HRM1700立磨系統(tǒng)改造提產(chǎn)增效

董欣欣

邢臺金牛玻纖有限責(zé)任公司，河北邢臺 054000

0 引言

E玻璃纖維的主要化學(xué)成分組成是SiO2、Al2O3、CaO等，引入Al2O3和SiO2成分的原材料主要是葉臘石，葉臘石粉料占玻纖配合料總重量的55%左右，我國葉臘石儲量豐富，為國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)玻璃纖維奠定了資源優(yōu)勢。但是葉臘石粉磨制約著該行業(yè)發(fā)展，之前，粉磨葉臘石的主要設(shè)備為雷蒙磨，臺時(shí)產(chǎn)量只有1噸左右，效率低、能耗高、產(chǎn)品粒度難于控制。如何大幅度提高葉臘石粉料的產(chǎn)量并節(jié)能降耗是成為玻璃纖維大規(guī)模生產(chǎn)必須要解決的技術(shù)難題。立式磨粉機(jī)憑借其粉磨效率高、產(chǎn)量大、電耗低等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，被應(yīng)用到葉臘石粉料加工中。

1 立磨的工作原理

主電機(jī)通過主減速機(jī)帶動磨盤轉(zhuǎn)，同時(shí)風(fēng)從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入磨機(jī)，物料從下料口落在磨盤中央.在離心力作用下物料向磨盤邊緣移動.在碾磨區(qū)受到磨輥的碾壓而粉碎，并繼續(xù)向磨盤邊緣移動。直到在風(fēng)環(huán)處被氣流帶起，一部分較大的顆粒被吹回到磨盤上重新粉磨，另一部分更大的和較重的顆粒(包括堅(jiān)硬的雜物)通過風(fēng)環(huán)落到磨機(jī)的下殼體中，被刮料板刮入排渣口排出。粉狀物料隨氣流一起進(jìn)入分離器的分級區(qū)，在分離器轉(zhuǎn)子葉片的作用下，其中的粗粉落回磨盤重新粉磨，合格的細(xì)粉則和氣流一起經(jīng)出風(fēng)口出磨，經(jīng)過收塵器收集成為成品。

2 立磨設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)

2.1 技術(shù)參數(shù)

1）粉磨物料：葉蠟石；

2）磨盤中徑：1700mm；

3）磨輥直徑：1400mm；

4）寬度：460mm；

5）磨輥數(shù)量：2個(gè)；

6）傳動功率：400kW；

7）產(chǎn)量：≥8t/h；

8）產(chǎn)品粒度：80目100%全通過，325目（45μm）97%通過，篩余≤3%；

9）成品水分：＜1%。

2.2 HRM1700立磨的設(shè)備結(jié)構(gòu)及各部件作用

2.2.1 設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

見圖1，立式磨基本由分離器、殼體、磨輥磨盤、傳動臂、傳動裝置、機(jī)架、加壓裝置、限位裝置等幾部分組成。

2.2.2 各部件作用

分離器位于磨機(jī)頂部，屬低阻型回轉(zhuǎn)分離器，具有選粉效率高、產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)容易等優(yōu)點(diǎn)它是通過變頻調(diào)速電機(jī)來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍為1 200rpm以下。上、下殼體和機(jī)架均為焊接結(jié)構(gòu)，機(jī)架分為左機(jī)架和右機(jī)架.它除了承受選粉機(jī)、上、下殼體和磨輥各四部件的重量外.還承受磨輥施加的外力和振動。上殼體設(shè)有磨輥門和磨門，卸下磨輥門可將磨輥反出機(jī)外，方便檢修。磨門則方便磨內(nèi)檢查。下殼體設(shè)有進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)環(huán)和排渣口。傳動裝置是由底座、主電機(jī)、聯(lián)軸器和主減速機(jī)組成。主電機(jī)通過主減速機(jī)帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料是在磨輥和磨盤之間受到碾壓而粉碎的。磨輥是由輥套、輥芯磨輥軸、軸承動臂、搖臂、橫軸和滑動軸等部件組成。磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，磨輥的碾磨壓力由加壓裝置提供；檢修時(shí)，拆除動臂于搖臂之間的聯(lián)接銷軸，用液壓系統(tǒng)和檢修缸可將磨輥反出機(jī)外。磨盤安裝在主減速機(jī)出軸的推力盤上，工作時(shí)隨主減速機(jī)一起轉(zhuǎn)動，它由盤座、襯板壓塊和擋料環(huán)組成。磨盤是整體鑄鋼件，襯板和磨輥套屬易磨件，一般使用壽命為6 000小時(shí)。襯板共有6塊用壓塊和螺栓固定在磨盤上， 安裝在磨盤上的擋料環(huán)則是用來調(diào)整料層厚度的。加壓裝置由高壓油站、液壓缸（包括工作缸、檢修缸、蓄能器）組成，磨機(jī)工作時(shí)，高壓油站將一定壓力的液壓油泵入工作缸上腔，工作缸產(chǎn)生一拉力，使磨輥產(chǎn)生向下的壓力，即碾磨壓力。當(dāng)高壓油站向工作缸下腔供油時(shí)，則產(chǎn)生一推力將磨輥抬起 如遇檢修需向外翻磨輥時(shí)，檢修缸與高壓油站接通可將磨輥翻出機(jī)外（磨機(jī)運(yùn)行時(shí)檢修缸不與磨輥聯(lián)接），其原理同工作缸一樣。加壓裝置的蓄能器是皮囊式的，其作用是吸收振動，減少沖擊。限位裝置又是磨機(jī)的保護(hù)裝置，其作用是防止磨機(jī)工作時(shí)因斷料造成磨輥與磨盤直接接觸從而引起磨機(jī)劇烈振動，它由限位螺栓、支座、彈性組件組成。

圖1

3 HRM1700立磨在生產(chǎn)中遇到的問題及改善

立式磨粉機(jī)最早應(yīng)用到水泥行業(yè)中，葉臘石粉磨雖然和水泥粉磨同屬于料床粉磨原理，但是還有如粉磨物料不同，要求的成品粒度不同等不同點(diǎn)，需要在使用過程中不斷的改進(jìn)和完善，經(jīng)到兄弟廠參觀學(xué)習(xí)，并在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下，針對該系統(tǒng)存在問題，本文主要從以下幾方面采取了相應(yīng)措施。

3.1 改進(jìn)分離器轉(zhuǎn)子，控制產(chǎn)品粒度

在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品粒度變化幅度大，粒度控制不穩(wěn)定，時(shí)有超標(biāo)情況發(fā)生，為此專門安排一個(gè)班進(jìn)行粒度變化情況進(jìn)行密集檢測試驗(yàn)，對不同時(shí)間段采集樣品檢測，粒度值從1.1%到2.5%不等。針對該情況經(jīng)仔細(xì)研究和觀察認(rèn)為引起粉料粒度變大的原因應(yīng)出在分離器上，所以重點(diǎn)檢查的分離器密封和轉(zhuǎn)子、定子的完好情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)磨機(jī)的分離器轉(zhuǎn)子葉片有問題，不能起到對粉料進(jìn)行分級的作用。購進(jìn)改進(jìn)后的葉片130片，緊趕工期2天內(nèi)完成舊葉片的拆除、新葉片的焊接以及其他部件的拆、裝工作。開機(jī)后葉臘石粒度回歸正常并穩(wěn)定，效果良好。

3.2 加高擋料環(huán)，提高產(chǎn)能

在磨機(jī)投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)磨機(jī)的產(chǎn)量較低，一直在5t/h左右，遠(yuǎn)沒有達(dá)到8t/h以上，為此對磨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察分析，發(fā)現(xiàn)回料都是較大的料塊，并夾雜部分未研磨的料塊，即懷疑是磨機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)問題，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)磨輥的研磨面已經(jīng)磨損嚴(yán)重，磨輥和磨盤的接觸面明顯減小，并且還發(fā)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)系統(tǒng)存在漏風(fēng)現(xiàn)象和有的地方阻力過大的情況，停機(jī)后發(fā)現(xiàn)料層較薄，為了改善這種情況，隨即把擋料環(huán)加高20mm，并對進(jìn)料口進(jìn)行焊補(bǔ)以保證落料點(diǎn)位置，防止出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)磨內(nèi)物料不平衡的情況，并對風(fēng)路系統(tǒng)進(jìn)行密封檢查修補(bǔ)，對部分風(fēng)管道進(jìn)行重新改造以減小阻力。改造完成后，運(yùn)行狀況良好，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，磨機(jī)產(chǎn)量從5t/h 提升到8.5t/h ，粒度較穩(wěn)定控制在3%以下。

3.3 調(diào)整入磨的料塊直徑，減小磨機(jī)震動。

投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)磨機(jī)的震動也較大，針對磨機(jī)震動較大的問題，從入磨物料粒度控制和保持給料量平衡和穩(wěn)定入手解決問題，把入磨的料塊從80mm下降到40mm以下，并對定量給料機(jī)上方的料斗下料口進(jìn)行加工改造，穩(wěn)定下料速度和給料量。改善完成后磨機(jī)運(yùn)行聲音柔和，無雜音，震動明顯減小，達(dá)到磨機(jī)的運(yùn)行要求。

3.4 穩(wěn)定分離器轉(zhuǎn)速，確定閥們開度

由上圖可見：粉料粒度的大小與分離器的轉(zhuǎn)速關(guān)系密切，隨著轉(zhuǎn)速的升高粒度減小。但是分離器轉(zhuǎn)速越高，相應(yīng)的設(shè)備產(chǎn)量降低，運(yùn)行狀況越不穩(wěn)定，磨機(jī)內(nèi)細(xì)粉濃度增高，回料增加，振動增大產(chǎn)生大顆粒的幾率也增大，對設(shè)備的磨損也越大，所以轉(zhuǎn)速并不是越高越好，經(jīng)過長期摸索，把分離器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1 000RPM，取得了良好效果。

粉料粒度隨著閥門開度的增大而增大，并且變化非常明顯，開度增加1個(gè)，325目篩余大約能增加1%。現(xiàn)在葉臘石生產(chǎn)中控制指標(biāo)為325目篩余2.5%以下，1%的變化就現(xiàn)在的控制范圍來說變化幅度太大，所以閥門開度不能再增加，保持在開度60%最為合適。

4 立磨的運(yùn)行效果以及和雷蒙磨粉磨系統(tǒng)的比較

4.1 立磨的運(yùn)行效果

立磨在試運(yùn)行過程中，經(jīng)過了對設(shè)備本體整體性能調(diào)試、外圍配套設(shè)備調(diào)整及系統(tǒng)參數(shù)摸索3個(gè)階段，并根據(jù)在試運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了針對性的處理，采取了提高擋料環(huán)高度，控制入料粒度，改造分離器葉片與風(fēng)系統(tǒng)、控制壓差、穩(wěn)定喂料量及吐渣等環(huán)節(jié)，達(dá)到系統(tǒng)平穩(wěn)正常運(yùn)行，產(chǎn)量穩(wěn)定在8t/h以上，系統(tǒng)平均電耗低于75kW·h/t。經(jīng)過改造后立磨的運(yùn)行參數(shù)如下：表1。

序號 項(xiàng) 目 單 位 立磨1產(chǎn)量 t/h 8.5 2 主電機(jī)電流（10000V） A 11 3 分離器轉(zhuǎn)速 rpm 1000 5磨輥壓力 Mpa 9 6入磨負(fù)壓 Kpa 0.35 7磨機(jī)壓差 Kpa 1.5 8 收塵器壓差 Kpa 0.55 9 主風(fēng)機(jī)電流（380V） A 280

4.2 立磨系統(tǒng)與雷蒙磨系統(tǒng)的比較：見下表2

方 案項(xiàng) 目 HRM1700立式磨 雷蒙磨磨機(jī)規(guī)格 HRM1700 5R生產(chǎn)能力（t/h） 8～10 1～2產(chǎn)品電耗（kWh/t） 63～75 100～105允許入磨水分（%） ≤1.5 ≤1.5允許入磨物料粒度（mm） 40 20分離器機(jī)功率（kW） 55 7.5磨機(jī)主電機(jī)功率（kW） 400 55系統(tǒng)主風(fēng)機(jī)電機(jī)功率（kW） 180 30設(shè)備消耗價(jià)值（元/t） 12 21

從上表可以看出與雷蒙磨系統(tǒng)相比，單機(jī)生產(chǎn)能力提高了5倍以上，滿足了玻璃纖維生產(chǎn)需要的葉臘石粉料大規(guī)模生產(chǎn)的需要，同時(shí)，單位產(chǎn)品能降和設(shè)備消耗比雷蒙磨粉磨系統(tǒng)降低30%左右。

5 結(jié)論

HRM1700立式磨粉系統(tǒng)應(yīng)用到玻纖用葉臘石粉料加工中，經(jīng)過改進(jìn)和完善，達(dá)到系統(tǒng)平穩(wěn)正常運(yùn)行，產(chǎn)量穩(wěn)定在8t/h以上，2010年共生產(chǎn)粉料50 000多噸，滿足了我廠原料需求，實(shí)踐證明，該系統(tǒng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)高效節(jié)能的生產(chǎn)目的，生產(chǎn)出合格的葉臘石粉料，為我廠的快速發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。