向往复运动,刮板悬臂在料堆横向步进向下运动。
取料机由刮板链、行走机构、悬臂俯仰装置、电缆卷盘、平台、操作室、卸料斜槽、装填车、润滑系统等组成,如图5~图8
1.刮板链;
3.悬臂俯仰机构;
4.动力及控制电缆卷盘;
5.平台;
7.卸料斜槽/装填车;
8.配重
图5取料机结构示意图
刮板链
刮板链由链两端的链齿轮及张紧装置、链驱动装置、链支撑框架组成。
链由紧固在支撑框架上的导向机构支撑,链节导板的拉引及回转轴也是紧扣在同一导向机构上。
链节通过两侧绞合连接链节侧板而构成链。
电机、减速机及液压联轴器驱动两轴线的运动。
螺栓-螺母系统实现链的张紧,张紧系统中的弹簧垫圈控制张紧力。
行走机构由两个移动梁组成。
靠近卸料一侧的梁由两个驱动装置驱动,每个驱动装置由SEW电机减速机组成。
行走机构总共有4个导向轮,输出速度可以通过变流器实现调节。
工作速度低,移动速度快。
另一个梁无驱动装置。
臂俯仰装置
臂俯仰装置由臂提升装置、滑轮、钢丝绳、支撑架组成。
刮板链通过提升装置实现上升或下降动作,同样也提供工作速度和高速两种速度。
图6取料机刮板链
图7取料机悬臂及其俯仰机构
动力和控制电缆盘
当取料机沿料堆长度方向往复运动时,动力及控制电缆分别通过各自的电缆卷盘实现电缆的收回及回放操作。
图8取料机电缆卷盘
平台
平台是坚固的焊接结构,取料机的各部件通过平台连接成一个整体。
图9取料机卸料斜槽/装填车
操作室固定在支撑框架上,室内安装有PLC系统及电器元件控制柜。
卸料斜槽/装填车
卸料斜槽内安装有数个缓冲滚子,可以降低物料对皮带输送机的冲击。
润滑系统
润滑系统用于润滑链条。
配重
配重用来平衡取料机,防止取料机倾倒。
2.3.2取料机的使用维护
2.3.2.1严禁使用
禁止不正确的使用,如:
处理设备限定之外的物料,或者在超出工作限定速率的工况下使用设备;
润滑系统的工作条件不理想时使用设备;
2.3.2.2机械操作模式
取料机可以通过操作室内控制面板,或安装在靠近电机的现场控制盒,或自动操作模式下无级取料时的中控室控制
2.3.2.3操作顺序
必须按照下面的顺序进行自动-或手动-操作:
出料皮带输送机、刮板链、悬臂俯仰、行走机构。
停车顺序刚好相反。
注意:
如果取料机要去取另外一堆料,其悬臂必须升至最高点。
2.3.2.4紧急停车
当需要取料机去堆另外一堆料时,堆料机的悬臂必须被提升至最高点,同时停止刮板链。
2.3.2.5周期性维护及预维护
周期性维护及预维护见表3.
表3取料机周期性维护及预维护
检查及维护项
首次维维护时间
下次维护时间
刮板链张紧
200小时
刮板链磨损
500小时
刮板链导向盘磨损
刮板衬
刮板耙齿
刮板链连接螺栓
刮板链润滑
50小时
Scraperchain刮板链
液压系统管接头换油
见供应商设备资料
减速机油位
悬臂俯仰装置
钢丝绳磨损
制动器
S见供应商设备资料
行走轮、导向轮磨损
2.3.2.6刮板取料机常见故障分析和排除方法
刮板取料机常见故障分析和排除方法见表4。
表4桥式刮板取料机常见故障分析和排除方法
机架开裂、变形
长时间使用或受力不均
调整受力、焊接开裂部分、矫正变形
松料、俯仰机构松弛
使用中拉力不均衡,产生振动
调整受力,消除振动
补焊或更换
滑轨与滑块磨损大
润滑不良或损坏
检查润滑和损坏部位适时更换
ⅳ.基础不实或下沉量不均
ⅱ.检查各部分连接螺栓的紧固情况,保证紧固程度
导轮松动
磨损或振动引起
停机时紧固或更换
3.均化设备
3.1生料均化方法
生料均化分气力均化和机械均化。
气力均化的均化效果好,但投资较高,机械均化是一种简易的均化措施,其投资省、操作简便,但均化效果差,仅用于小型水泥厂。
生料的气力均化分间歇式和连续式均化两种。
3.1.1间歇式均化库
间歇式生料均化库,其进料和卸出成品生料是分步间歇进行。
故一般应设不少于三座库,当一座库进料时,另一座库进行搅拌、取样分析,第三座库卸料。
在一座库装满前,另一座已卸空,三座库交替作业。
生料在均化库内堆积到一定的高度(约占库高70%)后,在库底通入一定压力的空气吹射生料,使库内生料呈流态化,并按一定规律改变各区进气压力和流量,使库内粉料产生差速流态化运动和上下对流翻腾的搅拌作用,达到均化生料的目的。
为保证空气搅拌的生料粉能够均匀混合,一般采用分区搅拌的方法。
库底分区方法有扇形、条形和环形等几种。
3.1.2连续式均化库
连续式均化库是生料均化过程连续化。
出磨生料通过库顶生料分配器和放射状布置的入库斜槽进入库内形成大致水平料层。
卸料时轮流向环形区一个小范围内充气,使部分生料流入中心室或混合室,并自上而下地切割水平料层,产生重力混合均化。
在混合室内再连续充气搅拌达到均化生料的目的。
生料进料、均化和出料同时进行。
这种均化方法要求原料成分波动小,适用于设有预均化设施或原料成分较稳定的现代化大、中型水泥厂。
连续式生料均化库具有以下优点:
工艺流程简单,占地少,布置紧凑;
操作控制方便,岗位工人少,并易于实现自动控制;
基建投资省,比间歇式空气搅拌库可节省投资20%左右;
耗电较少,操作维修费用低。
连续式生料均化库的主要缺点是:
当出磨生料成分发生偶然的大幅度波动时,会引起出库生料成分瞬时波动偏大,而且这种情况难以事先进行纠正。
多流式均化库是连续式均化库的一种,是目前使用比较广泛的库型。
其原理是侧重于库内的重力混合作用,而基本不用或减小气力均化作用,以简化设备和节省电力。
下面重点介绍多流式均化库设备。
3.2多流式均化库
3.2.1IBAU型中心室均化库
IBAU型中心室均化库由德国制造,其结构形式如图10所示。
1.物料层;
2.漏斗;
3.充气区;
4.阀门;
5.流量控制阀;
6.空气压缩机;
7.中央斗;
8.收尘器
图10IBAU中央锥拌和库
库底中心有一个大圆锥体,通过它将库内生料重量传到库壁上。
圆锥周围的环形空间被分成向库中心倾斜的6~8个区,每区都装有充气箱。
充气时生料首先被送至一条径向布置的充气箱上,再通过圆锥体下部的出料口,经斜槽进入库底部中央的搅拌仓中。
当库内某一区充气时,该区上部物料下落形成一漏斗状料流,料流下部横断面上包含好几层不同时间的料层。
因此,当生料从库顶达到库底时,依靠重力发生混合作用。
当生料进入搅拌仓后,又依靠连续空气搅拌得到气力均化。
最后均化后的生料从搅拌仓下部卸出。
IBAU型中心室均化库有以下特点。
Ⅰ.库底被分成的6~8个充气区,每个区有一个流量控制阀门,并为它配置了空气阀来控制卸料量。
Ⅱ.充气部件的更换可以在设备运行时进行,在检修或者检查时,断流闸门保证不让生料进入充气部件,有了这样的装置,必须设置的备用库就可以省掉。
因为即使在维修时,搅拌和均化作用也可以继续而不受干扰。
Ⅲ.中央料仓上面的收尘器,可防止设备运行时产生的任何粉尘污染,装在锥体内的充气系统每小时作8~10次空气转换,为操作和维修提供了良好条件。
所有的设备项目,包括库内部的充气部件都安装在锥体下面。
这样,维护人员可以很容易和安全地对它们进行维护。
Ⅳ.均化后的生料,通过密闭的空气输送斜槽喂入称重斗中。
该称重斗位于库内锥体下的中央,并支承在三个测力传感器上,传感器连接在生料自动喂料系统上。
Ⅴ.窑的连续运行所需要的生料,经过由生料自动喂料系统控制的流量控制闸门进行喂料,生料由空气输送斜槽送到气力提升泵内。
这种均化库的主要优点是:
均化电耗较低,一般为0.36~0.72MJ/t;
库内物料卸空率较高。
主要缺点是:
施工复杂,造价较高,而且由于搅拌仓的容积较小,所以均化效果不够理想,一般单库可达7,双库并联可达10。
所以该库适用于有预均化堆场,而且出磨生料碳酸钙滴定值(Tc)波动较小的水泥厂。
3.2.2CF型控制流式均化库
该库为F.L.史密斯分公司开发的控制流均化库,简称CF库(ControlledFlow)。
CF库生料入库方式为单点进料,这同其它均化库是不同的。
物料从库底的若干出料口同时以不同的速度卸出。
这个装置结合窑的喂料装置,可以保证用较小的动力消耗达到喂料成分的稳定。
CF库的特点如下:
图11CF均化库操作原理示意图
Ⅰ.物料连续进料,库顶安装了人孔、过压阀、低压阀和料位指示器等部件。
Ⅱ.库底分为7个完全相同的六边形卸料区,每个区的中心设置了一个卸料口,上边由减压锥覆盖。
Ⅲ.卸料口下部与卸料阀及空气斜槽相连,将生料送到库底中央的小混合室中。
库底小混合室由负荷传感器支承,以此控制料位及卸料的开停。
Ⅳ.每个六边形卸料区又被划分成6块三角形小扇面。
这样,库底由42块小扇面组成,所有这些小扇面都装有充气装置,是独立的区域,都由设定的计算机软件控制,使库内卸料形成的42个漏斗流按不同流量卸出。
物料卸出的过程中,产生重力纵向均化的同时,也产生径向混合均化。
一般保持3个卸料区同时卸料,进入库下小型混合室后的生料也有搅拌混合作用。
Ⅴ.由于依靠充气和重力卸料,物料在库内实现纵向及径向混合均化,各个卸料区可控制不同流速,再加上小混合室的空气搅拌,因此,均化效果较高,一般可达10~16,电耗为0.72~1.08MJ/t。
生料卸空率也较高。
CF库的缺点是:
库内结构比较复杂,充气管路多,虽然自动化水平高,但维修比较困难。
3.2.3MF型多料流式均化库
德国伯力休斯公司在20世纪70年代制造了多料流式均化库(PolysiusMuhi-
flowSilo),简称MF库,如图12所示。
库顶设有生料分配器及输送斜槽,以进行库内水平铺料。
库底为锥形,略向中心倾斜。
库底设有一个容积较小的中心室,其上部与库底连接处四周开有许多入料孔。
1.物料层;
2.漏斗;
3.库底中心锥;
4.收尘器;
5.钢制减压锥;
6.充气管道;
7.气动流量控制阀;
8.电动流量控制阀;
9.套筒式生料计量仓;
10.固体流量计
图12MF型多料流均化库示意图图13TP型多料流均化库示意图
中心室与均化库壁之间的库底分为10~16个充气区。
每区装设2~3条装有充气箱的卸料通道。
通道上沿径向铺有若干块盖板,形成4~5个卸料孔。
卸料时,充气装置向两个相对区轮流充气,以使上方出现多个漏斗凹陷,漏斗沿直径排成一列,这样随着充气变换而使漏斗物料旋转,从而使物料在库内不但产生重力混合,同时产生径向混合,增加均化效果。
生料从库顶料面到达卸料通道时,已经得到较充分的重力混合,再经过卸料通道和库下中心室搅拌时,又获得较好的气力均化。
MF库单库使用时,均化效果H可达7以上,两库并联时可达10。
由于主要依靠重力混合,中心室很小,故电耗较低,一般为0.43~0.58MJ/t。
3.2.4TP型多料流式均化库
中国天津TP型库吸取了IBAU型和MF型库切向流库的经验,在库底部设置大型圆锥结构,使土建结构更加合理,同时将原设在库内的混合搅拌室移到库外,减少库内充气面积(图13)。
圆壁与圆锥体周围的环形空间分6个卸料大区、12个充气小区,每个充气小区向卸料口倾斜,斜面上装设充气箱,各区轮流充气。
当某区充气时,上部形成漏斗流,同时切割多层料面,库内生料流同时有径向混合作用。
这种库有以下特点:
Ⅰ.在库顶采用溢流式生料分配器,向空气输送斜槽分配生料,入库后进行水平铺料。
溢流式分配器分为内筒和外筒。
内筒壁开有多个圆形孔洞,在外筒底部较高处开有6个出料口,与输送斜槽相连,将生料输送入库。
Ⅱ.在库底卸料区上部设置减压锥,以降低卸料区的压力。
生料由库中心的两个对称卸料口卸出。
Ⅲ.出库生料可经手动、气动、电动流量控制阀将生料输送到计量小仓。
小仓集混料、称量、喂料于一体。
这个带称重传感器的小仓也由内、外筒组成。
内筒壁开有孔洞,根据通管原理,进入计量仓外筒的生料与内筒生料会产生交换,并在内仓经搅拌后卸出。
TP型多料流式均化库的电耗为0.90MJ/t,入窑生料CaO含量标准偏差<
0.25,均化效果3~5,卸空率可达98%~99%。
3.2.5NC型多料流式均化库
中国南京NC库是在吸收引进MF型均化库的基础上研发的一种库,如图14所示。
库顶多点下料,平铺生料。
根据各个半径卸料点数量多少,确定半径大小,以保证流量平衡。
各个下料点的最远作用点与该下料点距离相同,保证生料磨层在平面上对称分布。
库内设有锥形中心室,库底共分18个区,中心室内为1~10区,中心室与库壁的环形区为1l~18区。
生料从外环区进入中心室,再从中心室卸入库下称重小仓。
NC库充气制度与MF库不同,在向中心室进料时,外环区充气箱仅对11~18区中的一个区充气,会对更多料层起强烈的切割作用。
物料进入中心仓后,在减压锥的减压作用下,中心区1—8区也轮流充气,并同外环区充气相对应,使进入中心区生料能够迅速膨胀、活化及混合均化。
9~l0区一直充气,进行活化卸料。
卸料主要通过一根溢流管进行,保证物料不会在中心仓短路。
图14NC型均化库结构原理图
NC型多料流式均化库所电耗为0.86MJ/t,入窑生料CaO含量的标准偏差<
0.2,均化效果≥8。
3.3NGF生料和水泥均化库
图15NGF生料均化库图16NGF水泥均化库图17NGF均化库内部结构
3.3.1NGF均化库的工作原理
水泥或生料从提升机送入库顶的输送斜槽或库顶生料分配器后喂入内锥和筒库所形成的扇形区域库中,根据设计要求,库内出料口与充气区共形成6或8个扇形充气区。
每个扇形区域内的库底板上布满充气槽,水泥或生料通过两个斜坡扇形面上布置的充气槽充气作用,向对应库外卸料斜槽流动。
控制方式为:
当相对两个区卸料时,其它几个区停止充气,间隔一定时间后轮流切换至下一区域。
在库内卸料过程中,水泥或生料穿过所有料层而形成漏斗形的卸料,在充气条件下,水泥或生料得到充分均化。
出库料量通过布置在库锥外6或8根呈中心辐射状的空气输送斜槽上的6或8个流量阀控制,在所设定时间内,相对两个流量阀轮流开启,将库内物料通过空气输送斜槽送入库底中心计量仓或喂料仓内。
计量仓(水泥均化库配)底布满充气
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