水泥廠原料立磨的使用問題探討

周志強(qiáng)(浙江三獅集團(tuán)有限公司，浙江 杭州)

1 原料立磨及其工作原理

MPS5000B立磨是一種全風(fēng)掃式磨機(jī)，入磨物料經(jīng)擠壓和研磨，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣，沉落到噴口風(fēng)環(huán)處，靠該處的高速熱風(fēng)將其吹起、吹散。金屬、大塊物料被清理出磨，通過外循環(huán)系統(tǒng)，金屬被除去，大塊物料重新進(jìn)入磨內(nèi)進(jìn)行粉磨。細(xì)粉被熱風(fēng)帶到上部，經(jīng)選粉機(jī)進(jìn)行分選，成品隨同氣體進(jìn)入旋風(fēng)收塵器被收集起來；粗粉在重力作用下，沉降到磨盤上面，在離心力作用下再次進(jìn)入磨輥道下邊進(jìn)行新一輪的粉磨。在多次循環(huán)中，熱風(fēng)與物料之間進(jìn)行充分的熱交換使其水分蒸發(fā)，再經(jīng)過選粉機(jī)分選，最終可達(dá)到粒度和水分要求的成品。因此，MPS5000B立磨是集物料的粉磨、輸送、選粉、烘干以及分離等諸多優(yōu)點(diǎn)于一體的粉磨機(jī)械。

2 操作技術(shù)

2.1 正常工況下的操作

某水泥熟料生產(chǎn)線MPS5000B原料立磨系統(tǒng)的工藝流程見圖1，磨機(jī)主機(jī)。

2.1.1 開磨前的準(zhǔn)備工作

根據(jù)立磨的粉磨工藝要求，在開機(jī)前要做的工作非常多，如果稍有疏忽大意，就可能給生產(chǎn)或者設(shè)備帶來非常大的損失。

(1)布料。開磨之前，一定要對磨盤和入磨輸送系統(tǒng)進(jìn)行布料，具體方法就是在磨門關(guān)閉的情況下，開啟入磨鎖風(fēng)閥(41.04)，在確認(rèn)設(shè)備正常后，將喂料組和計(jì)量組分別聯(lián)鎖起來并依次開啟并確認(rèn)現(xiàn)場設(shè)備正常工作，且任何設(shè)備上不得有斷料情況發(fā)生。首次布料時(shí)，為了降低大量物料甩出磨盤的可能，布料時(shí)可以將喂料量設(shè)定360~380t/h左右，同時(shí)根據(jù)磨內(nèi)存有物料的多少控制進(jìn)料時(shí)間長短(正常情況下，控制在2min左右)。布料完畢，通知現(xiàn)場工作人員進(jìn)行檢查，確保磨盤上物料厚度均勻，應(yīng)該控制在120~140mm之間。如果發(fā)現(xiàn)料層過薄，或者計(jì)量組和喂料組設(shè)備上有斷料等情況時(shí)，必須進(jìn)行重新布料。

(2)烘磨。布料結(jié)束后就要對磨機(jī)進(jìn)行烘磨操作。如果磨內(nèi)溫度很低，烘磨時(shí)間就要分階段進(jìn)行并每隔15min利用輔傳來轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤一次。注意升溫不能過快，以防止磨機(jī)軸承、軟連接過熱損傷以及潤滑油變質(zhì)。烘磨的具體操作是：首先開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)(41.24)，等工作電流平穩(wěn)后，再逐漸開大進(jìn)口閥門同時(shí)加大熱風(fēng)閥(54.10)開度，確保磨內(nèi)溫度保持平穩(wěn)升溫。如果發(fā)現(xiàn)升溫過快時(shí)，可以將熱風(fēng)閥門(54.10)關(guān)小或者打開冷風(fēng)閥(41.28)來調(diào)整入磨溫度。一般正常情況下烘磨在20min左右，特殊情況下可以將時(shí)間延長，最終確保出磨溫度達(dá)到85℃左右。

(3)抬輥。抬輥可以和烘磨同時(shí)進(jìn)行，布料結(jié)束，可進(jìn)行抬輥，一般抬輥時(shí)間在10min左右。操作人員可以通過開啟液壓站觀察電磁閥動(dòng)作和壓力反饋值，確定抬輥是否到位。抬輥初始壓力可以設(shè)定在13MPa，如果發(fā)現(xiàn)三個(gè)反饋壓力始終比該值小，或者反饋電磁閥一直在輪番工作，這表明磨輥沒有抬起來，這時(shí)就要重新進(jìn)行設(shè)定和抬輥。當(dāng)中控反復(fù)操作磨輥還是無法抬起時(shí)。就要進(jìn)行現(xiàn)場抬輥操作?，F(xiàn)場抬輥操作需先通知電氣人員將配電室液壓站控制柜打到“就地”位置，并通知現(xiàn)場人員將液壓站控制按鈕打到“就地”位，先進(jìn)行卸壓操作，確保壓力卸載完畢即抬輥壓力為“0”，然后進(jìn)行現(xiàn)場抬輥操作，同時(shí)觀察三液壓拉桿位置是否高度一致，現(xiàn)場和中控最終都要確認(rèn)抬輥到位后方可結(jié)束。當(dāng)烘磨和抬輥結(jié)束后，再進(jìn)行一次系統(tǒng)快速檢查。這里主要檢測：各個(gè)設(shè)備是否處于“備妥”狀態(tài)；計(jì)量組、喂料組、外循環(huán)組等是否聯(lián)鎖；進(jìn)相機(jī)是否“退相”；輔傳是否脫開；入磨三通閥是否打到“入磨”等細(xì)節(jié)問題。

2.1.2 開磨操作

當(dāng)上述準(zhǔn)備工作結(jié)束后，可進(jìn)行開磨操作。首先逐漸開大循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門，加大磨內(nèi)通風(fēng)，使磨機(jī)出口壓力為5.5～6.5kPa左右，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使其為正常轉(zhuǎn)速的70%～80%；其次給磨機(jī)主電機(jī)、喂料組、外循環(huán)組發(fā)出“啟動(dòng)”命令，將循環(huán)風(fēng)閥門(41.27)全開，增加熱風(fēng)閥(54.10)的開度。密切注意調(diào)節(jié)增濕塔出口溫度，防止因溫度過低、噴水過多導(dǎo)致濕底從而壓死其下邊的螺旋輸送機(jī)。考慮磨機(jī)剛開始啟動(dòng)不穩(wěn)定和熱風(fēng)量較少，磨機(jī)初期臺時(shí)產(chǎn)量可以設(shè)計(jì)在350～380t/h左右；當(dāng)磨機(jī)電流穩(wěn)定后，應(yīng)該逐漸增加喂料量，每次增加按5～10t/h考慮，并按照先大后小，先快后慢逐漸增加，觀察磨機(jī)出口溫度和風(fēng)壓保持其穩(wěn)定。注意投料期間要處理好喂料量、風(fēng)量研磨壓力三者之間的匹配關(guān)系；當(dāng)磨機(jī)振動(dòng)偏大，機(jī)電流降低時(shí)，就要迅速進(jìn)行加料、降壓措施。磨開啟幾分鐘后，振動(dòng)往往越來越大，這時(shí)應(yīng)該注意控制好加壓時(shí)機(jī)，不能遲也不能早；過遲磨盤物料容易被甩出，過早則振動(dòng)會(huì)加劇，導(dǎo)致跳停，同時(shí)控制好壓力大小。當(dāng)確定磨內(nèi)物料少時(shí)，除了增加喂料外，還可以通過增加選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、降低循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)等措施來穩(wěn)定磨盤上料床厚度在120～150mm左右。待磨機(jī)一切穩(wěn)定運(yùn)行后，可以適當(dāng)逐步增加拉風(fēng)，并增加喂料量，提高研磨壓力，最終到達(dá)理想產(chǎn)量和穩(wěn)定工作狀態(tài)。

2.1.3 停機(jī)操作

磨機(jī)停機(jī)十分簡單，分為正常停機(jī)和非正常停機(jī)兩種情況。

(1)正常停機(jī)。當(dāng)磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了某種需要而停機(jī)，這時(shí)應(yīng)該逐步減少喂料量，盡量使磨內(nèi)和輸送皮帶上物料少些，以防止再次啟動(dòng)時(shí)皮帶被壓死或者磨機(jī)啟動(dòng)困難。如果只是短時(shí)間停機(jī)，喂料皮帶上物料無需完全走空，可以設(shè)定喂料量在350～380t／h，待磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘后，再進(jìn)行停機(jī)；如果停機(jī)時(shí)間較長或者需要檢修設(shè)備時(shí)，可以將喂料量設(shè)定為0t／h，待喂料皮帶上物料全部走空，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)30s，電流明顯下降Et,-](200A左右)，可以立即停機(jī)。停機(jī)后首先關(guān)閉熱風(fēng)閥(54.10)，同時(shí)打開冷閥(41.28)，最后停止循環(huán)風(fēng)機(jī)(41.24)，并對磨機(jī)液壓站進(jìn)行卸壓操作。

(2)非正常停機(jī)。當(dāng)磨機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，遇到突發(fā)故障而停機(jī)。這種情況是經(jīng)常發(fā)生的，此時(shí)應(yīng)按照工藝要求進(jìn)行停機(jī)并調(diào)整部分閥門。停機(jī)后應(yīng)該先關(guān)閉熱風(fēng)閥(54.10)，開啟冷風(fēng)閥(41.28)，減小閥門(41.27)和尾排進(jìn)口閥門開度，調(diào)整增濕塔入口溫度設(shè)定，增加增濕塔內(nèi)噴水量，以防止電收塵溫度過高而跳停(入口溫度＜150℃)；同時(shí)判斷故障原因并采取相應(yīng)措施。如果故障簡單，容易處理，可以采取保溫，抬輥操作，為重新啟動(dòng)節(jié)約時(shí)間。

2.2 在缺少熱源情況下的立磨操作

當(dāng)高溫風(fēng)機(jī)不能工作或者出現(xiàn)突發(fā)故障而停機(jī)時(shí)，磨機(jī)往往很難運(yùn)行的，但只要經(jīng)過合理調(diào)整，在滿足高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口溫度控制要求的情況下，短時(shí)間內(nèi)維持低產(chǎn)量(為正常時(shí)的50%～60%左右)運(yùn)行也是可以的。此時(shí)操作時(shí)為了防止進(jìn)入高溫風(fēng)機(jī)氣流溫度過高(在450oC以上，高溫風(fēng)機(jī)在增濕塔之前)，可全部打開磨機(jī)入口冷風(fēng)閥和循環(huán)風(fēng)閥門(41.27)。當(dāng)高溫風(fēng)機(jī)故障處理后并投入運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意避免投料時(shí)突然增大的熱風(fēng)對磨機(jī)的沖擊，這時(shí)可稍提前增大磨機(jī)喂料量，控制較高料層厚度。當(dāng)窯系統(tǒng)需要調(diào)整用風(fēng)時(shí)，迅速增大磨機(jī)喂料量和選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，保證磨內(nèi)物料量穩(wěn)定；并且根據(jù)熱風(fēng)量大小逐漸開啟噴水系統(tǒng)，關(guān)小冷風(fēng)閥門。

3 立磨運(yùn)行故障及解決方法

3.1 振動(dòng)偏大

立磨正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是很平穩(wěn)的，振動(dòng)值一般在2.2～2.6mm之間。但如調(diào)整得不好，會(huì)引起振動(dòng)標(biāo)(＞2.73mm)并發(fā)出自動(dòng)報(bào)警。因此，操作過程中主要遇到的問題就是振動(dòng)。

3.1.1 有金屬異物進(jìn)人磨盤引起立磨振動(dòng)

盡管我們在進(jìn)磨皮帶上設(shè)置了除鐵器和金屬探測儀(41.02)來防止金屬進(jìn)入，但有些金屬還是會(huì)偶爾進(jìn)入磨內(nèi)，尤其是磨內(nèi)大的螺栓、螺母，因?yàn)榫o固不牢而掉到磨盤上。這時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)值突然增加很多，如果反復(fù)出現(xiàn)，就必須進(jìn)行停機(jī)，通知現(xiàn)場磨檢查；另外在平時(shí)應(yīng)該定期進(jìn)行磨內(nèi)螺栓的緊固維護(hù)，及時(shí)清理除鐵器，并加強(qiáng)對入磨物料的質(zhì)量管理。

3.1.2 料床不穩(wěn)定引起立磨振動(dòng)

當(dāng)下料不穩(wěn)，磨盤上沒有形成穩(wěn)定的料床，磨輥和磨盤的襯板直接或間接接觸引起振動(dòng)。這時(shí)的主要原因有：

(1)下料量不穩(wěn)。立磨的下料量必須適應(yīng)立磨的產(chǎn)量，當(dāng)下料低于正常的產(chǎn)量時(shí)(410～450t／h)，料層會(huì)逐漸變薄(正常120～150mm)，當(dāng)料層薄到一定程度(＜100mm)時(shí)，在研磨壓力(正常值15.0～17.5MPa)和本身自重的作用下，會(huì)出現(xiàn)間斷的輥盤直接接觸撞擊的機(jī)會(huì)，引起振動(dòng)。因此應(yīng)該穩(wěn)定下料，防止調(diào)整喂料量大起大落，盡量減少41.03頻繁動(dòng)作，降低物料外排。

(2)物料硬度大，易碎性差，粒度不均。當(dāng)物料易碎性差、硬度大時(shí)，即便使研磨壓力加到17.5MPa，甚至更大時(shí)，物料也難以粉磨。該廠入磨粒度要求＜100mm，石灰石由于供應(yīng)點(diǎn)較多，品質(zhì)差別較大，因此物料的易磨性較差，這種情況下，應(yīng)該降低產(chǎn)量，采取合理的壓力對物料進(jìn)行粉磨，另外在取料時(shí)，應(yīng)該防止在料堆端頭連續(xù)取料，盡量降低物料粒度差異。

(3)擋料環(huán)低。擋料環(huán)較低而物料又易磨易碎時(shí)，很難保證料層厚度，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高擋料環(huán)高度。經(jīng)過一年的運(yùn)轉(zhuǎn)，我們發(fā)現(xiàn)原料立磨擋料環(huán)磨損嚴(yán)重，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)明顯。后來將其從70mm增加到100mm，并在每個(gè)磨輥外側(cè)對應(yīng)風(fēng)環(huán)處，分別封閉了3個(gè)通風(fēng)環(huán)，結(jié)果料層增加，振動(dòng)明顯減小。

3.1.3 飽磨引起立磨振動(dòng)

磨內(nèi)物料沉降后幾乎把磨輥埋上，稱為飽磨。產(chǎn)生飽磨的原因有：下料量過大，使磨內(nèi)的循環(huán)負(fù)荷增大；分離器轉(zhuǎn)速過快，使磨內(nèi)的循環(huán)負(fù)荷增加；環(huán)負(fù)荷大，使產(chǎn)生的粉料量過多，磨內(nèi)通風(fēng)量不系統(tǒng)大量漏風(fēng)或調(diào)整不合適。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有飽磨跡象(電流明顯逐步升高，吐渣增加，振動(dòng)劇烈)時(shí)，應(yīng)該及時(shí)加大拉風(fēng)、降低產(chǎn)量、降低選粉機(jī)轉(zhuǎn)速；如果實(shí)在不行，就要停機(jī)進(jìn)磨清理。

3.1.4 溫度過高、壓力過大引起立磨振動(dòng)

當(dāng)磨內(nèi)溫度過高時(shí)，時(shí)常會(huì)引起料層不容易穩(wěn)定，當(dāng)研磨壓力過高時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致料層不穩(wěn)，料層不穩(wěn)就會(huì)引起振動(dòng)。在操作中，往往有些操作員誤認(rèn)為加壓容易使物料粉磨，提高粉磨效率。但實(shí)際上，當(dāng)壓力越大時(shí)，振動(dòng)就會(huì)越來越大，從而更不容易形成穩(wěn)定的料層，因而不利于粉磨。

3.2 磨機(jī)吐渣增多

磨機(jī)吐渣增加，不但降低了磨機(jī)的粉磨效率，而且對刮板、磨盤、刮板倉都會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞。因此操作中如果發(fā)現(xiàn)吐渣較多且不能及時(shí)被排走，停機(jī)時(shí)就應(yīng)該組織人員進(jìn)入刮板倉內(nèi)進(jìn)行仔細(xì)檢查，對磨損嚴(yán)重的刮板及時(shí)進(jìn)行更換。同理當(dāng)發(fā)現(xiàn)磨盤底板磨損嚴(yán)重時(shí)，也應(yīng)該及時(shí)更換。形成吐渣增多的原因有以下幾種。

(1)振動(dòng)引起吐渣增多。振動(dòng)引起的吐渣增多是吐渣增多的主要原因。由于振動(dòng)和吐渣是相互伴隨發(fā)生的，如果操作不當(dāng)會(huì)惡性循環(huán)。因此，首先控制好振動(dòng)，其次當(dāng)發(fā)現(xiàn)吐渣增多時(shí)，要盡快減少產(chǎn)量，確保吐渣暢通排空，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再恢復(fù)正常操作。

(2)噴口環(huán)通風(fēng)面積過大。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在物料易磨性差而立磨規(guī)格較大的系統(tǒng)上。這樣的系統(tǒng)，雖然磨規(guī)格大了，但因物料易磨性差，其產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，因此磨通風(fēng)量不需增大。

(3)排料不暢通。吐渣是經(jīng)過排渣口，進(jìn)入振動(dòng)給料機(jī)(41.06)，然后進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)的，如果振動(dòng)給料機(jī)出現(xiàn)故障，不能及時(shí)將吐渣輸送走，物料就會(huì)迅速在排渣口進(jìn)行堆積，越來越多，情況嚴(yán)重就會(huì)起刮板被磨變形，甚至飽磨現(xiàn)象。因此，巡檢人員該加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。

3.3 磨機(jī)電流偏高和產(chǎn)量低

3.3.1 磨機(jī)電流偏高

磨機(jī)主電機(jī)電流偏高會(huì)影響磨機(jī)生產(chǎn)能力，如果持續(xù)偏高，甚至?xí)龤щ姍C(jī)。

(1)喂料量偏高。正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，該磨機(jī)電流是在220～260A之間，其額定電流為273 A；當(dāng)產(chǎn)量比較大時(shí)，磨機(jī)電流會(huì)明顯增加，我們可以通過增加進(jìn)相機(jī)進(jìn)行調(diào)整。在沒有加進(jìn)相機(jī)前，當(dāng)將產(chǎn)量設(shè)定為480t／h，當(dāng)時(shí)磨機(jī)電流為260～270A左右，并時(shí)常伴隨電流報(bào)警；后來加了臺進(jìn)相機(jī)，電流降到了30～250A，而且電流很平穩(wěn)。同樣，循環(huán)風(fēng)機(jī)也可這樣處理。雖然增加進(jìn)相機(jī)一次投資成本高，但可以取得很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)物料易磨性差。當(dāng)磨機(jī)遇到硬度高、顆粒大、易磨性較差的物料時(shí)，磨機(jī)電流會(huì)明顯增加。這時(shí)應(yīng)該減少產(chǎn)量，及時(shí)調(diào)整磨機(jī)控制參數(shù)。另外取料機(jī)在取料過程中，應(yīng)該避免在料堆端頭進(jìn)行長時(shí)間取料，減少物料粒度差異。

(3)磨機(jī)內(nèi)部機(jī)械或電氣故障。當(dāng)磨機(jī)出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)，電流會(huì)突然增加，如果是瞬間的，可能是信號干擾，如果是持續(xù)有規(guī)律的增加，就應(yīng)該立刻停機(jī)進(jìn)行檢查，防止磨內(nèi)機(jī)械故障發(fā)生。另外，如果正常的喂料量，磨機(jī)電流一直比正常值偏高10-20A時(shí)，就要進(jìn)行主電機(jī)檢查，以防止電機(jī)被燒壞。

3.3.2 磨機(jī)產(chǎn)量低

(1)研磨壓力控制不合理。在保證成品質(zhì)量前提下，影響磨機(jī)產(chǎn)量的因素除物料本身的性能外，要是研磨壓力、料層厚度、用風(fēng)量的合理配合等。合理范圍內(nèi)，研磨壓力越高，研磨能力越大，料層薄，粉磨效果越好。但必須要在平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下追求產(chǎn)量，否則事與愿違。

(2)物料性能。在原料立磨選型時(shí)，應(yīng)依據(jù)原料的粉磨性能試驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)槲锪闲阅?包括物料的易磨性、成分、硬度、粒度等)直接影響著磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量和使用壽命。如果物料易磨性差，對磨輥和磨盤磨損也十分嚴(yán)重，同時(shí)磨產(chǎn)量必然低。

(3)風(fēng)量、研磨壓力、產(chǎn)量的不合理匹配。在立磨的操作中，應(yīng)該合理地匹配風(fēng)量、研磨壓力，并在生產(chǎn)運(yùn)行中根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)、合理調(diào)好各個(gè)工藝參數(shù)，使得磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、高產(chǎn)低耗，否則就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量低、振動(dòng)大等等不良工況。操作中應(yīng)注意：首先應(yīng)該保證其轉(zhuǎn)率，在此前提下，再考慮合適增產(chǎn)。

4 結(jié)語

經(jīng)過一年多的生產(chǎn)，該磨機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、故障問題少，各項(xiàng)控制參數(shù)一切正常，達(dá)到了生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。