TRM25立磨的振動原因與預防

  
1  引言 
    國產TRM25立磨的開發(fā)應用,不但改變了1000t/d熟料生產線的傳統(tǒng)生料制備工藝,而且提高了生料產質量,顯著降低了生料制備電耗。用立磨來制備生料,有著球磨不可比擬的優(yōu)點。然而,預防立磨吐渣和振動是應用廠家一直關心和探討的課題。關于立磨吐渣的原因與預防已作過分析〔1〕,現(xiàn)就立磨的振動原因與預防措施作一淺述。
    目前國內應用的立磨大體分為三類。第一是輪帶型磨輥配曲面襯板;第二是圓柱型磨輥配平面襯板;第三是圓錐型磨輥配平面襯板。TRM25立磨屬于第三種類型。引起立磨振動的原因比較復雜,但可歸納為三個方面:①入磨物料性能與成分;②設備故障;③工藝操作參數。立磨振動的表現(xiàn)形式可概括為兩種:①持續(xù)性振動,其振幅和噪音較小;②突發(fā)性振動,其振動劇烈,噪音較大,具有一定的破壞性,是立磨生產中最忌諱發(fā)生的故障。
    新鄉(xiāng)水泥廠TRM25立磨平穩(wěn)運行時的各部位振動值見表1。西側方位振動值大的主要原因是入磨物料首先被西側輥碾碎的幾率較大。

2  立磨產生持續(xù)振動的原因與預防  
    引起立磨持續(xù)振動的原因不難判斷,通過調整工藝操作參數,可在不停車情況下得到處理。  
2.1  物料成分與性能對振動的影響 
2.1.1  石灰石粒度 
    入磨石灰石粒度大,則立磨運轉中振動值也相應增大,為減少立磨振動,要避免大于50mm的顆粒入磨?？刂剖沂６取?5mm,是減少振動提高臺時產量的基礎。 
2.1.2  石灰石易磨性 
    粉磨功指數升高,不但容易引起立磨持續(xù)振動,而且影響立磨產量。為此,要定期檢測石灰石的易磨性,盡量使粉磨功指數達到Wi≤9.5kWh/t。 
2.1.3  入磨物料配比 
    用立磨來粉磨生料,其適宜的物料配比種類為石灰石、粘土、鐵粉三種原料,當采用土砂、砂巖和鋁礬土代替粘土配料時,立磨臺時產量要降低控制,否則會因磨盤不易形成相對穩(wěn)定的料層,而產生持續(xù)或突發(fā)性振動。 
2.1.4  石灰石中CaO和其它氧化物含量 
    CaO含量增大時,有兩點好處:一是確保物料配比,相應穩(wěn)定入磨物料綜合水分;二是有利于穩(wěn)定立磨盤上的料層厚度,能有效地減少立磨振動,進而提高臺時產量,降低產品電耗。另外,要求石灰石中的SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO含量要低,這些氧化物含量的變化對立磨的平穩(wěn)運轉以及臺時和振動都有直接影響。1995年4～6月新鄉(xiāng)廠TRM25立磨所用原料成分及生產情況說明了這一點,見表2。

 
2.2  操作參數振動的影響 
    生產控制參數主要指立磨生產中的通風量、風壓、風溫和加給磨輥的油缸壓力等。生產中,這些參數的調整是依據入磨物料的性能和產量等參數來調整的。調整不及時就容易導致立磨吐渣并振動。調整原則見表3。

 
注:表中“↑”表示增;“↓”表示減。  
    操作工在生產中經常了解入磨物料的粒度、成分配比和綜合水分等參數,適時調節(jié)油缸工作壓力和入磨風量及風溫,保持立磨的進出分離器負壓差在500～800Pa,這樣可減少TRM25立磨吐渣和振動。  
2.3  設備故障對持續(xù)振動的影響 
    從生產實踐中得出,以下設備故障是引起TRM25立磨持續(xù)振動的原因。 
2.3.1  蓄能器充氮氣膠囊破裂 
    蓄能器與立磨輥的加壓缸并聯(lián),它是立磨安全運行的減振器。生產運行中,要求蓄能器中充裝的氮氣壓力控制在系統(tǒng)壓力的60%～70%。當蓄能器膠囊發(fā)生破裂之后,在磨輥因磨盤料層的厚薄而上下運動時,油缸中的壓力油就失去了緩沖,導致持續(xù)不斷的沖擊性振動,同時也加速油缸密封件和高壓膠管的損壞。膠囊破裂后的表現(xiàn)是:磨輥抬起或加壓所需時間明顯延長。為避免上述故障,要定期檢測蓄能器內壓力,發(fā)現(xiàn)內壓為零時要及時檢查或更換膠囊。 
2.3.2  立磨襯板蹺起 
    襯板蹺起后,襯板在隨磨盤轉動時會間斷強行改變磨輥與磨盤之間的料層并形成立磨的振動和吐渣。當發(fā)現(xiàn)立磨運行中有間歇性振動且隨著磨輥油缸壓力增大而加劇時,應停車檢查。襯板蹺起多發(fā)生在襯板調面使用之后,主要原因是物料從兩襯板的間隙中被擠到襯板下面。預防襯板蹺起的辦法:一是在調面安裝襯板時先用砂漿把磨損部位填滿;二是把襯板相互之間或與壓鐵之間的縫隙用鋼板擠緊并焊牢。 
2.3.3  襯板的磨損變化與振動 
    新裝或調面使用的襯板,由于平面襯板不易穩(wěn)定料層,在立磨臺時較高時往往引起振動和吐渣。襯板表面磨深在5～25mm時,立磨運行平穩(wěn),振動與吐渣現(xiàn)象顯著減少。立磨襯板磨深大于25mm后,特別是襯板表面出現(xiàn)凸凹不平的特征后,TRM25立磨運行中的吐渣量會增大,振動值也增加。  
3  立磨產生突發(fā)振動的原因與預防  
    TRM25立磨生產中出現(xiàn)突發(fā)振動,往往是因磨輥與磨盤間的料層厚度發(fā)生突然變化造成的,它出現(xiàn)在開磨、停磨和突發(fā)故障過程中。  
3.1  開磨時的振動原因與預防 
    TRM25立磨開車之前,磨輥處于抬起位置,保證立磨電機在無負荷情況下啟動。在開磨到投料生產過程中,多因落輥加壓時間控制不當造成立磨的振動。預防的辦法有:當磨盤上有料時,應隨著供料設備的開起,給落輥加壓,并在30s內把油缸壓力加到生產控制值;當磨盤上無料時,應在喂入物料的30s后再落輥加壓,加壓完成時間仍為30s。磨輥油缸加壓控制值參考表4。入磨物料石灰石易磨性差或粒度較大時,油缸壓力取大值。

 
3.2  停磨時的振動預防 
    停磨時發(fā)生振動是由磨輥油缸壓力降低后,磨輥在抬起過程中受磨盤料層變化而引起。因此,要求在停止供料的同時,用正常生產時的油缸壓力迅速反向抬起磨輥。如果在停料生產時,采取先對油缸減壓再反向加壓抬起磨輥的操作方法,因延長了抬輥過程,往往引起立磨較為劇烈的振動。  
3.3  立磨生產中的突發(fā)振動起因與預防 
3.3.1  供料中斷或者配比突然變化 
    在生產中,入磨物料流量由配料微機控制,但在各下料溜子處時有堵卡現(xiàn)象發(fā)生并造成供料的中斷或配料的突發(fā)變化。特別是粘土配比中斷時,往往引發(fā)立磨的振動。為預防此種現(xiàn)象的發(fā)生,在沒有良好監(jiān)控設備情況下,要求配料工與立磨操作工密切協(xié)作,一但發(fā)現(xiàn)堵料或皮帶秤顯示為零時,在積極排除故障的同時要及時通知立磨工或中央控制室。斷料時間在1min以內時,則不會引發(fā)立磨的突發(fā)振動。 
3.3.2  立磨通風量或負壓突發(fā)變化  
    新鄉(xiāng)廠的TRM25立磨采用回轉窯廢熱對磨內物料進行烘干。窯系統(tǒng)的突發(fā)故障,如高溫風機跳停,旋風筒堵塞或廢氣CO爆炸等情況,都會引發(fā)立磨的突發(fā)振動。這種現(xiàn)象雖不多見,但由此而引起的振動危害較大。有效避免這種現(xiàn)象發(fā)生的措施就是加入CO氣體監(jiān)測和設備開停車聯(lián)鎖裝置。 
3.3.3  石灰石或粘土中夾雜大塊石頭 
    新鄉(xiāng)廠石灰石采用一級雙轉子反擊式破碎機來破碎,粘土無破碎裝置。石灰石或粘土中夾雜的≥50mm石頭進入磨內,特別在夾雜量較多時,在被粉碎過程中會引起短暫的振動。此種振動對立磨運轉影響不大,可通過增設粘土破碎和加強對反擊式破碎機打擊板的定期維修得到避免。 
3.3.4  石灰石易磨性發(fā)生變化 
    石灰石中的Si和Al含量高之后,會使它的易磨性明顯降低。生產操作中如果沒有同步降低臺時或增大磨輥油缸壓力,隨著磨內物料被一次性碾碎能力的降低,磨盤上物料會逐步增多,拋散到進風環(huán)處的物料一是阻礙了風量通過;二是迫使入磨氣流負壓降低。當入磨氣體負壓≤650Pa后,立磨會突然大量吐渣并產生劇烈振動。表2中1995年6月臺時低,就是因為石灰石易磨性差為避免立磨出現(xiàn)間歇性的突發(fā)振動而被迫采取的措施。 
3.3.5  磨輥不轉 
    磨輥不轉多是由于內部軸承損壞造成。磨輥不轉之后,不轉方向的吐渣門出現(xiàn)大量吐渣,轉動方向的磨輥發(fā)生突發(fā)振動,此時的主電機工作電流會突發(fā)增大。發(fā)生這種現(xiàn)象時要立刻停車。預防磨輥軸承損壞的有效措施:一是加強對軸承的潤滑并定期檢查磨輥內油質;二是改進潤滑路徑和軸端氣體密封結構,防止粉塵從軸承壓緊透蓋處進入軸承內部。新鄉(xiāng)廠在1994年6月分別對磨輥軸承潤滑方式和路徑以及氣體密封方式改進之后,軸承使用效果良好。 
3.3.6  粗粉分離器不轉 
    粗粉分離器安裝在立磨殼體內頂部,其轉速的變化起著調節(jié)產品細度的作用。當粗粉分離器因設備故障不轉及粉塵氣流通過阻力突然減小,使磨內正常的氣流運動軌跡發(fā)生變化,大量的≤1mm粒徑的顆粒通過粗粉分離器。同時,磨盤上的料層厚度出現(xiàn)嚴重分布不均現(xiàn)象,從而引起立磨突發(fā)振動。預防的措施:一是加強對設備的潤滑和定期檢修;二是注意對粗粉分離器電機運行電流的觀察記錄,發(fā)現(xiàn)電流增大或降低時,要停車檢查。  
4  結束語  
    國產首臺TRM25立磨從1992年5月在新鄉(xiāng)廠投產以來,經過對設備的局部改進和對操作方式的不斷完善,使用效果是好的。立磨臺時在75～85t/h波動時運行平穩(wěn)。噸生料系統(tǒng)電耗從1995年的18.18kWh/t下降到1996年1～7月的17.49kWh/t。 
    預防TRM25立磨的振動措施,是新鄉(xiāng)廠根據其生產實踐歸納出來的。對于不同類型的立磨或生產用原料和配比不同時,引發(fā)立磨振動的原因是有差異的。但只要注意觀察總結,不斷完善操作方法,是可以防止并排除立磨振動故障的。