0 前言
駐馬店市豫龍同力水泥有限公司已投產(chǎn)的一期5000 t/d熟料水泥生產(chǎn)線配套兩條年產(chǎn)100萬t的水泥生產(chǎn)線。水泥粉磨采用RPl40×110輥壓機(jī)、Φ4.2 m×13 m閉路球磨機(jī)組成的高效聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。該系統(tǒng)所有設(shè)備全部國產(chǎn)，具有系統(tǒng)能耗低、技術(shù)先進(jìn)可靠、設(shè)備重量輕等特點(diǎn)。其中信陽分公司粉磨系統(tǒng)于2005年8月一次帶料試車成功，經(jīng)過近2年的生產(chǎn)實(shí)踐和不斷總結(jié)提高，改變了投產(chǎn)初期時(shí)設(shè)備故障率高，運(yùn)轉(zhuǎn)率低下的狀況，生產(chǎn)日趨穩(wěn)定，現(xiàn)已超過設(shè)計(jì)值。2006年豫龍同力公司信陽粉磨生產(chǎn)線共生產(chǎn)水泥110萬t，其中11月份設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到95%，產(chǎn)量11.88萬t，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試過程作以下介紹。
1 工藝流程和主要設(shè)備
該粉磨生產(chǎn)線的工藝流程見圖1，主要設(shè)備配置情況見表1。由圖1可知，熟料、石膏及混合材等按一定比例配料后由皮帶輸送機(jī)、循環(huán)提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)，由除鐵器裝置除鐵后經(jīng)V型選粉機(jī)入輥壓機(jī)喂料小倉內(nèi)，倉下設(shè)有荷重傳感以控制和穩(wěn)定入輥壓機(jī)的物料量，經(jīng)過輥壓后的物料由提升機(jī)送入V型選粉機(jī)，粗料返回經(jīng)喂料小倉入輥壓機(jī)循環(huán)輥壓，細(xì)料由旋風(fēng)分離器分離出后入球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨。輥壓機(jī)系統(tǒng)的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)分別進(jìn)入V型選粉機(jī)和閉路球磨機(jī)系統(tǒng)的N3000高效水平渦流選粉機(jī)。???
?
??? 粉煤灰出庫經(jīng)喂料計(jì)量設(shè)備按水泥配比需要通過空氣輸送斜槽送入磨房和球磨機(jī)出磨物料一起經(jīng)提升機(jī)送至N3000高效水平渦流選粉機(jī)，選出的粗粉經(jīng)空氣斜槽回磨重新粉磨，細(xì)粉隨氣流進(jìn)入袋收塵器，收下的水泥成品由空氣輸送斜槽送至水泥庫。
2? 系統(tǒng)平衡和生產(chǎn)控制
生產(chǎn)中，主要通過中控室稱重倉料重和水泥細(xì)度二條調(diào)節(jié)回路實(shí)施操作控制。
2.1稱重倉料重調(diào)節(jié)
(1)輥壓機(jī)稱重倉料重調(diào)節(jié)。倉內(nèi)料位應(yīng)保持穩(wěn)定，一般控制在18～30t為宜，改變配料總量可以控制料位，配料量增大倉內(nèi)料位上升。
(2)粉煤灰稱重倉料重調(diào)節(jié)。倉內(nèi)料位應(yīng)保持穩(wěn)定，一般控制在0．2～0．5t為宜，稱重倉上側(cè)的分格輪控制稱重倉料位，分格輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速與倉重信號(hào)成反比。
2.2水泥細(xì)度調(diào)節(jié)
水泥細(xì)度主要通過調(diào)節(jié)O-Sepa選粉機(jī)電機(jī)頻率來實(shí)現(xiàn)的。正常生產(chǎn)時(shí)，系統(tǒng)風(fēng)量要穩(wěn)定，增大選粉機(jī)電機(jī)頻率時(shí)選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加可以提高產(chǎn)品的比面積，但產(chǎn)量低；頻率小效果則相反。轉(zhuǎn)速調(diào)整時(shí)不可大幅度進(jìn)行，微量調(diào)節(jié)即可，升速或減速太快可能導(dǎo)致選粉機(jī)變頻器過壓保護(hù)。
3? 生產(chǎn)中常見故障及分析處理
3.1輥壓機(jī)常見故障及分析處理
輥壓機(jī)是利用高壓料層粉碎的機(jī)理，采用單顆粒粉碎群體化的工作方式進(jìn)行連續(xù)工作。常見故障有：①輥壓機(jī)氣動(dòng)閥板閥剛開啟時(shí)常造成輥縫過大跳停；②輥縫偏差大跳停；③輥軸溫差大跳停；④干油給油器故障跳停；⑤兩輥異常振動(dòng)，動(dòng)、靜輥電流不穩(wěn)，擠壓效果不佳等。我們主要從輥壓機(jī)的操作參數(shù)、以及入輥壓機(jī)物料的性質(zhì)等方面進(jìn)行研究并采取措施。具體如下：
(1)輥壓機(jī)氣動(dòng)閘板閥剛開啟時(shí)料柱對(duì)輥?zhàn)記_力大，液壓系統(tǒng)來不及糾偏造成輥縫過大跳停。對(duì)此從兩方面進(jìn)行調(diào)整：一是在氣動(dòng)閘板閥汽缸的排氣孔處加裝球型閥門，把球型閥門開口在1／4處．使氣動(dòng)閘板閥緩慢開啟減小對(duì)輥?zhàn)拥臎_擊力；二是從PLC程序控制上將卸荷閥線路短接，使卸荷閥只在停機(jī)排料時(shí)工作，在輥壓機(jī)運(yùn)行情況下卸荷時(shí)只通過比例方向閥卸荷，保證系統(tǒng)壓力緩慢下降，避免開閥時(shí)壓力過大瞬時(shí)快速卸荷而造成輥壓機(jī)跳停。
(2)穩(wěn)流稱重倉控制料位過低或過高，輥壓機(jī)上方不能形成穩(wěn)定的料柱，使稱重倉失去靠物料重力強(qiáng)制喂料的功能，是造成輥縫偏差大引起跳停的主要原因。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，把稱重倉料位控制在15～30 t比較適宜。入輥壓機(jī)物料粒徑不均，內(nèi)有較大的顆粒，在兩輥擠壓過程中較細(xì)的物料下卸過快，容易造成輥壓機(jī)兩端輥縫偏差大，所以要經(jīng)常對(duì)沸石破碎機(jī)進(jìn)行檢查和處理，保證物料粒度在60 mm以下。在輥壓機(jī)上側(cè)軟連接處卡有異物時(shí)容易形成物料下偏而造成輥縫偏差大跳停，因而要定期檢查軟連接處保持其暢通。如進(jìn)輥物料中混有較大鐵塊或有其它異物也會(huì)造成輥壓機(jī)振動(dòng)異常并引起輥縫偏差大跳停，所以要定期檢查除鐵器的工作情況。確保其磁性。
(3)各輥?zhàn)虞S承的冷卻水管道有部分不暢通時(shí)常常造成輥軸溫差大跳停，要對(duì)溫度較高的輥軸冷卻水管道進(jìn)行檢查清理，并根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要將冷卻水回水總管道管徑由Φ60擴(kuò)大到Φ120，以加大冷卻力度。各測溫?zé)犭娮柽B接線要牢固，避免松動(dòng)時(shí)發(fā)出溫度高的誤信號(hào)而故障停機(jī)。
(4)干油潤滑專為保證主軸承的長期、可靠運(yùn)行，正常運(yùn)行時(shí)其油泵工作方式為定時(shí)間歇式控制，現(xiàn)設(shè)定為工作7 min間隔l h地周期性重復(fù)工作。油泵工作時(shí)，干油左右分配器頻繁動(dòng)作。如果有灰塵等原因造成分配器卡死不動(dòng)作，PLC連續(xù)4個(gè)周期未收到信號(hào)時(shí)則會(huì)發(fā)出系統(tǒng)停機(jī)信號(hào)。為了避免該故障發(fā)生,要作好分配器的防護(hù)工作,在分配器上方做一個(gè)防護(hù)擋板。并定期對(duì)分配器進(jìn)行清洗檢查。
(5)分料擋板高度調(diào)整不當(dāng)是造成動(dòng)、靜輥電流不穩(wěn)、擠壓效果差的主要原因。根據(jù)靜輥電流情況，隨開機(jī)時(shí)間要逐步提高分料擋板高度，使中間料和邊料有效分離，既提高了擠壓效果又能夠使動(dòng)輥電流始終穩(wěn)定高于動(dòng)輥電流5 A左右，解決了上述問題。配料中含有大量的細(xì)粉，熟料飛砂量較多，這是引起輥壓機(jī)異常振動(dòng)的主要原因。對(duì)此從兩方面進(jìn)行了調(diào)整：一是要求熟料帳篷庫放料時(shí)至少兩條皮帶同時(shí)放料減少配料庫中熟料的離析現(xiàn)象；二是當(dāng)熟料中細(xì)粉較多時(shí)可增加沸石和石灰石的配比達(dá)到調(diào)整物料平均粒度的目的。
3.2 磨機(jī)常見故障和維護(hù)
磨機(jī)部分常見故障有：滑履溫度高跳停，磨頭、磨尾吐料，以及磨機(jī)產(chǎn)量偏低，等等。下面就這些故障的產(chǎn)生原因及其處理措施，作一分析總結(jié)。
(1)滑履溫度高跳停。本磨機(jī)屬于雙滑履雙倉管式磨，在運(yùn)行初期經(jīng)常出現(xiàn)滑履溫度高于設(shè)計(jì)值67℃而跳停。對(duì)此采取了以下措施：一是在熟料皮帶上加噴水裝置來降低熟料溫度，同時(shí)對(duì)磨機(jī)筒體淋水來降低筒體溫度從而減少筒體傳導(dǎo)給滑履的熱量；二是滑履溫度高于64℃時(shí)現(xiàn)場手動(dòng)將高壓泵開啟(電氣上將高壓泵改為中控運(yùn)行時(shí)可以手動(dòng)開啟)，改善滑履的潤滑狀況降低滑履溫度；三是加強(qiáng)對(duì)滑履和油冷卻水的壓力控制，并將冷卻水回水道管徑加大。
(2)磨頭、磨尾吐料。本磨機(jī)是在負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行的，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量高時(shí)，磨頭輕微吐料是正常現(xiàn)象，但是在臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不高時(shí)如果磨頭出現(xiàn)嚴(yán)重吐料現(xiàn)象，則表明磨內(nèi)物料流速較慢，可能是糊球或飽磨。這通常與公司所在地區(qū)的多雨天氣造成入磨物料水分大有關(guān)，如入磨物料水分大，水分蒸發(fā)時(shí)容易使物料粘糊隔倉板、襯板、鋼球、篦板，出現(xiàn)磨頭負(fù)壓低造成飽磨。我們通常通過合理控制熟料噴水量和調(diào)整配比來控制入磨物料水分，并定期清理隔倉板、篦板，定期翻球處理糊球。磨頭突然出現(xiàn)大量吐料(此時(shí)磨頭壓力表顯示幾乎為零)，可能是入磨溜子上部的重錘翻板閥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或卡死等故障造成的，翻板閥上面聚集的大量物料達(dá)到一定重量時(shí)重錘翻板閥突然落下，大量物料快速?zèng)_入磨機(jī)一倉，造成物料流通不及從磨頭噴出，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵死入磨溜子。
(3)磨機(jī)產(chǎn)量偏低。影響磨機(jī)產(chǎn)量的因素很多，根據(jù)我公司的生產(chǎn)情況，除了受輥壓機(jī)擠壓效果、選粉機(jī)的選粉效果、出磨斗提的選型過小、出磨比表面積控制指標(biāo)的影響外，入磨物料的易磨性差也是一個(gè)主要的原因。我公司摻加物料有熟料、沸石、石膏、磷石膏、粉煤灰、石灰石等，熟料根據(jù)鍛燒效果影響易磨性外，石灰石強(qiáng)度過硬是影響我公司物料易磨性的主要因素。由于信陽地區(qū)石灰石資源缺乏，來源不固定，有部分石灰石內(nèi)含有鐵礦石，其易磨性差。雖然當(dāng)?shù)亓资噘Y源豐富，成本較低．但是磷石膏含水分較大也是造成磨機(jī)產(chǎn)量較低的原因之一。不同電廠的粉煤灰細(xì)度和成分差別較大，大機(jī)組的粉煤灰粒度較低，煤粉燃燒充分，對(duì)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高有顯著效果。所以我們?cè)诮M織生產(chǎn)時(shí)搞好各種物料的搭配，控制好各種物料的水分，檢測各物料的易磨性等都有助于提高磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。另我公司從系統(tǒng)設(shè)備技改來提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的措施有：①對(duì)V型選粉機(jī)進(jìn)行改造，提高打散效果，減少循環(huán)負(fù)荷：②對(duì)粉煤灰轉(zhuǎn)子秤系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，解決了粉煤灰轉(zhuǎn)子秤波動(dòng)的問題，使計(jì)量準(zhǔn)確、平穩(wěn)，以便多摻加粉煤灰；③對(duì)出磨提升機(jī)電機(jī)進(jìn)行更換，將設(shè)計(jì)的75 kW更換為90kW。解決了臺(tái)時(shí)產(chǎn)量高時(shí)出磨斗提過載的故障。④調(diào)整級(jí)配，降低平均球徑加強(qiáng)磨機(jī)的細(xì)磨能力。
3.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)
本聯(lián)合粉磨系統(tǒng)采用先進(jìn)、可靠的施耐德公司提供的DCS集散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中各設(shè)備運(yùn)行狀況在中央控制室可全部反映，最大程度地減少了崗位操作定員。根據(jù)工藝要求設(shè)備連鎖較多，一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)往往造成與之連鎖的其它設(shè)備跳停，避免了設(shè)備壓死等事故發(fā)生，同時(shí)給設(shè)備故障查除提供條件，所以我們通過加強(qiáng)日常維護(hù)工作，確保各設(shè)備接線牢固，杜絕由于假信號(hào)而造成不必要的設(shè)備跳停。同時(shí)要注意的是要保證各DCS控制室的UPS電源供電正常，避免突然停電造成DCS集散控制系統(tǒng)崩潰等事故發(fā)生。
3.4 防雷系統(tǒng)
我公司是利用建筑物頂?shù)闹苓呑o(hù)欄作為避雷帶，避雷帶的間距要求不大于10 m×10m(按二類防雷考慮)，高于建筑物的設(shè)備與避雷帶可靠連接。該方案簡單可行、投資少，但因我公司位于信陽市雷山北麓，處于丘陵地帶．易形成地形雨；由于地形原因易造成我公司廠區(qū)遭受直擊、感應(yīng)雷。最嚴(yán)重的一次是2007年5月30日20：30左右，我公司廠區(qū)遭受雷擊，使輥壓機(jī)的PLC擊壞6個(gè)，另35 kV高壓PT柜保險(xiǎn)熔斷，造成停產(chǎn)超過20h，直接損失50萬元左右。我公司的供電系統(tǒng)為TN-C-S系統(tǒng)(三相四線)，故在PEN線上存在雜散電流對(duì)低電壓控制設(shè)備不利。通過分析，我們認(rèn)為當(dāng)廠區(qū)遭受直擊和感應(yīng)雷擊時(shí)。部分設(shè)備(包括電纜等)產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，感應(yīng)過電壓通過電源線、信號(hào)線及設(shè)備外殼(導(dǎo)電的)侵入到控制設(shè)備，其值超過了設(shè)備的耐壓等級(jí)，造成部分控制設(shè)備不同程度損壞。為了防止類似事故再次發(fā)生，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際現(xiàn)采取了以下措施：①與綜合保護(hù)器廠家溝通，制定出輥壓機(jī)的PLC以及儀表的防雷改進(jìn)和措施；②與設(shè)計(jì)院溝通建議將現(xiàn)有的II級(jí)防雷提高為I級(jí)防雷，除在辦公樓頂增加避雷網(wǎng)1套以外在各電力室、35 kV變電站、中控室等有控制回路及弱電部分安裝兩極電源避雷器。避雷器規(guī)格：ZGBl53A-60A，380V，60kA(8/20μs)；ZGBl48 A-20，220 V，20 kA(8/20μs)，采取以上措施后，供電系統(tǒng)和輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，2007年7、8月份的多雷雨季節(jié)從未發(fā)生雷擊事故。
4? 應(yīng)用效果
我公司通過對(duì)該系統(tǒng)的調(diào)試、改造應(yīng)用，系統(tǒng)現(xiàn)已連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。目前生產(chǎn)32.5級(jí)水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)175t以上，噸水泥電耗僅為30kWh；生產(chǎn)42.5水泥時(shí)產(chǎn)量達(dá)l60t以上，噸水泥電耗僅為33 kWh。同時(shí)，提高了混合材的摻加量，生產(chǎn)成本大大降低，取得了很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，系統(tǒng)生產(chǎn)技經(jīng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)目標(biāo)，真正發(fā)揮出了輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的低耗高效、生產(chǎn)能力最大化的優(yōu)勢。