立磨振動原因與控制研究

山西大同煤礦集團建材有限責任公司　王文鑫

立磨振動原因與控制研究

山西大同煤礦集團建材有限責任公司王文鑫

立磨是水泥生產(chǎn)線中的重要設(shè)備之一，高效的設(shè)備運轉(zhuǎn)率是保證產(chǎn)量及效益的前提。立磨振動嚴重影響設(shè)備運轉(zhuǎn)率，避免立磨的振動可提高設(shè)變運轉(zhuǎn)率，延長設(shè)備壽命。本文分析了立磨振動產(chǎn)生的原因，并針對設(shè)備振動的控制提出了相應(yīng)的處理措施。

立磨；振動；原因；控制

引言

立磨又稱為輥磨，始現(xiàn)于20世紀20年代。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，立磨開始應(yīng)用于水泥生料粉磨，且因其工作高效、節(jié)能，立磨粉磨技術(shù)得到迅速推廣［1］。就目前發(fā)展趨勢，立磨粉磨機已逐步取代球磨機，生料、煤粉及礦渣的粉磨也越來越多地采用立磨設(shè)備，立磨已成為水泥生產(chǎn)線中的重要設(shè)備之一。

我公司4500t/d干法水泥生產(chǎn)線采用的是日本UM56.4立磨，臺時產(chǎn)量可達到450～500t。高效的設(shè)備運轉(zhuǎn)率是保證生產(chǎn)及效益的前提。立磨的振動對設(shè)備的運轉(zhuǎn)率影響較大。因此，研究立磨的振動產(chǎn)生原因及控制措施，對水泥生產(chǎn)具有重大的指導(dǎo)意義。

1立磨粉磨原理

立磨的結(jié)構(gòu)較為簡單，其組成部分主要包括：磨盤、磨輥、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及選粉機等機械裝置［2］，其主要作用單元是磨盤及相對磨盤轉(zhuǎn)動的磨輥。喂入立磨中的原料在磨盤離心力的作用下形成環(huán)形料床，磨輥相對于磨盤滾動時，物料受擠壓進入磨盤和磨輥之間，大塊物料首先受到磨輥的擠壓作用而粉碎，隨著磨輥施加壓力的增大，物料粒度逐漸減小。在磨輥相對磨盤的滾壓作用下，被粉碎后的物料在狹小的空間下密集堆積，在磨輥的作用下，物料之間相互擠壓傳遞壓力產(chǎn)生相對滑動，彼此間施加剪切力，從而使物料更加細化，產(chǎn)生更小的物料粒度。

立磨頂端安裝有選粉機，而立磨下端則輸入熱風。在磨盤離心力的作用下，粉磨細化后的物料從磨盤邊緣溢出，在高速氣流的帶動下被揚起吸入選粉機，從而進行選粉分離，粒度較大的粉末被分離出會再次進入立磨，進行二次粉磨。有一部分較重的物料會在自身重力的作用下，下墜至刮板倉，在外循環(huán)系統(tǒng)的作用下，重新回到立磨進行二次研磨［3］。

2立磨振動原因分析

造成立磨振動的原因較多，主要可以總結(jié)為三大類：工藝、設(shè)備和電氣系統(tǒng)。

2.1工藝控制

工藝控制對立磨振動的影響較大，在生產(chǎn)中大部分立磨的振動均由工藝控制不穩(wěn)定，料層厚度不均勻引起。料層較薄時，可粉磨物料較少，立磨工作效率低下，且料層太薄，使磨輥和磨盤之間產(chǎn)生剛性接觸，引起較大的振動。剛性接觸還會加速磨輥和磨盤的磨損，產(chǎn)生較高能耗。反之，當料層過厚時，立磨研磨能力減小，設(shè)備循環(huán)負荷增大，極易造成磨輥起伏跳動，嚴重時會產(chǎn)生劇烈振動。

2.2機械因素

常見的機械因素主要是由于設(shè)備質(zhì)量以及安裝質(zhì)量的問題引起的。造成立磨振動的原因主要有：磨輥襯板以及磨盤安裝不牢固；減速機基座與地基水平誤差超過規(guī)定范圍；擋料環(huán)安裝不到位；拉伸桿在長時間運行后產(chǎn)生偏差，造成受力不均。

2.3電氣因素

立磨運行過程中，可利用控制系統(tǒng)對其進行數(shù)據(jù)監(jiān)測以及信息反饋。根據(jù)反饋信息，中控操作人員以及現(xiàn)場設(shè)備員可對系統(tǒng)進行相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)整和設(shè)備控制調(diào)整。但若旋轉(zhuǎn)測量儀或振動測量儀反饋數(shù)據(jù)失真、甚至損壞，則會導(dǎo)致系統(tǒng)無法監(jiān)測或反饋值錯誤，從而影響系統(tǒng)操作。

3控制立磨振動的措施

3.1喂料操作

當磨內(nèi)喂入物料水分較高時，應(yīng)關(guān)閉入磨冷風門，同時增加增濕塔出口溫度，直到磨內(nèi)壓差達到標準值。當料層過薄時，應(yīng)加大喂料量，提高設(shè)備壓差，穩(wěn)定料層，減小設(shè)備振動。若料層過厚，則應(yīng)該立即減小喂料量，增大通風量，確保出料系統(tǒng)順暢。時刻保持立磨料層的穩(wěn)定，避免設(shè)備振動。

3.2研磨壓力

中控操作員應(yīng)及時關(guān)注研磨壓力反饋值，當研磨壓力比設(shè)定的壓力低時，應(yīng)立刻填充氮氣，增加研磨壓力。設(shè)備運行中應(yīng)保證三個拉伸桿間的平衡，拉伸桿之間失衡會導(dǎo)致設(shè)備振動增大，嚴重時還可能導(dǎo)致拉伸桿斷裂，因此，應(yīng)及時調(diào)整拉伸桿的拉緊力，維持拉伸桿之間的平衡。

3.3料層厚度控制

在研磨壓力一定的情況下，若擋料環(huán)設(shè)置過高，則磨內(nèi)壓差增大，料層較厚；反之，若擋料環(huán)設(shè)置過低，則很難產(chǎn)生固定的料層厚度；操作員應(yīng)以實際情況為依據(jù)，時刻調(diào)整擋料環(huán)高度，維持料層厚度的穩(wěn)定。此外，設(shè)備運行中還有可能發(fā)生刮料板斷裂甚至脫落的情況，導(dǎo)致磨內(nèi)回料工作中斷，原料在磨內(nèi)堆積使料層過厚。此時應(yīng)及時修理、更換刮料板。

3.4入磨物料粒度控制

在磨盤轉(zhuǎn)速維持不變的前提下，物料粒度越大，則離心力越大，物料在磨盤外圈堆積較多，內(nèi)圈物料則較薄，此時，立磨粉磨效率降低，且極易產(chǎn)生振動。操作員應(yīng)降低磨內(nèi)風量、降低出口溫度。若入磨物料粒度過小，在選粉機的作用下，大量物料漂浮于磨內(nèi)，造成磨盤上物料過薄，進而引起振動，此時應(yīng)加大磨內(nèi)噴水量，降低選粉機的速度。

3.5避免異物進入

生產(chǎn)過程中現(xiàn)場操作員應(yīng)時刻注意避免異物進入設(shè)備，導(dǎo)風葉片折斷的碎片或修理人員遺落的工具都會引起立磨異響甚至振動。現(xiàn)場員應(yīng)時刻關(guān)注設(shè)備運行狀況，發(fā)現(xiàn)異響及時清理。若磨內(nèi)金屬異物體積較小，可抬起磨輥，從回料下料口處清理；但若異物體積過大，則必須停磨，打開磨門進行清理。

4小結(jié)

立磨振動嚴重影響設(shè)備壽命，降低設(shè)備運轉(zhuǎn)率，生產(chǎn)中可從工藝、機械、電氣系統(tǒng)等方面入手，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，盡量避免設(shè)備的振動。

［1］熊會思，熊然.新型干法水泥廠設(shè)變選型使用手冊［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2007.

［2］張路明.原料立磨調(diào)試理論與實踐［J］.礦山機械，2010，38 （17）：88-93.

［3］李濤平.立磨在水泥工業(yè)中的應(yīng)用 ［J］.中國水泥，2012，（11）：39-43.