立磨振動的工藝因素分析

立磨振動的工藝因素分析

0立磨和回磨系統(tǒng)隨著干燥線的越來越大，生物產(chǎn)量也越來越高。選擇立磨作為生物磨劑的優(yōu)勢是明顯的。一是立磨入磨物料粒度范圍大，不必再配置細(xì)碎裝置；二是立磨生產(chǎn)屬于風(fēng)掃式烘干粉磨，能承受高于250℃以上的溫度，預(yù)分解窯的高溫窯尾廢氣可直接用于物料烘干，且烘干效率明顯高于風(fēng)掃管磨；三是立磨的粉碎屬于閉路粉磨，且物料在磨內(nèi)停留時間短，因此電耗低（為同等能力管磨系統(tǒng)電耗的40%～60%）、產(chǎn)量高；四是立磨結(jié)構(gòu)緊湊，外部輔助設(shè)備少，故占地面積小，土建投資不高；五是立磨噪音小、揚塵小，對環(huán)境的污染程度低。立磨在正常情況下運行是非常平穩(wěn)的，其噪音不超過90dB，但若控制不好引起振動，噪音就很大。就立磨而言，合理的振動是允許的，但若振動過大，則會造成磨盤和磨輥的機械損壞，以及附屬設(shè)備和測量儀表的毀壞。因此生產(chǎn)操作中必需控制振動。天瑞集團(tuán)汝州水泥有限公司（以下簡稱我公司）生料磨配置了丹麥?zhǔn)访芩构狙兄粕a(chǎn)的Atox-50立磨，它是一種利用料床粉磨原理進(jìn)行粉磨的高效粉磨設(shè)備，其臺時產(chǎn)量達(dá)410t/h。本文根據(jù)我們的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，就立磨的振動問題作一探討。1滾壓機的作用立磨主要由傳動裝置、液壓裝置、磨盤、磨輥、選粉機等部件組成，它的主要工作部分為磨盤及在磨盤上作相對滾動的磨輥。喂入磨內(nèi)的物料由離心力的作用在磨盤上形成環(huán)形料床，在磨盤和磨輥相對滾動時物料被鉗入磨盤和磨輥之間，大塊物料首先受到擠壓作用而被粉碎，隨后磨輥施加的壓力傳到次一級大塊物料上，如此物料粒度逐級減小。在滾壓作用下，被粉碎的大大小小顆粒物料在很小的空間緊密堆積，隨之相互傳動壓力并由相對滑動產(chǎn)生剪切力，這樣便進(jìn)一步將較小的顆粒物料細(xì)磨。立磨的上部帶有選粉裝置，從立磨下部通入熱空氣，在磨盤的慣性離心力作用下，被粉磨的物料從磨盤邊緣溢出，被高速氣流揚起送到選粉機進(jìn)行選粉分離，粗粉則再次返回磨盤進(jìn)行二次粉磨，被磨盤甩出的物料中有一部分大塊物料由于自重力下落到刮板倉，經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)重新回磨進(jìn)行粉磨。2砂場振動的原因分析立磨振動通常有三方面的原因，即工藝、裝備和控制系統(tǒng)問題引起。2.1粉磨的物料以粉磨工藝控制對立磨振動的影響是很明顯的，實際生產(chǎn)中大多振動都是由工藝控制不當(dāng),引起料層控制不穩(wěn)而導(dǎo)致振動的。因料層太?。赡苁俏沽狭啃』蛘呷肽ノ锪线^細(xì)或風(fēng)量過大造成），可粉磨的物料就少，粉磨產(chǎn)量低，且因料層太薄，磨輥和磨盤產(chǎn)生剛性接觸，會引起嚴(yán)重的振動且導(dǎo)致設(shè)備磨損大、能耗高。反之，料層過厚，研磨能力降低，內(nèi)部循環(huán)負(fù)荷增大，引起磨輥起伏跳動，嚴(yán)重時振動加劇并危及設(shè)備安全。引起料層變化的因素主要有物料特性（包括物料的摩擦因子、水分和入磨粒度等）、壓差、溫度等。2.1.1入磨物料粒度(1）物料摩擦因子。物料摩擦因子反映了立磨進(jìn)行粉磨的各物料之間所客觀存在的內(nèi)部摩擦力的大小，它直接影響到物料料層能否形成并能否保持穩(wěn)定的摩料層厚度，是制約物料能否適宜立磨粉磨的前提因素。摩擦因子小，物料碾壓就會被擠出槽外，料層太薄，容易造成磨輥與磨盤直接接觸，引起振動而損壞設(shè)備；摩擦因子大，物料受到較小碾壓就形成料餅，不松動，粉磨難于進(jìn)行。(2）入磨物料粒度。入磨物料粒度要與磨盤、磨輥大小相匹配。因隨著磨輥直徑增大，磨輥周邊線速度增大，其所產(chǎn)生的摩擦力隨之增大，磨輥更易與物料咬合，物料更易被碾壓成料層，因此，入磨物料粒度可增大。若物料粒度過大，磨輥容易受到大的沖擊，引起三個輥子間的不平衡引起振動；物料粒度過小，物料隨入磨熱風(fēng)機直接入選粉機，無法在磨盤上形成料層，造成磨輥與磨盤直接接觸產(chǎn)生振動。通常，入磨物料顆粒尺寸應(yīng)為磨輥直徑的5%左右。我公司Atox-50立磨的磨輥規(guī)格是覫3m×1m，故控制入磨物料粒度Dmax=3000×5%=150mm。(3）物料的水分。物料的水分大小對磨況有很大的影響。如果水分過大，物料就不易烘干，則濕狀物料層中細(xì)粉會粘附包裹物料，包裹磨輥，并導(dǎo)致磨盤上的物料堆積，嚴(yán)重時造成磨輥壓不下去，引起振動跳停；物料水分過小，則物料的粘附性太低，致使物料的摩擦因子降低，物料難以在磨盤上停留，形成不了一定厚度的料層，磨輥與磨盤鋼性接觸，振動加劇。2.1.2入磨物料的特性差壓（即入磨壓力與出磨壓力之差）的變化是磨內(nèi)循環(huán)負(fù)荷率的最直接體現(xiàn)，它與物料特性、物料粒度、物料水分、研磨壓力、磨內(nèi)通風(fēng)、磨機喂料量等眾多因素有關(guān)。例如，入磨物料粒度小、水分低、研磨壓力大、通風(fēng)不足、喂料量大等，均會引起料層變厚，差壓升高；反之導(dǎo)致料薄、差壓低，而引起立磨振動，若調(diào)整不及時會引起立磨跳停。2.1.3出口風(fēng)溫調(diào)整風(fēng)溫對立磨振動也有很大影響，因在固定磨內(nèi)通風(fēng)量后要保證烘干效率，唯一的途徑是根據(jù)入磨和出磨物料水分值，控制好入磨熱風(fēng)的溫度。熱風(fēng)溫度高，烘干效果好，粉磨效率好，但容易引起料層過薄；熱風(fēng)溫度低，物料烘干差，粉磨難以進(jìn)行，料層易形成料餅，引起立磨振動。一般情況下，立磨入口風(fēng)溫控制在200～250℃效果較為理想；此時，出口風(fēng)溫根據(jù)磨內(nèi)噴水和物料水分，一般控制在80～120℃之間。這樣，立磨運行振動不會太大，且產(chǎn)量高、質(zhì)量好。2.1.4調(diào)整油缸壓力p立磨的研磨壓力P是由磨輥自重、中心架和液壓系統(tǒng)所施壓力的總和。研磨壓力是決定物料壓縮比和料層厚度的直接因素，隨著研磨壓力的增大，料層厚度隨之減薄；反之，料層隨之增厚。因此，應(yīng)視不同物料的壓縮比變化規(guī)律和料層厚度要求，合理確定研磨壓力。研磨壓力P的經(jīng)驗公式為：式中:P———單個磨輥的研磨壓力；W———磨輥系統(tǒng)質(zhì)量，包括磨輥角架、拉伸桿機頭扭力桿，活塞桿等物件的質(zhì)量總和；n———磨輥個數(shù)，n=3;F———拉伸桿壓力。其中：F=A×p(式中A為油缸截面積,p為油缸壓力)。經(jīng)驗公式（1）適用于用一套油缸活塞系統(tǒng)對所有磨輥施壓，求單個磨輥的研磨壓力的計算。從（1）式中可知，通過調(diào)整油缸壓力p的大小，就可調(diào)整液壓拉緊張力F的大小，繼而可控制料床上物料的研磨壓力P的大小。即p越大，拉緊張力F就越大，磨輥壓力隨之增加，粉碎效果就越好；但拉緊張力F過高引起振動的幾率就高，且粉磨電耗也高。另外若三個液壓拉伸桿的拉緊張力不相同，施壓不平衡也會引起振動。2.1.5出料液狀態(tài)此外，磨機喂料量、選粉機轉(zhuǎn)速、磨內(nèi)通風(fēng)量等控制不好，都會對立磨的穩(wěn)定運行有影響。如因人工喂料或喂料秤堵塞而引起喂料大幅度波動，就難以使磨盤上形成合理的料層和料面形狀，從而導(dǎo)致立磨運行振動。又如系統(tǒng)風(fēng)量過大，物料在磨內(nèi)停留時間短、出料量大，形不成要求的合理料層厚度而導(dǎo)致立磨振動。又如選粉機轉(zhuǎn)速太高，成品物料不能即時排出磨外，內(nèi)循環(huán)加大，差壓高，立磨緩沖料層變薄引起振動。2.2磨盤、磨輥與拉伸桿安裝不牢因設(shè)備本身或因設(shè)備安裝質(zhì)量而影響立磨振動的因素主要有：磨盤、磨輥襯板安裝不牢；減速機基座與地基水平誤差超過規(guī)定值；三個拉伸桿由于長時間運行，引起受力不平衡；以及擋料環(huán)安裝過高或過低等。2.3料層厚度對立磨系統(tǒng)的影響立磨系統(tǒng)運行時，其相關(guān)的參數(shù)均可通過控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測和反饋信息（見表1），據(jù)此工藝和設(shè)備人員可隨時對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的工藝操作和設(shè)備控制調(diào)整。但若旋轉(zhuǎn)測量儀壞，或振動測量儀反饋值失真，或電氣故障等，則就無法檢測或反饋信息錯誤，必然影響系統(tǒng)正常操作。從表1數(shù)據(jù)可知，振動時料層過厚且波動過大（極差達(dá)16mm），其成品篩余值高。因此料層厚度是直接影響立磨產(chǎn)質(zhì)量和設(shè)備安全運轉(zhuǎn)的最重要的核心因素，又是一個受諸多因素所制約的被動因素，是能否保證立磨安全運轉(zhuǎn)的首要條件。因此制定立磨系統(tǒng)的工藝參數(shù)要圍繞建立穩(wěn)定料厚而設(shè)計，即要圍繞立磨平穩(wěn)運轉(zhuǎn)減小振動而考慮的。實踐經(jīng)驗得出，當(dāng)料層厚度H最佳=2%D±20mm(D為磨輥直徑）時，立磨系統(tǒng)不但產(chǎn)量高，且振動小，運行高效安全。對Atox-50立磨的磨輥直徑為3000mm，其H最佳=3000×2%±20=40～80mm。因此，不同的物料、不同的立磨，其H最佳也不同。3控制立磨振動的操作措施3.1喂料量的影響當(dāng)有高水分物料喂入時，應(yīng)適當(dāng)提高增濕塔出口溫度，并將進(jìn)磨冷風(fēng)門關(guān)閉，直至磨內(nèi)差壓升至理想范圍。當(dāng)喂料不足時，若回料少，差壓低，磨機功率低，此時，應(yīng)增加喂料，以保證磨機壓差，穩(wěn)定料層，避免振動。當(dāng)發(fā)現(xiàn)料層過厚時，要及時減少喂料量，保證系統(tǒng)通風(fēng)良好，出料暢通；反之，要增加喂料量、減小風(fēng)量、增加噴水量，保持立磨一定料層，使之穩(wěn)定。3.2補充2/合低/補低若研磨壓力的反饋值小于設(shè)定值，表明蓄能器壓力可能太低,應(yīng)及時補充N2。若拉伸桿在運行過程中出現(xiàn)三個桿不平衡,會導(dǎo)致振動大,嚴(yán)重時會造成拉伸桿斷裂,應(yīng)及時調(diào)整三個拉伸桿的拉緊拉力。3.3增濕塔要降溫若出磨溫度較高，則可根據(jù)磨機功率的大小適度調(diào)節(jié)———功率大時，增濕塔要降溫或者直接開入磨冷風(fēng)閥；功率小時，磨內(nèi)差壓低則加產(chǎn)量，其它適量調(diào)節(jié)，磨內(nèi)差壓高則加水，其它適量調(diào)節(jié)。3.4擋料板高度調(diào)整(1）擋料環(huán)過高，在研磨壓力一定的情況下，磨內(nèi)差壓較高，料層厚；相反擋料環(huán)過低，則不易形成穩(wěn)定的料層。因此操作中應(yīng)根據(jù)實際情況合理調(diào)整擋料環(huán)的高度。另外，刮料板斷裂或掉落就不能形成回料，會導(dǎo)致磨內(nèi)料層過厚，也要及時準(zhǔn)確判斷和處理。(2）噴水過少，磨內(nèi)溫度過高，料層不穩(wěn)，易造成壓輥振動；噴水過多，料子堆積過多，易形成磨機功率過流，引起振動跳停。另開磨時，未形成穩(wěn)定料層就壓輥，也易造成震動。因此，當(dāng)入磨物料水分增加時，就相應(yīng)減少喂料量，減少噴水量，提高入磨溫度，加大立磨通風(fēng)量來加以解決。3.5降低選粉機轉(zhuǎn)速若喂料量大、粉磨能力不夠?qū)е履?nèi)差壓高，要根據(jù)磨機功率，適當(dāng)減產(chǎn)。若產(chǎn)品太細(xì)或擋料環(huán)過高，導(dǎo)致內(nèi)部循環(huán)負(fù)荷率大，形成磨內(nèi)差壓高導(dǎo)致振動，要降低選粉機的轉(zhuǎn)速，調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度；或停磨調(diào)整擋料環(huán)高度。3.6入磨和磨盤因磨盤轉(zhuǎn)速一定，入磨物料粒度越大，離心作用越明顯，會形成外多內(nèi)少不良的料層形狀，且外循環(huán)量增大、粉磨效率下降并引起振動。此時操作要點是：控制料層稍厚，降低風(fēng)量及入口溫度，降低研磨壓力。當(dāng)入磨物料太細(xì)時，大部分物料在磨內(nèi)懸浮而磨盤上物料少要引起振動。這時要降低溫度，減少抽風(fēng)，減低選粉機速度，加大