試析水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

耿 波

（新疆天業(yè)集團(tuán)天偉水泥有限公司，新疆 石河子 832000）

試析水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

耿 波

（新疆天業(yè)集團(tuán)天偉水泥有限公司，新疆 石河子 832000）

文章首先簡(jiǎn)要分析了水泥粉磨系統(tǒng)的磨損現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)λ嗌a(chǎn)中粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪使用壽命的延長(zhǎng)有所幫助。

水泥 粉磨系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)葉輪 磨損

1水泥粉磨系統(tǒng)的磨損現(xiàn)狀分析

通過(guò)對(duì)水泥的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行研究分析后發(fā)現(xiàn)，在以下幾道工序中會(huì)出現(xiàn)磨損問(wèn)題：采掘、破碎、粉磨以及輸送，由此極易引起設(shè)備上的主要零部件損壞，尤其是干法水泥生產(chǎn)線，磨損情況更加嚴(yán)重，并且很多系統(tǒng)都存在磨損，如石灰石破碎系統(tǒng)、生料粉磨系統(tǒng)、水泥粉磨系統(tǒng)等等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水泥行業(yè)因磨損導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間約占總停機(jī)時(shí)間的50%-55%左右。由此可見(jiàn)，磨損現(xiàn)已成為影響水泥行業(yè)正常生產(chǎn)最為主要的原因之一，當(dāng)設(shè)備磨損后，修復(fù)或更換所產(chǎn)生的費(fèi)用導(dǎo)致水泥生產(chǎn)成本大幅度增加，不利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。由于水泥生產(chǎn)線上的設(shè)備較多，各個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)所起的作用均不相同，故此磨損部位也不相同，按照磨損的機(jī)理可具體分為以下幾種類型：磨料磨損、腐蝕磨損以及疲勞磨損等。在干法水泥生產(chǎn)線上，生料立磨、煤立磨以及輥壓機(jī)等設(shè)備的磨損多以磨粒和疲勞磨損為主；風(fēng)機(jī)葉輪的磨損則以沖刷磨損為主。為此，必須針對(duì)磨損情況，采取有效的防磨措施。

2水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的防磨措施

目前，在一些水泥企業(yè)的干法水泥生產(chǎn)線上，帶輥壓機(jī)水泥磨循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損是困擾企業(yè)的主要問(wèn)題之一。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，普通葉輪的使用壽命最長(zhǎng)不超過(guò)3個(gè)月，短則1個(gè)月便需要進(jìn)行修補(bǔ)，粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪磨損主要體現(xiàn)在葉片的前中部和墻板根部，如圖1所示。為了進(jìn)一步提高葉輪的使用壽命，必須采取有效的防磨措施。

圖1 粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損情況

2.1 減小粒徑

在水泥粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，含塵氣體從風(fēng)機(jī)入口向出口偏移90°，受塵粒自有動(dòng)量影響，在塵粒進(jìn)入流道后，大部分塵粒會(huì)向葉片工作面與后盤交界處加速流動(dòng)，同時(shí)也有小部分塵粒向葉片非工作面流動(dòng)。造成葉片磨損的主要原因在于以下兩個(gè)方面：一是塵粒對(duì)葉片的沖蝕磨損，常見(jiàn)于葉片入口處；二是塵粒在葉片表面運(yùn)動(dòng)的磨粒磨損，常見(jiàn)于葉片出口處。為了降低塵粒對(duì)葉片造成的磨損現(xiàn)象，可采取降低塵粒質(zhì)量的方式予以解決。由于塵粒的硬度在生產(chǎn)中無(wú)法改變，而塵粒的粒徑卻可以通過(guò)提高輥壓機(jī)擠壓效果等途徑進(jìn)行控制，所以應(yīng)當(dāng)每年對(duì)輥面大修一次，確保輥面處于良好運(yùn)行狀態(tài)，使其保持適當(dāng)壓力，從而達(dá)到增加細(xì)粉量，減小塵粒粒徑的目的。

2.2 降速防磨

在風(fēng)機(jī)滿足正常生產(chǎn)條件的情況下，可采取降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的措施減少磨損。由于風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速和入口導(dǎo)葉式調(diào)節(jié)門對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓、物料細(xì)度進(jìn)行有效調(diào)控，在以往操作中，通常將風(fēng)機(jī)的變頻器調(diào)到35Hz，風(fēng)門開(kāi)度為50%-70%，使得風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于轉(zhuǎn)速較快的運(yùn)行狀態(tài)下，加劇了葉輪磨損狀況。為此，在充分考慮風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)導(dǎo)葉磨損大、調(diào)節(jié)不靈活等因素的基礎(chǔ)上，可將導(dǎo)葉取消，采取轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)細(xì)度，不僅可以保證葉輪的風(fēng)流動(dòng)順暢，而且還可以確保轉(zhuǎn)速降低到28Hz，達(dá)到節(jié)能、減輕磨損的效果。

2.3 葉輪改進(jìn)

2.3.1 粘貼陶瓷片。粘貼陶瓷片法是一種較為成熟的防磨技術(shù)。陶瓷片選用耐磨工程陶瓷，主要材料為氧化鋁、氮化硅及其復(fù)合材料，粘合劑為高強(qiáng)度有機(jī)或無(wú)機(jī)粘合劑，通過(guò)將陶瓷片粘附在葉輪表面，使其表面形成耐磨層，從而起到防磨作用。該耐磨層具備良好的耐磨性能，是普通碳鋼耐磨性能的百倍以上，并且該耐磨層的質(zhì)量較輕，可承受160℃以上的高溫。此外，粘貼陶瓷法還能夠根據(jù)葉輪形狀大小選擇陶瓷片，大幅度提高了處理易磨損部位的針對(duì)性和有效性。

2.3.2 超耐磨合金件。可在葉片的迎風(fēng)端及其與底盤的焊接區(qū)域采用超耐磨合金件，其不但硬度較高，可達(dá)88-89HRA，而且還具備良好的抗彎強(qiáng)度和耐沖擊性能，由此能夠滿足該區(qū)域的耐磨要求。

2.3.3 可在條件允許的前提下對(duì)葉輪的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，如采用碳化鉻高耐磨復(fù)合板進(jìn)行葉片制作，這樣一來(lái)便可以葉片的工作面為碳化鉻高耐磨復(fù)合板，而非普通的耐磨條紋。同時(shí)加強(qiáng)版也可以采用該材料。在具體制作的過(guò)程中，為防止后盤與葉片入口位置處的磨損情況，并防止葉片非工作面出現(xiàn)凹坑，可將后盤的加強(qiáng)板向內(nèi)部延伸至另一塊葉片的非工作面上，并焊接保護(hù)圈。該葉輪在某水泥廠的干法水泥生產(chǎn)線上進(jìn)行了試應(yīng)用，葉輪使用4個(gè)月左右時(shí)，葉片出現(xiàn)了輕微的磨損；使用到6個(gè)月左右時(shí)，靠近后盤的葉片磨損約2mm，加強(qiáng)板的角焊縫靠近出風(fēng)口的位置處磨出一個(gè)較小的溝槽，前盤的葉片幾乎未出現(xiàn)任何磨損情況。如果以這樣的磨損程度繼續(xù)下去，該葉輪最少能夠使用1年以上，若是對(duì)出現(xiàn)磨損的位置處采取加焊處理，則會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)其使用壽命。

2.4 做好動(dòng)靜平衡試驗(yàn)

根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪的動(dòng)靜平衡試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)試驗(yàn)不達(dá)標(biāo)的風(fēng)機(jī)葉輪加配重塊。在加配重塊過(guò)程中，通常采取的是焊接工藝，但是由于耐磨陶瓷片是利用粘合劑粘貼到底盤上，在焊接高溫的作用下會(huì)嚴(yán)重影響粘貼強(qiáng)度，所以應(yīng)當(dāng)采取兩次動(dòng)靜平衡試驗(yàn)，消除這一不利影響。第一次動(dòng)靜平衡試驗(yàn)在葉輪機(jī)加工完畢后且耐磨層施工前進(jìn)行，確保風(fēng)機(jī)葉輪達(dá)到動(dòng)平衡試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不達(dá)標(biāo)的風(fēng)機(jī)葉輪焊接配重塊，以避免第二次平衡試驗(yàn)后需要焊接過(guò)多的配重塊；第二次動(dòng)靜平衡試驗(yàn)在耐磨層施工全部完成后進(jìn)行，若風(fēng)機(jī)全部粘貼了陶瓷片，且在鑲嵌工藝下使用了合金耐磨塊，那么應(yīng)當(dāng)采取局部降溫措施焊接配重塊，即將含水的絲織物敷在焊接部位進(jìn)行降溫，用以減少高溫對(duì)粘合劑產(chǎn)生的影響。

結(jié)論：

綜上所述，在水泥干法生產(chǎn)中，粉磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)的葉輪磨損是較為常見(jiàn)的問(wèn)題之一，該問(wèn)題的存在極不利于水泥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。為此，必須針對(duì)磨損情況，采取有效的防磨措施，以此來(lái)延長(zhǎng)葉輪的使用壽命，這樣既可以減少修復(fù)葉輪磨損的費(fèi)用，又能保證生產(chǎn)的有序進(jìn)行。

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