辊压机系统整体优化改造方案

辐压机系统整体优化改造方案

粉磨电耗约占水泥综合电耗的60k70%,因此粉磨系统的节能降

耗，是水泥企业降本增效的重中之重，辐压机粉磨效率高、电耗低、

产量高，在水泥行业得到了普遍应用。但是，辐压机在应用中依然存

在着挤压效果不佳、工作状态不良、进料控制差、智能化程度低等问

题，影响了辐压机性能的发挥。木文介绍了一种辐压机整体升级改造

技术，为用户提供馄压机优化升级、提产降耗的解决方案。

1、辐压机存在问题的分析

(1)辐压机出料口的细粉含量反映了挤压效果的优劣，很多企业

没有做这个分析，忽视了这个因素。一般辐压机出料口粉体细度是

0.9mm筛余在40%~50临0.08mm筛余在75%~90%；而德国伯利休斯的

辐压机出料口粉体细度是0.9mm筛余在33%,0.08mm筛余在64%,所

以国产辐压机大多没有达到理想效果，具有较大的提升空间。

①1600X1400辐压机0.08mm筛余80%

①1800X1600辑压机0.08mm筛余75%

①1700X1000提压机0.08mm筛余85%

(2)辎压机液压系统是提供动轻压力挤压物料的关键设备，由油

站、油缸、蓄能器(氮气囊)、溢流阀、压力表、电磁阀、油路、控制

柜组成。

轻压机液压系统

气囊大小、管路都要根据油缸大小进行计算，气囊2大1小并联，

相当于3个都是小气囊，大气囊失去作用。

气囊压力分别设置为8MPa、lOMPa.12MPa,在某一个区间只有

一个气囊起作用，另外2个气囊不起作用，此差压理论首先由德国人

提出，后来在实践中由于物料变化过大，没有实现其预期效果，后来

没有再使用。

氮气囊压力一般设置在系统最低压力的60Q80%较为合适，其目

的为了保证系统处于最低工作压力时，气囊与启闭阀之间可以保持一

定的安全距离。但系统工作状态要现场检测才能确定，如果油温过高

或过低，都说明其不在良好的工作状态。

(3)辐压机辐缝的控制有两种方式：恒压力控制和恒辐缝控制。

无论哪种方式，从液压的原理看都是有局限性的，因为压力始终波动,

辐缝也始终波动，压力表反应时间为200毫秒，通过压力表显示来控

制油泵加、减压，再控制油缸压力，通过油缸压力控制辐缝，出现滞

后和压差过大的问题，不利于辐压机稳定运行和挤压效率发挥。

(4)许多企业对辐压机的进料装置进行了改造，目前改进的进料

装置可以控制开度，但尚做不到两个方位控制，流量调节幅度有限且

难以精确稳定控制，且另外两个方位无法调节。

(5)目前提出的短压机系统智能化控制技术较多，但真正应用的

很少。原因在于采集的数据不能真正反映实际情况，通过数据控制难

以实现目标，特别是辐压机系统。

2、辐压机技术升级措施

⑴更换辐压机进料装置，采用新型四曲线进料装置控制进料（专

利技术），两个方位调节控制，合理控制物料流量，另外两个方位可

以调节左右相缝偏差，将轴缝偏差控制在土5nlm以内，降低物料对辐

压机的冲击，易于形成稳定的料层。

（2）更换辐压机液压系统，油站、溢流阀、压力表、蓄能器（氮气

囊）、阀件组合、增加阻尼调节阀，行程调节阀（专利技术），使得液

压系统柔性、刚性可调可控；在研发过程中进行了大量的现场测试,

使用专用高精度测压装置（1000Hz）采集测式数据分析，运用专用仿真

软件及复杂的数学计算模型，最终成功研发出双通道可调阻尼的抗振

调节机构，使液压系统刚、柔合理，此项技术拥有两项专利，仿制难

度极大。

(3)改进轻压机液压PLC和进料装置四方位的控制，采用恒功率

控制，便于中控操作；配置西门子SIMATICS7-1200,结合西门子

SINAMICS驱动产品及SIMATIC人机界面产品，CPU标配的以太网接口

支持PROFINET、TCP、UDP、ModbusTCP等多种工业以太网通信协议。

通过数学建模，在研发过程中整合了大量现场数据，运用专用仿真软

件及复杂的数学计算模型完善了此项技术：并在实践中得到证明。

下方上图为现场检测转压机油缸压力（绿色）曲线始终低于气囊

压力（黄色）曲线，导致辐缝撑开很小，很难撑开到理想辑缝。

下方下图为改造后辐压机油缸压力（绿色）曲线围绕气囊压力（黄

色）曲线，正常工作，达到辐缝波动退快进慢，提高挤压效率。

改造前压力运行曲线

改造后压力运行曲线

3、辐压机升级改造效益

(1)通过以上改造，辐压机液压系统柔性可调可控，辐缝波动由

原来的退慢快进改为退快慢进，挤压效率提高，出辐压机细粉含量比

原来提高3%^7%o

(2)采用恒功率控制方式，运行功率在额定功率的85%±5%,入

磨比表面积提高40~80m2/kg；提高台时产量10%〜20%,如对提高台时

产量没有需求，可提高辐压机做功，降低磨机做功，吨水泥综合电耗

可降低2~3kWh。(3)对液压压力、辐缝、开度、仓位、台时产量数据

进行有效采集和有效控制，实现轻压机系统的智能化控制。轻压机改

造的总体效益一般可达1000万元以上（包括设备稳定性、节约电耗、

系统稳定性、降低熟料用量等因素产生的综合效益）。

4、案例介绍

（1）巢湖恒信水泥有限公司该公司辐压机自2020年8月改造至今效益

明显，台时产量由原来的200t/h提高到290t/h,电耗降至22kWh/t

水泥（含包装等）。

⑵合浦华润水泥有限公司该公司辐压机改造后台时产量由原来的

160t/h提高到180t/h,电耗由原来的26kWh/t降低到23kWh/to

5、总结

幅压机系统是一种效率较高的粉磨工艺系统，目前对辐压机的认

识存在误区;

(1)轻压机料仓形成一定的料柱，靠料柱的压力撑开轻缝是不对

的；物料进入两辐之间，靠辐面摩擦力拉入两辐之间撑开辐缝，只需

连续给料，采用低仓位有利于辐压机稳定运行；

(2)低压大循环，辐子线速度越来越快，即通过提高循环量来提

高细粉总量是不妥的，应该提高挤压效率，提高一次成品率，现在一

次成品率0.08mm筛余可以接近40%,辑速过快挤压工作区间过短，

不利于提高挤压效率，易产生振动；

(3)原始轻缝现在一般选择20mm左右，合理的原始轴缝应该比运

行辐缝小10mm左右;

(4)恒辐缝控制，通过电气控制液压破坏了液压系统自身的状态;

液压控制系统应该根据液压