立式輥磨機(jī)粉磨系統(tǒng)常見故障與處理措施分析

楊克錄，李永浩

（山東玻纖集團(tuán)股份有限公司，山東臨沂 276400）

0 引言

立式輥磨機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)的常見設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)配置緊湊、工作穩(wěn)定可靠、可縮短停磨時間等特點，且僅需通過調(diào)整分離器即可根據(jù)需求獲得不同粗細(xì)度的產(chǎn)品，在水泥生產(chǎn)、礦產(chǎn)、煤炭生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[1]。為滿足市場需求、完善功能，立式輥磨機(jī)的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，致使設(shè)備發(fā)生故障的概率不斷提高。為能在短時間內(nèi)實現(xiàn)故障排查，并對故障進(jìn)行及時處理，以確保設(shè)備運行安全性和穩(wěn)定性，避免對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益造成影響，必須對設(shè)備常見故障及相應(yīng)處理措施進(jìn)行全面分析。

1 立式輥磨機(jī)功能結(jié)構(gòu)

立式輥磨機(jī)屬于一個結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，內(nèi)部零件多種多樣[2]。從功能角度出發(fā)，立式輥磨機(jī)共包括傳動、粉磨、分離、潤滑4 個系統(tǒng)：①傳動系統(tǒng)由主電機(jī)、主減速機(jī)、輔助電機(jī)等部分組成；②粉磨系統(tǒng)由磨盤、磨輥、加壓裝置等部分組成；③分離系統(tǒng)由電機(jī)、減速器、鼠籠轉(zhuǎn)子等部分組成；④潤滑系統(tǒng)則由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器等部分組成。4 個系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互依托，生產(chǎn)實踐中只有確保各個系統(tǒng)穩(wěn)定工作、緊密配合，才能確保立式輥磨機(jī)的穩(wěn)定輸出[3]。粉磨系統(tǒng)是確定立式輥磨機(jī)工作性質(zhì)的關(guān)鍵系統(tǒng)，其在水泥生料、礦渣、煤渣等物料的粉磨加工中扮演著重要角色，故在生產(chǎn)實踐中應(yīng)加強(qiáng)立式輥磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的故障檢測與維護(hù)，確保該系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行（圖1）。現(xiàn)階段實際生產(chǎn)中，立式輥磨機(jī)粉磨系統(tǒng)常見故障包括振動故障、堵料故障、循環(huán)提升機(jī)負(fù)荷增大故障等，本文就以上故障類型進(jìn)行原因分析，并探討其處理方案。

圖1 立式輥磨機(jī)粉磨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 振動故障

2.1 料層

（1）原因分析：料層因素是導(dǎo)致立式輥磨機(jī)發(fā)生振動故障的主要原因之一。設(shè)置喂料量時必須考慮立式輥磨機(jī)的生產(chǎn)能力，設(shè)置的喂料量若低于額定產(chǎn)量，會導(dǎo)致料層逐漸變薄，使磨輥面與磨盤直接發(fā)生接觸，引起設(shè)備振動；在物料硬度過低、易碎性高或輥壓較大時，即便料層厚度達(dá)到30 mm 以上，磨輥也有可能會出現(xiàn)壓空的情況，從而發(fā)生設(shè)備振動。相比料層過薄，料層較厚也可使立式輥磨機(jī)發(fā)生振動故障，當(dāng)喂料量超過額定產(chǎn)量時，隨設(shè)備運轉(zhuǎn)，磨盤會逐漸出現(xiàn)犁料現(xiàn)象，此時料層極不穩(wěn)定，可導(dǎo)致磨輥與磨盤發(fā)生接觸。

（2）處理方案：加強(qiáng)物料投喂管理，料層較薄時加大喂料量，反之則減小喂料量，并降低輥壓，盡可能將料層厚度控制在30～50 mm，以形成相對穩(wěn)定的料層。針對硬度較低、易碎性較高的物料，可適當(dāng)增加噴水量、降低輥壓，且需時刻關(guān)注粉磨情況，并據(jù)此對喂料量進(jìn)行調(diào)整。

2.2 入磨物料粒度

（1）原因分析：立式輥磨機(jī)為多級粉碎設(shè)備，通常會對物料進(jìn)行循環(huán)粉磨，因此該設(shè)備對物料粒度的要求也相對較低，一般情況下物料粒度可達(dá)磨輥直徑的5%，但即便如此，實際生產(chǎn)中也需要對物料的粒度級配進(jìn)行合理規(guī)劃，以確保立式輥磨機(jī)獲得更高的產(chǎn)量。當(dāng)粒度＞Φ40 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上時，物料內(nèi)在水分含量降低，導(dǎo)致物料穩(wěn)定性下降，外循環(huán)量增加，進(jìn)而發(fā)生飽磨振動；而當(dāng)粒度＜Φ5 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上時，則會引起料層過薄或犁料現(xiàn)象，從而發(fā)生振動故障。

（2）處理方案：當(dāng)粒度較大的入磨物料占比較大時，應(yīng)適當(dāng)減少喂料量，并適當(dāng)增加噴水量和輥壓；當(dāng)粒度較小的入磨物料占比較大時，則應(yīng)適當(dāng)增加喂料量，或適當(dāng)降低輥壓。

2.3 噴水量

噴水量是確定料層穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

（1）原因分析：噴水量過低，導(dǎo)致料層穩(wěn)定性較差，會引起振動；噴水量過大，且當(dāng)物料內(nèi)在水分達(dá)到3%以上時，料層難以達(dá)到較高的穩(wěn)定性，且噴水量的增加，還會導(dǎo)致料層厚度增加，從而發(fā)生犁料現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生振動故障。除噴水量控制不當(dāng)外，斷水也有可能導(dǎo)致振動故障的發(fā)生，當(dāng)入磨物料為內(nèi)在水分含量較低的砂巖或鐵礦石時，物料本身濕度不足，加上系統(tǒng)不帶余溫發(fā)電，一旦斷水，300 ℃左右的入磨風(fēng)溫則會對料層穩(wěn)定性造成破壞，從而引起磨機(jī)振動[4]。

（2）處理方案：噴水量過低時，需立即增加噴水量，反之應(yīng)立即降低噴水量，而對于斷水問題，則需工作人員在最短時間內(nèi)查明斷水原因，并給予料層適當(dāng)噴水量。

2.4 輥壓

（1）原因分析：喂料量通常與磨輥壓力成正比，即喂料量越大，輥壓越大。若輥壓相對喂料量過高，會引起料層過薄，從而引起振動；若輥壓相對喂料量過低，會引起料層過厚，發(fā)生飽磨振動。

（2）處理方案：應(yīng)結(jié)合日常生產(chǎn)經(jīng)驗，根據(jù)不同物料類型設(shè)置輥壓。

2.5 設(shè)備故障

除操作不當(dāng)引起的振動故障之外，設(shè)備損壞或異物入磨也可導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生振動。

（1）原因分析：噴水管道斷裂會導(dǎo)致部分噴水被熱氣流帶走或落入噴口環(huán)，致使噴水量不足而引磨機(jī)料層穩(wěn)定性降低，進(jìn)而發(fā)生磨機(jī)振動，導(dǎo)致噴水管道斷裂的原因可能與其長期遭受風(fēng)蝕有關(guān)。立式輥磨機(jī)工作時內(nèi)部壓力較高，因而常導(dǎo)致磨機(jī)內(nèi)部螺栓松動、螺栓處脫焊、鎖風(fēng)閥壁板脫落等現(xiàn)象發(fā)生，若螺栓、壁板等金屬物入磨，在導(dǎo)致磨輥或磨盤硬化層斷裂的同時，還會引起振動。

（2）處理方案：在噴水管道遭受風(fēng)蝕嚴(yán)重的位置增加耐磨護(hù)套，并定期更換；對于異物入磨問題，可使用金屬探測儀對即將入磨的物料進(jìn)行檢測，并使用除鐵器將金屬異物去除。需對除鐵器進(jìn)行定期清理，以提高其工作效率。

3 堵料故障

3.1 入磨溜子堵料

（1）原因分析：磨機(jī)以高于正常振動值1～2 mm/s 持續(xù)振動，或在磨機(jī)差壓降低時，選粉機(jī)負(fù)荷下降，導(dǎo)致磨機(jī)出口溫度持續(xù)上升，致使磨機(jī)以較高振幅進(jìn)行振動的情況下，均可導(dǎo)致入磨溜子出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。在春夏季降雨量較大時，若存在物料保存不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，則會導(dǎo)致入磨物料的濕度提高，致使物料在三道鎖風(fēng)閥溜子處發(fā)生粘連現(xiàn)象，從而引起物料堵塞現(xiàn)象。

（2）處理方案：對于因磨機(jī)持續(xù)高振幅振動引起的堵料，僅能通過實時清堵以排除故障；對于入磨物料濕度過大引起的堵料，則可在春夏季降雨量較大時，于三道閥處安置空氣炮，并在三道閥鎖封下料溜子處增加熱風(fēng)管，對入磨物料進(jìn)行烘干處理。

3.2 出磨溜子堵料

（1）原因分析：磨機(jī)差壓升高時，選粉機(jī)負(fù)荷上升，致使磨機(jī)出口溫度降低，從而導(dǎo)致磨機(jī)以高振幅持續(xù)振動，進(jìn)而引起出磨溜子堵料[5]。

（2）處理方案：針對該原因，可先對出磨溜子上人孔門進(jìn)行清堵處理，若依然未能解決堵料問題，則需停運設(shè)備進(jìn)行徹底清堵。

4 循環(huán)提升機(jī)負(fù)荷增大故障

4.1 出磨外循環(huán)量增高，外循環(huán)提升機(jī)電流驟然升高，且升高后電流穩(wěn)定

（1）原因分析：①磨機(jī)剛剛啟動時，由于研磨壓力尚未達(dá)到負(fù)荷要求，剛?cè)肽サ奈锪戏鬯樾暂^低，導(dǎo)致外循環(huán)量相對增高，但在實際生產(chǎn)中，外循環(huán)量會隨著輥壓的不斷提高而逐漸趨于穩(wěn)定；②磨機(jī)兩側(cè)平板后側(cè)噴口環(huán)上蓋板脫落，雖風(fēng)量未發(fā)生變化，但通風(fēng)橫截面加大，風(fēng)速降低，導(dǎo)致物料難以被風(fēng)帶起，從而引起外循環(huán)量的增加，而這一問題通常僅發(fā)生于RM 型立式輥磨機(jī)；③磨機(jī)殼體內(nèi)入磨溜子磨透，一部分原料未落至磨盤，而直接落入噴口環(huán)進(jìn)行外循環(huán)，此時外循環(huán)料粒度比比原來偏大50%。

（2）處理方案：①對于第1 種原因，通常無需處理；②對于第2 種原因，發(fā)生后應(yīng)立即停止設(shè)備運轉(zhuǎn)，并立即對噴口環(huán)上的蓋板進(jìn)行重新安裝；③對于第3 種原因，停運設(shè)備后，應(yīng)立即對入磨溜子進(jìn)行補(bǔ)焊處理。

4.2 出磨外循環(huán)量降低，外循環(huán)提升機(jī)負(fù)荷加大

（1）原因分析：①出磨外循環(huán)量降低，循環(huán)提升機(jī)電流增高后逐漸趨于穩(wěn)定，實際生產(chǎn)中，出現(xiàn)該現(xiàn)象時通常會發(fā)現(xiàn)提升機(jī)出料溜子或入磨溜子內(nèi)存在異物，導(dǎo)致溜子橫截面縮小，致使提升機(jī)內(nèi)有物料堵塞，引起提升機(jī)負(fù)荷增大；②提升機(jī)出料溜子或入磨溜子直接堵死，這種情況下循環(huán)提升機(jī)的電流會持續(xù)升高，若未能立即處理，便可引起設(shè)備超負(fù)荷停止運轉(zhuǎn)。

（2）處理方案：對于以上兩種原因，均需立即停運設(shè)備，并對溜子進(jìn)行清堵處理。

5 結(jié)論

粉磨系統(tǒng)是決定立式輥磨機(jī)工作效率高低與否的關(guān)鍵，故應(yīng)在實際生產(chǎn)中加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù)與管理，針對不同故障原因，及時采取相應(yīng)措施予以處理，即可確保立式輥磨機(jī)的高效、安全及穩(wěn)定運動。