生料立磨在其耐磨件磨损前期与后期的运行操作.docx

中图分类号：TQ172.632.5文献标识码：B文章编号：1008-0473(2011)04-0028-04生料立磨在其耐磨件磨损前期与后期的运行操作孙长俊礼泉海螺水泥有限公司，712466摘 要 生料立磨耐磨件在粉磨系统的运行过程中逐渐磨损，系统的运行工况和参数也随之发生变化，包括生料产量和质量。中控操作中，必须根据耐磨件（包括辊皮翻边后）的磨损情况调整操作参数，力求耐 磨件能力的充分发挥。关键词 耐磨件 磨损 操作参数 控制方法0 引言某公司5 000 t/d新型干法水泥生产线生料采用 石灰石、黏土、铜矿渣和砂岩四组分配料，生料粉 磨由ATOX-50辊式磨完成，采用三风机系统。主 电机额定功率3 800 kW，额定电流431.7 A，循环风 机额定功率3 400 kW，额定电流380.9 A，系统风机710 kW，额定电流90.15 A。设计时已计划配套余 热发电项目，故高温风机置于增湿塔之前。本文结合生产线具体情况，就ATOX-50生料 立磨耐磨件磨损前期与后期的运行操作进行介绍， 仅供参考。1 立磨耐磨件磨损前期的运行操作1.1 料层厚度的控制立磨工作原理是料床粉磨，因此在运行中一 定要形成均匀适当的料层，过厚或过薄都达不到研 磨效果。料层过厚则“磨不透”，物料不能被有效粉 磨，主电机电流大，入库斗提电流低，磨机压差急剧 升高；料层薄，则振动大，吐渣大，同样达不到研 磨效果。一般来说料层厚度控制在10 mm30 mm 比较适宜。若出现料层厚度有上升趋势，此时可以 采取提高磨出口温度来增强磨内物料流动性，增大 研磨压力等方式来稳定料层厚度至适当值。若采用 以上两种方式达不到预期目的，也可以适当减少喂 料量（一般减少1020 t/h），把磨内拉空，系统 稳定后再恢复正常。若出现料层有变薄趋势，可采 用以上相反的措施。1.2 研磨压力研磨压力是进行粉磨的动力，是个至关重要的参数。研磨压力大，料层薄，粉磨效果好，但也易导致振动大，主电机电流大；相反，研磨压力 小，料层较厚，研磨效果不足，影响磨机产量。开磨 时，喂料量少，一般设定研磨压力70 bar或75 bar， 待系统趋于稳定后结合主电机电流、吐渣斗提电 流、料层厚度、振动等参数进行调节。正常情况下 控制主电机电流300350 A之间，振动2.0 mm/s左 右，吐渣斗提电流不超过50 A（空载电流42 A，额 定电流103 A）。一般来说，吐渣量较大时（斗提 电流超过50 A，一般在5560 A），可适当增大研 磨压力，提高研磨效果，把吐渣量降下来，提高磨机 产量。研磨压力增幅一般一次35 bar，不宜过大，否 则系统不稳，易引起大的振动。但若出现吐渣斗提 电流大，但主电机小却波动大（220330 A），料 层薄，振动大，这时不宜增大研磨压力，因为此时 磨内并没有形成均匀稳定的料层，研磨效果不好， 主电机电流波动大主要是由于料层薄，磨辊与磨盘 直接碰撞引起，增大研磨压力只会使振动更大，吐 渣量多，主电机电流大，形成恶性循环。这时应减 少喂料量，减小研磨压力（一般减小5 bar），待磨 机稳定后再慢慢增加产量。1.3 磨出口温度磨出口温度对系统稳定运行至关重要。磨出 口温度过高，达到90 或者更高，此时磨况极不 稳定，物料在磨内流动性太大，形不成均匀料层， 研磨效果不好，而且振动大，达到3.0 mm/s以上。 此时主电机电流可能较小，但由于物料没有出去， 电流很快就会升高，而且极易导致选粉机塌料引282011年第5期No.52011孙长俊：生料立磨在其耐磨件磨损前期与后期的运行操作中控操作起磨机振动跳停。当然磨出口温度低，料层过厚也达不到研磨效果。在磨出口温度合适的范围内，温 度降低的过程（此时有利于料层的形成）有利于物 料出磨，应以稳定物料出磨为原则偏低控制出口温 度，一般在7585 之间。这里需要说明的是，增大研磨压力可使磨出 口温度有所上升，可能是磨辊与物料之间做功较多 引起。另外，把循环风阀门开大，这时出磨含尘气 体（相对来说温度较低）有部分进磨，会出现磨入 口气体温度增大但出口气体温度降低的情况：磨出 口温度降低比较容易理解，由于掺进了温度相对较 低的出磨气体，有降温作用；对于磨入口温度升高 的情况，分析应该是这样的：在没有开大循环风挡 板时磨入口处风速很大，此时风管内气体可看作 层流运动，主要以导热方式换热，当开大循环风挡板 开度后，系统风量大，但风管内风速降低，此时气流 由层流变为湍流为主，与热电偶的换热主要以对流方 式，对于入磨气体这种导热系数不高的流体，对流 方式传递的热量比导热方式强，故入口温度相对高 一点。当然，循环风挡板开度大小对磨出口气体温 度的影响不是很大，在小范围内调节可以尝试。1.4 磨机压差磨机压差一方面反映了磨内物料的多少，喂料 与出磨物料之间的动态平衡问题，另一方面反映了 磨内悬浮物料的多少，一般磨机压差在5 500 Pa左 右，此时磨机达到饱满状态，喂料与出磨物料达到 动态平衡，产能得到最大发挥。若出现料层变厚趋 势，主电机电流增大，出磨温度低（低于75 ）， 研磨效果不好，压差相对较低，这时可适当提高磨 出口温度至8085，这时物料充分得到热交换， 从磨盘上吹起，料层变薄，压差升高到5 500 Pa左 右，同时选粉机电流增大，说明物料被吹起进入选 粉机，研磨效果好，磨机达到动态平衡。偶尔也会出现磨机压差突然一下子升高许 多，达到5 8006 000 Pa，这时极易引起选粉机塌 料，大量物料返回磨盘，料层突然不稳，主电机电 流400 A，易引起磨机振动。此时要大幅度降低 选粉机转速，把这股料子立即放出去，待磨机压差 恢复正常再慢慢把转速增加至正常值。这时降低选 粉机转速，个别粒度跑粗，但量毕竟很少，通过均 化作用对生料易烧性不会有太大影响。原则上这样 降低选粉机是不规范的做法，仅为一种应急措施。1.5 振动保护立磨振动对保护磨体是个十分重要的监控参数。导致振动大的一般原因如料层不稳、研磨压力 过大、喂料不均等，这里不做论述。对于立磨振动 大时的应急措施最常用的方法就是升辊，但有时 候经常出现点击“升辊”信号后磨辊还没有脱离磨 盘，振动持续增大的情况，尤其在研磨压力较大 时升辊速度较慢的情况更为明显，极易引起振动停 机。为此，发现振动大，在点击升辊的同时应立即 降低研磨压力，一般一次降低510 bar，这样可使 振动得到较为有效地控制。另外，若偶尔出现振动 高报或者高高报的情况，在采取上述两种措施的同 时点击操作画面中“系统复位”，使振动高报或高 高报信号立即消失，这样可以再延时几秒钟，尽一 切可能地避免振动停机事故。当然这一切都是应急 措施，操作中应尽量使振动越小越好。1.6 立磨通风磨机通风对立磨稳定、优质、高产、低耗具有 重要影响。磨机通风小，则物料拉不出去；通风大， 则细度易跑粗，同时循环风机电流大，系统电耗增 加。在操作中一般喂料量超过400 t/h，循环风机入口挡板开88或90， 喂料量达到或超过450 t/h， 则挡板开92左右。循环风机电流310325A之间，风料达到平衡。1.7 关于停磨排放吐渣立磨开启后排放吐渣料入磨是件又费力又危 险的事，排放吐渣不可能很均匀，极易造成入磨物 料不均引起振动。所以每次计划停机都要尽量把 磨内物料磨空，少朝吐渣仓排渣。为此，应提前510 min把喂料量减下来，同时降低研磨压力至70 bar甚至65 bar，观察入磨皮带摄像头，上面只剩 下吐渣料时特别关注振动，合理选择升辊时间，在 保证磨体振动前提下尽量多磨一会儿，把磨内物料 磨空，少排吐渣1。2 耐磨件磨损后期的运行操作以上是立磨在正常生产时的运行操作控制。 随着耐磨件如辊皮、磨盘衬板的磨损，为了最大限 度地发挥磨机产能，除了及时对辊皮进行翻边外， 在操作上也要进行一些调整。2.1 辊皮磨损后期的运行状况投产运行三个多月后，磨机明显恶化，主要 体现在主电机电流高，达380400 A，而且经常 出现高达500 A的过载电流，振动大（2.5 mm/s以 上），给安全生产带来了极大的隐患。增大研磨292011年第5期新世纪水泥导报Cement Guide for New EpochNo.52011中控操作压力至90 bar，但效果不明显。 磨机压差偏低 （ 4 8004 900 Pa），选粉机转速1 0501 100 r/min， 料层薄，而且不稳定，经常出现料层显示为“1”mm 的情况，被迫减产至400 t/h，甚至380 t/h。利用停磨检修机会进磨检查，发现磨辊辊皮 的磨损已经很明显，如图1所示。物料相对较薄，在910区，距磨盘回转中心距离最远，离心力最大，物料被甩出磨盘，自上而下的 热风将物料吹起、烘干并带入上面的选粉机进行分 选。选出不合格的粗粉落入磨盘中心重新布料进行 二次研磨。而在910区没有被风吹起来的大块物 料则落入磨盘下面的刮板腔，被刮出磨机后进入吐 渣斗提重新入磨。如果磨辊与磨盘衬板磨损严重， 则会影响14区的研磨效果，造成410区大块增 多，外排吐渣量大及选粉机返料增多，磨机内循环 大，料层不稳定。主电机电流大，磨机台产低。以上分析可以说明：影响磨机台产的主要因 素是磨辊衬板磨损严重，形不成稳定的料层，物 料不能被有效研磨。经常出现的料层厚度显示为 “1”mm及主电机电流500 A的情况及振动大，可 能是磨辊57区与磨盘直接碰撞引起的。2.2 翻边后的运行为使生产正常进行，11月下旬公司组织对辊皮 实施翻边处理，把磨损较轻的外侧换到内侧以加强 对物料的研磨。翻边后磨况又回到了耐磨件磨损前 期的状况：喂料到450 t/h，系统运行稳定，见表1。图1 辊皮某一寿命周期内磨损曲线变化物料经下料溜子落入磨盘中央，在磨盘离心 作用下甩向边缘，在磨辊与磨盘衬板的内侧，即14区（图1），磨辊通过垂直运动挤压在磨盘 上，把物料咬入其中进行研磨。在此区域，物料料 层厚，大块多，受力较大，大多数大块被逐步粉碎 成细小的颗粒，然后在磨盘旋转离心力的作用下， 物料向磨盘边缘运动，进入410区。在410区，表1 辊皮磨损前后磨况参数对比2.3 辊皮双面磨损后的运行这样运行三四个月后，磨况又回到翻边以前 的状况，进磨检查，发现辊皮、磨盘衬板磨损到 了惊人的程度，内外侧的磨损几乎相当，如图2所 示。此时虽然振动小，但研磨效果不好，进料与出料达不到动态平衡，磨内物料越积越多，主电 机负荷大。给安全生产带来了极大的隐患；另一 方面，物料出不去，磨机差压高（受系统漏风影 响，正常情况下磨机差压随运行时间的延长逐渐下 降），易造成选粉机塌料，形成振动。这样下去只 能减产运行，否则系统将恶化循环。图2 辊皮某一寿命周期内磨损曲线变化磨盘衬板的磨损见图3所示。耐磨件磨损到这种状态，磨况极差，喂料量390400 t/h。料层偏厚（30 mm40 mm），主电机电 流高（380400 A），振动小（2.0 mm/s以下)。磨 机差压5 000 Pa以上，磨出口温度不超过80 。30图3 磨盘衬板某一寿命周期内磨损曲线变化辊皮双面磨损后期的操作方法针对以上情况，在操作上采用以下调整：（1） 提高出磨温度至8589 ，以增强磨2.42011年第5期No.52011孙长俊：生料立磨在其耐磨件磨损前期与后期的运行操作中控操作内物料流动性；（2）加强磨内通风，循环风机入口挡板开度 为92%95%；（3）增大研磨压力，由95100 bar增大到110 bar；（4）通过提高出口温度和增大研磨压力的方 式，把料层控制在1 mm10 mm以内。通过以上调整，喂料量达420 t/h左右，主电机电流320360 A，磨机差压4 6004 800 Pa，振 动2.5 mm/s以下，系统运行稳定。调整前后具体参数对比见表2所示。2.5 关于料层厚度与磨机振动的思考料层显示为“1”mm的情况，可能是由于 辊皮和磨盘中间部分（即对应二者47区）直接表2 参数调整前后系统运行对比接触碰撞引起。因为二者47区相对边缘来讲磨损较轻，比较凸，易接触。但在14区和710 区，由于二者都磨损比较大，中间钳入了物料进 行研磨，所以实际起到研磨作用的料层厚度应在14区和710 区磨辊与磨盘形成的间隙范围 内 ， 即 30 mm60 mm左右。这里看到的料层显示 为“1”mm的情况已失去自身意义，只能作为参考 值。至于磨辊与磨盘二者直接接触问题，由于两边 钳入的物料的缓冲作用，振动不是很大，2.5 mm/s 以下，主电机电流不至于过高达500 A，所以笔者 认为此刻磨辊与磨盘衬板的直接接触并不能认为是 严格意义上的直接碰撞，应该只是“接触”，即所 谓的“点到为止”，没有形成较大的冲击破坏力。 若二者是严格意义的接触碰撞，必然伴随着振动 大、主电机电流过高的情况，翻边前料层显示为 “1”mm时主电机电流达500 A的现象也从客观上 证实了这一点。在第二次磨机工况恶化未进行操作调整前， 料层厚度显示为30 mm60 mm，这里显示的是磨 辊与磨盘57区的距离，而实际边缘处料层厚度已 达90 mm100mm。实际料层厚，研磨效果下降， 主电机电流大，也就不难理解了。另一方面，笔者想特别提醒一下，原则上讲， 辊皮、磨盘衬板磨损到一定程度达到更换要求时要 更换，对于磨辊和磨盘直接接触碰撞这种情况是严 格禁止的。但就本系统而言，也许是石灰石含硅镁 比较高，易磨性差，磨损也比较严重、特殊，所以 在后期，即使料层很薄，