關(guān)于冰銅磨設(shè)備電氣維護(hù)的思考

胡子豪

（銅陵有色金冠銅業(yè)分公司，安徽 銅陵 244000）

冰銅磨的投入和運(yùn)行是世界先進(jìn)“閃速熔煉+閃速吹煉”銅冶煉技術(shù)發(fā)展的必然要求，它以其粉磨量大、烘干效率高、入磨物料粒度大、粉磨物料適應(yīng)性好、工藝流程簡單、空間布置緊湊、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，得到了迅猛發(fā)展。 它的投入和使用，對(duì)于銅冶煉產(chǎn)業(yè)技術(shù)的改造升級(jí)、 提高銅冶煉工作的產(chǎn)值和效能以及銅陵實(shí)施打造世界銅都的戰(zhàn)略都具有極其重要的意義。

一、 全面了解和準(zhǔn)確把握冰銅磨工作原理及其特性

銅陵有色金冠銅業(yè)分公司引進(jìn)的是德國萊歇公司的冰銅立磨（如圖1）， 它的工作原理為：物料被喂入立磨錐形輥與磨盤之間的粉碎區(qū)受到輥壓而粉碎，并在離心力作用下從盤緣溢出，被盤周通入的空氣揚(yáng)升至頂部離心分級(jí)器分級(jí)，粗顆粒返回粉碎區(qū)再行粉磨，細(xì)顆粒排出機(jī)外由收塵器捕集。 立式磨機(jī)磨輥由液壓裝置調(diào)控壓力，磨輥的下壓力可根據(jù)粉磨量和產(chǎn)品細(xì)度的要求來調(diào)節(jié)。

圖1

萊歇立磨為了防止磨內(nèi)物料磨空時(shí)磨輥與磨盤襯板直接接觸，裝有凋節(jié)螺栓，以保證它們之間的間隙。磨盤由立式減速機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，減速機(jī)除傳遞扭矩外還要承受從磨盤傳來的粉磨力和下壓力。 分級(jí)器由變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此能隨意調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度。

以該公司冰銅磨為例， 磨機(jī)主電機(jī)通過齒輪箱帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，冰銅粒從立磨頂部裝置進(jìn)入，落到磨盤中央，在離心作用下甩到輥?zhàn)酉逻?，磨盤外的擋圈使冰銅形成層狀， 稱為粉磨床（如圖2）。 萊歇立磨的輥?zhàn)优c磨盤間的壓力由液壓裝置施加，物料層帶磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生連續(xù)不斷擠壓冰銅粉末，研磨后的冰銅粉越過擋圈落下，這時(shí)用于烘干冰銅粉的熱風(fēng)從磨盤下引入，從環(huán)向縫隙吹起細(xì)料，上升的氣流把揚(yáng)起的冰銅粉帶到磨機(jī)上部的離心式選粉機(jī)里進(jìn)行粗細(xì)分離， 粗粒落回粉磨室中央再次粉磨，細(xì)粉則隨氣流排出磨外。

圖2

此磨機(jī)與普通磨粉機(jī)相比， 本人認(rèn)為不僅具有更高的研磨效率， 工藝流程大大縮短， 而且電耗降低，物料的研磨是在限定壓力下進(jìn)行的，具體特點(diǎn)表現(xiàn)如下幾個(gè)方面：

1.磨機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)在啟動(dòng)時(shí)，磨輥能自動(dòng)從磨盤上提起，減少了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩;

2.磨機(jī)液壓系統(tǒng)具備自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種功能，可提高操作上的靈活性、可靠性;

3.磨機(jī)設(shè)有保護(hù)裝置，當(dāng)輥壓超過或低于調(diào)定范圍極限值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警并自行停磨，確保磨機(jī)安全運(yùn)行;

4.磨輥輥套與輪轂之間，以及輥軸與搖臂之間分別采用錐面結(jié)構(gòu)和脹套結(jié)構(gòu)連接，拆裝方便;

5.分離器采用變頻電機(jī)傳動(dòng)，改變轉(zhuǎn)速即可滿足各條件下對(duì)產(chǎn)品細(xì)度的要求，細(xì)度調(diào)節(jié)靈活方便;

6. 帶有耐磨襯板的平磨盤與錐形磨輥， 采用3輥液壓式，磨上附有翻出磨輥用的輕便型油壓裝置，方便維修。

綜上所述， 準(zhǔn)確把握冰銅磨工作原理及其特點(diǎn)、性能，是電氣設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)和前提，也是關(guān)鍵之所在。

二、 深入分析和認(rèn)真研究冰銅磨系統(tǒng)電氣保護(hù)裝置

因?yàn)楸~磨系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)， 其中任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題， 便會(huì)影響整個(gè)磨機(jī)的工作。 所以， 保證整個(gè)系統(tǒng)中的所有單體設(shè)備的安全問題便成了重中之重。 筆者認(rèn)為，深入分析和認(rèn)真研究其系統(tǒng)電氣保護(hù)裝置，做到有針對(duì)性的防護(hù)，就顯得不可或缺和至關(guān)重要（如圖3）。

圖3

首先， 每一個(gè)獨(dú)立的單體設(shè)備都配置了基于本身工況的簡單保護(hù)措施， 能在單體設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)第一時(shí)間切斷電源，保護(hù)設(shè)備。

例如： 冰銅磨系統(tǒng)中所有的單體電機(jī)都自帶PTC 熱敏電阻， 通過專用配套熱敏電阻繼電器的信號(hào)整定、直接通過與配套變頻器連鎖停車，實(shí)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，電機(jī)溫度過高時(shí)，變頻器停機(jī)、電機(jī)停機(jī)的保護(hù)功能。

其次， 局部系統(tǒng)內(nèi)部的基于基本工況參數(shù)的簡單連鎖保護(hù)措施。 系統(tǒng)邏輯中根據(jù)局部系統(tǒng)內(nèi)部的基本工況參數(shù)處理判斷， 得出是否具備開機(jī)或者跳車條件的結(jié)論。 實(shí)現(xiàn)不會(huì)因?yàn)椴僮鞯牡图?jí)錯(cuò)誤或者運(yùn)行工況下局部系統(tǒng)個(gè)別設(shè)備故障而導(dǎo)致的事故擴(kuò)大化，在正常運(yùn)行過程中已經(jīng)出現(xiàn)問題的情況下，將問題控制在局部設(shè)備，將損失減少到最小。

例如：冰銅磨系統(tǒng)中所有的減速機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括主電機(jī)驅(qū)動(dòng)、選粉機(jī)驅(qū)動(dòng)等，都配套有潤滑系統(tǒng)、甘油脂系統(tǒng)。當(dāng)配套的潤滑油系統(tǒng)油泵、甘油脂系統(tǒng)油泵無正常運(yùn)行信號(hào)時(shí)。 減速機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)無法正常開啟。 這就很好的避免了因?yàn)椴僮魅藛T低級(jí)失誤而導(dǎo)致減速機(jī)在無潤滑的工況下工作、損傷、報(bào)廢的情況發(fā)生。 另外，如果正常工作中，局部潤滑系統(tǒng)的潤滑油壓、 流量值低于要求值時(shí)， 程序會(huì)啟動(dòng)連鎖跳車，停止主電機(jī)和減速機(jī)的工作。保證在潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下， 不會(huì)對(duì)主電機(jī)和減速機(jī)造成更大的破壞。

再次，冰銅磨的電氣控制設(shè)計(jì)中，要求整個(gè)磨機(jī)系統(tǒng)包括各個(gè)局部的設(shè)備啟動(dòng)， 應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)旁啟動(dòng)按鈕，但是不同于傳統(tǒng)意義上的機(jī)旁啟動(dòng)，必須得到中控室控制系統(tǒng)的允許后才能啟動(dòng)， 即集中優(yōu)先方式啟動(dòng)。 因?yàn)楸~磨系統(tǒng)是一個(gè)多設(shè)備聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)， 系統(tǒng)中所有單體設(shè)備的啟停都關(guān)聯(lián)到其他設(shè)備的安全， 這樣設(shè)計(jì)就避免了因?yàn)槿藶楝F(xiàn)場(chǎng)操作某個(gè)局部設(shè)備而沒有考慮全面， 導(dǎo)致對(duì)其他設(shè)備造成危險(xiǎn)或者情況的結(jié)果發(fā)生。

例如： 冰銅磨的磨輥液壓系統(tǒng)同冰銅磨的主電機(jī)、減速機(jī)系統(tǒng)在程序邏輯中是互相連鎖的，雖然兩個(gè)系統(tǒng)的操作時(shí)分開的。 但如果磨輥液壓系統(tǒng)中的壓力信號(hào)、磨輥位置信號(hào)沒有達(dá)到系統(tǒng)要求，那么主電機(jī)是無法從集中或者本地開啟的。 這就有效的避免了磨輥直接落在磨盤上的情況下，主電機(jī)、減速機(jī)啟動(dòng)，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)。磨輥同磨盤之間無物料直接接觸研磨，導(dǎo)致磨輥和磨盤都會(huì)損壞、徹底報(bào)廢的重大事故發(fā)生。

最后，磨機(jī)雖然在系統(tǒng)中有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫳Ｗo(hù)，但是如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，磨機(jī)的最后一道防線，硬線連鎖便起到了至關(guān)重要的作業(yè)。 磨機(jī)主電機(jī)高壓控制原理圖中， 加入了硬線連鎖， 包括減速機(jī)油流量、減速機(jī)油壓力、磨機(jī)振動(dòng)、緊急停車等硬線連鎖信號(hào)， 這些重要設(shè)備的信號(hào)都是兩路， 一路送給系統(tǒng)，作為系統(tǒng)邏輯判斷的依據(jù)，另外一路通過現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)線常閉點(diǎn)直接電氣串聯(lián)到冰銅磨主電機(jī)的高壓控制回路中，只要有其中一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)問題，而系統(tǒng)無法正常工作的時(shí)候， 這時(shí)候就可以通過硬線連鎖來停止主電機(jī)，避免更大損失發(fā)生。

例如： 振動(dòng)值對(duì)于磨機(jī)來說是非常重要的工況參數(shù)，如果振動(dòng)值過大，那么磨機(jī)必須停止。 雖然磨體振動(dòng)變送器持續(xù)的將冰銅磨的振動(dòng)工況值送給系統(tǒng)，供給系統(tǒng)判斷。 但如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不能對(duì)振動(dòng)值進(jìn)行判斷，而磨體振動(dòng)又過大。這時(shí)振動(dòng)變送器串聯(lián)在系統(tǒng)中常閉點(diǎn)變?yōu)閿嚅_， 主電機(jī)控制回路接收到斷線信號(hào)。 繞過冰銅磨控制系統(tǒng)，直接停車。 保證設(shè)備的絕對(duì)安全。

三、明確和確立冰銅磨維護(hù)的方向和重點(diǎn)

總而言之， 分析了解和領(lǐng)會(huì)把握冰銅磨系統(tǒng)電儀保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)涵和要領(lǐng)， 為日常的設(shè)備點(diǎn)檢和維護(hù)明確了方向，確立了重點(diǎn)。

第一，確保設(shè)備的日常運(yùn)行，參加跳車聯(lián)鎖的設(shè)備要加強(qiáng)日常巡檢頻率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及早處理故障。 避免不必要的干擾影響系統(tǒng)正常工作。

第二，確保設(shè)備的基本運(yùn)行，對(duì)于冰銅磨機(jī)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)要做好重點(diǎn)設(shè)備點(diǎn)檢。 因?yàn)槲夜臼褂玫谋~磨驅(qū)動(dòng)電機(jī)為高壓1000V 的交流電機(jī)，電機(jī)的絕緣、振動(dòng)、三相溫度、軸承溫度也是重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象。

第三，確保設(shè)備的流暢運(yùn)行，因?yàn)楸~磨系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)條件特別復(fù)雜， 與設(shè)備的一次測(cè)點(diǎn)關(guān)系緊密，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的穩(wěn)定性要求非常高，所以現(xiàn)場(chǎng)一次儀表全部加裝保溫材料隔熱，電纜全程穿管保護(hù)，儀表表頭防雨布包裹。 日常工作中也著重加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的點(diǎn)檢、維護(hù)和保養(yǎng)。

第四，確保設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行，做好重要設(shè)備的備品備件的統(tǒng)計(jì)和購買，在設(shè)備出現(xiàn)問題，系統(tǒng)不能正常開車的情況下，第一時(shí)間更換故障設(shè)備，最短時(shí)間完成系統(tǒng)恢復(fù)，將損失減小到最小。

最后，舉一反三，冰銅磨設(shè)備電氣維護(hù)的方式和方法，也為我們其他設(shè)備的點(diǎn)檢、維護(hù)提供了明確的思路、重要的路徑和可供借鑒的范式。