我國(guó)自上世紀(jì)八十年代引進(jìn)德國(guó)KHD公司輥壓機(jī)技術(shù)以來(lái),國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)的規(guī)格,輥徑由Φ1200mm發(fā)展到Φ2000mm ,裝機(jī)功率由220kW×2發(fā)展到1250kW×2 ,配套磨機(jī)的產(chǎn)量由70t/h發(fā)展到250t/h?,F(xiàn)在生產(chǎn)輥壓機(jī)廠家很多,水泥廠使用的輥壓機(jī)較多的,合肥院HFCG120*50,HFCG140*80,HFCG160*140,成都利君Φ1400*400、Φ1700*1000、Φ1800*1200,中信Φ1200*800、Φ1700*1200,天津院Φ1400*1200、Φ1800*1200,配套有:SF系列打散分級(jí)機(jī)、“V”型分級(jí)機(jī)、臥式選粉機(jī)。配套磨機(jī)有開路、閉路;早期小輥壓機(jī)配套大磨,后期大輥壓機(jī)配小磨。其在提高產(chǎn)能、降低電耗取得很大成績(jī),但其存在的問題,一旦到使用廠家水泥廠,就很難做大的改變。
二、輥壓機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)
1、輥壓機(jī)工作原理
輥壓機(jī)采用的是高壓料層粉碎原理使物料得以粉碎,是大能量一次性輸入。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性作業(yè),采用一對(duì)相向運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)?其中一只固定輥一只活動(dòng)輥),液壓力通過活動(dòng)輥?zhàn)饔迷诶雰奢佒g的物料上,并將其壓實(shí)粉碎。
2、工作壓力
壓力是決定輥壓效果的最基本參數(shù)。輥壓機(jī)總力 F(kN)= n·S·Pr式中: n 一液壓缸數(shù)S 一液壓缸有效面積(m2)Pr 一液壓系統(tǒng)壓力(MPa)平均輥壓 Pcp( KN/ m2)Pcp=2F/D·Bsinα式中:D 一磨輥直徑(m) B —磨輥有效寬度(m)α---壓力角或稱咬入角(°)投影壓力 PT( KN/ m2)PT=F/B·D實(shí)際上真正對(duì)輥壓效果起作用的是最大輥壓。以兩輥中心連線為 0 度,壓力角起始于 8.3 度,終止于—1.6 度,而最大尖峰壓力位于 1.5 度,尖峰壓力略大于平均壓力的2倍。
3、輥速
輥壓機(jī)的輥速有兩種表示方法:一種是以輥?zhàn)訄A周線速度 V 表示;另一種是以輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速表示。輥?zhàn)拥膱A周線速度與產(chǎn)量、功率消耗和運(yùn)行的平穩(wěn)性有關(guān)。輥速高, 產(chǎn)量也大,但過高的轉(zhuǎn)速使得輥?zhàn)优c物料之間的相對(duì)滑動(dòng)增大,咬合不良,使輥?zhàn)颖砻婺p加劇,對(duì)輥壓機(jī)的產(chǎn)量也產(chǎn)生不利影響。
目前一般輥速在 1 - 1.75m/s 之間,也有人提出,輥速不允許超過 1.5m/s ;輥?zhàn)泳€速度:一般在 1.0-1.7 m/s,目前大多在 1.5-1.7m/s。
4、料餅厚度
輥壓機(jī)的通過量公式為 Q=3600·B·s·υ·γ(t/h)式中:B---輥壓機(jī)寬度(m)s----料餅厚度(m)υ----輥壓機(jī)線速度(m/s)γ----料餅容重 (t/m3)
一般料餅厚度≈0.02D,如果輥壓降低料餅將變厚,這說明輥壓機(jī)能力(通過量) 將隨輥壓降低而增加。
5、控制方式
主要有 2 種:1、恒壓力,2、恒輥縫。
三、目前輥壓機(jī)系統(tǒng)存在問題的分析
1、目前國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)大多采用低壓大循環(huán)的控制方式,壓力偏低,其平均輥壓在 60-80Mpa,尖峰壓力也在 120-150Mpa,產(chǎn)生的細(xì)粉比例少, 細(xì)度 0.08mm 篩余在 70-80%,0.9mm以上占50%左右,擠壓效果差;輥壓機(jī)運(yùn)行電流波動(dòng)大,運(yùn)行電流在額定電流的 50%左右,實(shí)際使用功率更低。
2、除鐵器,硬物清理系統(tǒng)效果較差,系統(tǒng)都有除鐵,但不能確保不進(jìn)鐵塊、硬物,特別是不銹鋼、高鉻鋼球等硬物;由于輥壓機(jī)物料循環(huán),進(jìn)入硬物、鐵塊無(wú)法排除。
3、目前大多輥壓機(jī)進(jìn)料裝置為物料經(jīng)過料倉(cāng)后直接沖到輥縫,將物料拉入兩輥之間,即我們通常所說的輥壓機(jī)的拉入角進(jìn)行擠壓;流量調(diào)節(jié)幅度有限且難以精確穩(wěn)定控制;同時(shí)料倉(cāng)有倉(cāng)位高低,還有物料離析現(xiàn)象,有時(shí)導(dǎo)致輥壓機(jī)震動(dòng)大;改進(jìn)的進(jìn)料裝置,有些可以控制開度,但效果不佳,未能達(dá)到有效控制流量,且邊部漏料嚴(yán)重,大多未能解決。。
4、輥縫的控制有兩種方式,一種為恒壓力控制,一種為恒輥縫控制;其電機(jī)運(yùn)行電流都波動(dòng)較大,PLC多采用西門子,電器的穩(wěn)定性是可行的,而精準(zhǔn)控制輥縫或壓力則波動(dòng)較大,穩(wěn)定性不夠。
5、目前國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)輥速一般都在 1.5-1.7 米/秒,線速度偏快,容易導(dǎo)致輥壓機(jī)震動(dòng);加上采用低壓大循環(huán),物料流量大,輥縫波動(dòng)大,所配用的電機(jī)功率偏小,導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行電流波動(dòng)大,運(yùn)行穩(wěn)定性較差。
6、輥壓機(jī)配套早期有打散機(jī)、后期以V選為主;由于打散機(jī)效率低,磨損快,分級(jí)控制難度大,使用中問題多,但發(fā)揮的作用卻不大;V選循環(huán)負(fù)荷過大,磨損快,雖然控制了細(xì)粉粒度,但粗粉中含有大量細(xì)粉,使輥壓機(jī)做功差。
7、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,配料是穩(wěn)定可控的,輥壓機(jī)的喂料會(huì)出現(xiàn)離析、流量的不穩(wěn)定,而入磨的物料則靠操作輥壓機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定,并且不能顯示流量,靠細(xì)度指標(biāo)及經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié),實(shí)際操作難度大。傳統(tǒng)的雙層隔倉(cāng)板難以適應(yīng)現(xiàn)在的要求,出現(xiàn)隔倉(cāng)板堵塞,中風(fēng)過大,邊風(fēng)過小,控制不了物料流速的現(xiàn)象,磨內(nèi)糊磨、飽磨現(xiàn)象嚴(yán)重。
四、輥壓機(jī)系統(tǒng)的改造措施
1、采用高壓小循環(huán)的控制方式,控制平均輥壓在 120-150Mpa,尖峰壓力也在 260-300Mpa 接近擠碎物料的極限壓力,能夠形成料餠;優(yōu)良的輥壓機(jī)能夠形成料餠,產(chǎn)生的細(xì)粉細(xì)度 0.08mm 篩余在 50%左右,0.9mm以上小于30%;輥壓機(jī)運(yùn)行電流在額定電流的 80-90%左右,且波動(dòng)小,實(shí)際使用功率80%以上(目前國(guó)內(nèi)輥壓機(jī)廠家能夠做到這樣的有,但很少)。
2、改造除鐵器、硬物清理系統(tǒng)效果,或更換更優(yōu)的非金屬除鐵器,確保入輥壓機(jī)不進(jìn)鐵塊、硬物,特別是不銹鋼、高鉻鋼球等硬物(目前在用除鐵器大多磁力偏小,效果差,推薦選用鎮(zhèn)江金石非金屬除鐵)。
3、改造輥壓機(jī)進(jìn)料裝置,穩(wěn)定控制物料流量,達(dá)到合適的物料流量;參考德國(guó)珀力修斯技術(shù),對(duì)輥壓機(jī)進(jìn)料裝置進(jìn)行改進(jìn):一、對(duì)進(jìn)料流量、流速進(jìn)行準(zhǔn)確估算,選擇合適的入料通道,穩(wěn)定控制流速、流量;二、對(duì)側(cè)擋板強(qiáng)力加固,嚴(yán)格控制側(cè)縫隙,防止物料從側(cè)部漏料。
4、采用恒壓恒輥縫控制的液壓系統(tǒng) PLC 控制,提高運(yùn)行穩(wěn)定性;改造輥縫調(diào)整裝置,通過合理調(diào)整,,穩(wěn)定壓力,輥縫位移在5mm以內(nèi);使輥?zhàn)舆\(yùn)行更加平穩(wěn),兩臺(tái)主電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到額定電流 80-90% ,在額定電流范圍內(nèi)作小幅度的擺動(dòng), 這標(biāo)志輥壓機(jī)對(duì)物料輸入了粉碎所需的能量;消除由于回料細(xì)粉過多產(chǎn)生的輥?zhàn)庸舱瘳F(xiàn)象(專利技術(shù))。
5、降低或調(diào)節(jié)輥速在 1.0--1.2 米/秒,或增加輥壓機(jī)電機(jī)功率,加強(qiáng)輥壓機(jī)做功,提高運(yùn)行的穩(wěn)定性(如果輥壓機(jī)出料細(xì)粉含量在30%以下,輥壓機(jī)加壓或加大油缸直徑會(huì)出現(xiàn)頻繁跳停,可以加大電機(jī)功率,達(dá)到更大規(guī)格輥壓機(jī)效果)
6、對(duì)于打散機(jī)、V選,我們?cè)谑褂弥袩o(wú)法解決之時(shí),想到一個(gè)沒有辦法之辦法;取消打散機(jī)改用氣流分級(jí)裝置,使用后效果意想不到,分級(jí)效率更高,回料細(xì)粉很少,入磨細(xì)度可控,無(wú)動(dòng)力消耗(噸水泥節(jié)電0.8度),降低配件消耗,減少維修費(fèi)用,大大減少維修人員。其配套除塵器消耗大量電耗;在V選前增加氣流分級(jí)機(jī),使用后效果優(yōu)越,分級(jí)效率更高,回料細(xì)粉很少,入磨細(xì)度可控,降低循環(huán)風(fēng)量(我公司首創(chuàng)產(chǎn)品,專利技術(shù),不得仿冒)。
7、采用我公司自創(chuàng)新型《均風(fēng)、防堵、篩分隔倉(cāng)板》,采用耐磨鋼板制造,激光切割篦縫;具有通風(fēng)面積大,防堵;采用我公司自創(chuàng)實(shí)用新型防堵出料箆板,具有抗磨防堵功效,改變磨機(jī)尾部通風(fēng)流向,降低通風(fēng)阻力,增加風(fēng)量,降低風(fēng)速;全區(qū)域研磨體提升活化技術(shù),全方位激活死區(qū)層研磨體、提升研磨體相對(duì)物料的做功效能(磨內(nèi)活化技術(shù),和其他不同,解決研磨體的多方位運(yùn)動(dòng)軌跡,解決磨內(nèi)飽磨、糊磨現(xiàn)象,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)量有實(shí)際的較大提高)。
五、輥壓機(jī)系統(tǒng)的改造效果
1、通過以上改造,使輥壓機(jī)做功充分發(fā)揮,輥壓機(jī)效果更加優(yōu)越,輥壓機(jī)出料細(xì)粉大大增加,粗顆粒大大減少,且物料易磨性更好。
2、通過以上改造,充分發(fā)揮粉磨系統(tǒng)產(chǎn)能,可以在原質(zhì)量指標(biāo)基礎(chǔ)上提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 10-30%,在目前電耗降低 2-3 度/噸水泥。
3、通過以上改造,可以達(dá)到輥壓機(jī)物料高壓粉磨,充分發(fā)揮熟料強(qiáng)度,改善物料的易磨性,提高熟料強(qiáng)度的有效發(fā)揮,降低熟料配比用量 1-3%。
輥壓機(jī)系統(tǒng)是一種效率較高的工藝系統(tǒng),目前國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)大多采用低壓大循環(huán)的控制方式,壓力偏低,效率偏低,有著很大的可挖掘潛力;粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量的高低是反應(yīng)系統(tǒng)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)工作任務(wù)完善與否的結(jié)果,因此在粉磨系統(tǒng)過程中,要圍繞并遵循磨前破碎, 磨內(nèi)磨細(xì)、磨后分選三大要素和節(jié)點(diǎn)控制這一原則,完善數(shù)據(jù)、科學(xué)操作, 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能提產(chǎn)。上饒市匠芯機(jī)械設(shè)備有限公司是專業(yè)從事粉磨工程技術(shù)改造和技術(shù)服務(wù)的公司,竭誠(chéng)做好技術(shù)服務(wù)工作,共同推進(jìn)粉磨系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步!