前言:輥壓機(jī)扭振是指輥壓機(jī)彈性扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動(dòng)。其現(xiàn)象是由被擠壓物料的性質(zhì)決定的,由于一些粒度在1~2毫米范圍甚至呈粉狀的混合材的摻入,細(xì)顆粒物料在兩磨輥之間壓力區(qū)發(fā)生物料之間的滑移,使輥壓機(jī)的工作扭矩呈頻繁的脈動(dòng)規(guī)律變化,造成扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動(dòng)。
解決扭振現(xiàn)象的最有效方式是杜絕細(xì)顆粒物料進(jìn)入輥壓機(jī)。但細(xì)顆粒物料存在的原因不是孤立的,而是由多種因素構(gòu)成。
一、回粉偏多:在返回輥壓機(jī)上方稱重倉(cāng)的粗粉中有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)粉,回粉偏多的原因同樣不是唯一的,大致由下列因素造成。
1、 打散分級(jí)機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低:風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低會(huì)造成風(fēng)力場(chǎng)力度不足,大量細(xì)粉無(wú)法分離出來(lái)而匯入粗料返回輥壓機(jī),從而造成彈性扭矩支承裝置的振動(dòng)。頻繁的扭振會(huì)損壞彈性系統(tǒng)的彈性元件。
解決方法:適當(dāng)上調(diào)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速,強(qiáng)化風(fēng)力場(chǎng)分級(jí)效果。
2、 打散分級(jí)機(jī)環(huán)形通道堵塞:打散分級(jí)機(jī)的環(huán)形通道易于被異物堵塞,諸如鐵絲、棉紗、廢棄膠帶等等。環(huán)形通道是分割布置的,若干通道被堵塞后,大量打散后的物料只能從剩余暢通的通道通過(guò),首先,通過(guò)風(fēng)力場(chǎng)分級(jí)區(qū)的物料料幕增厚,料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉受料幕的阻力增大,難以在通過(guò)分級(jí)區(qū)時(shí)在風(fēng)力場(chǎng)的作用下有效改變運(yùn)動(dòng)軌跡而落入細(xì)粉收集區(qū);再者,堵塞的部分環(huán)形通道由于沒(méi)有料幕形成,會(huì)形成一個(gè)風(fēng)力場(chǎng)無(wú)阻力自由通過(guò)的走廊而形成風(fēng)力的部分短路,參與分級(jí)的風(fēng)力大打折扣,這樣就會(huì)使分級(jí)效果更加惡化。大量細(xì)粉以近乎自由沉降的方式落下,匯入粗料進(jìn)入輥壓機(jī)造成扭振。
解決方法:定時(shí)檢查并清理被堵塞的環(huán)形通道,恢復(fù)料幕的均勻形成。
3、 不合理的工藝流程:一些粒度較細(xì)的混合材沒(méi)有直接入磨而喂入打散分級(jí)機(jī)。由于滿負(fù)荷運(yùn)行的輥壓機(jī)已經(jīng)給打散分級(jí)機(jī)喂入了足夠待分級(jí)的物料,額外加入的細(xì)顆?;旌喜臒o(wú)疑加重了打散分級(jí)機(jī)的負(fù)擔(dān),通過(guò)打散分級(jí)機(jī)環(huán)形通道的物料形成了過(guò)厚的料幕,料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉在過(guò)厚料幕的阻礙下難以有效改變運(yùn)動(dòng)軌跡而落入收集粗料的內(nèi)錐筒體,造成分級(jí)效率的下降,細(xì)粉進(jìn)入輥壓機(jī)后造成設(shè)備的扭振。
4、 篩板堵塞:收集粗料內(nèi)錐筒體錐體部分篩板的篩孔大量卡入物料顆粒,機(jī)械篩分功能弱化。由于篩板篩孔的截面略呈錐形,若篩板安裝不當(dāng),使大孔徑朝上,小孔徑朝下,則極易發(fā)生篩孔卡料。所以在安裝篩板時(shí)必須注意孔徑方向,應(yīng)使小孔朝上,大孔朝下。
解決方法:整改工藝流程,增設(shè)入磨提升機(jī),讓粒度較細(xì)的物料直接入磨。此方法適用于粒度已經(jīng)呈粉狀粒級(jí),無(wú)須入輥壓機(jī)擠壓的混合材,如粉煤灰等。
二、物料離析:因細(xì)顆粒物料造成輥壓機(jī)扭振的最終源頭是物料離析。在對(duì)輥壓機(jī)的喂料過(guò)程中,若細(xì)顆粒物料較多,混雜于較大粒度物料中的細(xì)顆粒物料將不會(huì)與粗顆粒物料均勻搭配進(jìn)入輥壓機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng),而是在物料離析的作用下粗細(xì)物料之間相互分離:粗料滾動(dòng),細(xì)料聚積,粗顆粒物料首先進(jìn)入進(jìn)料系統(tǒng),細(xì)顆粒物在倉(cāng)內(nèi)滯留聚積,此時(shí)的設(shè)備運(yùn)行狀況正常穩(wěn)定,擠壓效果良好。當(dāng)細(xì)顆粒物料滯留聚積到一定程度后以塌落的方式傾瀉而下,此時(shí),在輥壓機(jī)兩磨輥之間壓力區(qū)受擠壓的均為細(xì)顆粒物料,細(xì)顆粒物料之間發(fā)生滑移,扭矩發(fā)生脈動(dòng)變化,扭振因此產(chǎn)生。
解決方法:
1、低倉(cāng)位操作:將料位限制在稱重倉(cāng)出料口處,形成倉(cāng)空但下料溜管物料充滿,由于倉(cāng)空,物料無(wú)粗細(xì)離析細(xì)料聚積的空間,可有效抑制物料離析;下料溜管物料充滿仍能形成料柱保證料壓滿足輥壓機(jī)過(guò)飽和喂料的要求。具體操作方式是:將稱重倉(cāng)物料放空,當(dāng)下料溜管空料形成揚(yáng)塵時(shí)逐步提升料位,此時(shí)需要注意的是控制料位的提升速度,以免矯枉過(guò)正。待揚(yáng)塵剛剛消失時(shí)說(shuō)明下料溜管中已充滿物料,但稱重倉(cāng)內(nèi)尚無(wú)料位,此時(shí)可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)顯表顯示的料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡點(diǎn)穩(wěn)定料位。此方法適用于粒度介于1~2毫米之間,有一定硬度,仍需擠壓的混合材。
2、調(diào)整原始輥縫:在輥壓機(jī)發(fā)生扭振現(xiàn)象時(shí),由于兩磨輥之間壓力區(qū)充滿細(xì)顆粒物料,磨輥的工作輥縫較被擠壓物料粒度正常時(shí)明顯減小,由于磨輥工作扭矩的脈動(dòng)變化,主電機(jī)工作電流呈極不穩(wěn)定的大幅度波動(dòng)。我們不難發(fā)現(xiàn),工作輥縫變小是一個(gè)可以利用的特性。我們可以通過(guò)調(diào)整原始輥縫的方式抑制磨輥對(duì)細(xì)顆粒物料的壓力,加大原始輥縫:當(dāng)無(wú)須擠壓的細(xì)料通過(guò)時(shí),工作輥縫趨向減小,但控制原始輥縫的調(diào)整墊板阻止活動(dòng)輥進(jìn)輥,此時(shí)磨輥相對(duì)于物料的作用接近于卸壓狀態(tài),細(xì)顆粒物料在壓力明顯減弱的工作狀態(tài)下通過(guò),物料之間在磨輥壓力作用下產(chǎn)生的滑移現(xiàn)象消失,從而消除扭振。
由于過(guò)大幅度地調(diào)整原始輥縫會(huì)影響輥壓機(jī)對(duì)物料的擠壓效果,弱化物料易磨性的改善幅度,盡管在打散分級(jí)機(jī)的分級(jí)作用下,入磨物料的粒度無(wú)顯著變化,但由于物料易磨性的原因,多少會(huì)對(duì)球磨系統(tǒng)的產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。我們調(diào)整原始輥縫的具體措施應(yīng)以兼顧完全消除扭振和盡可能保證擠壓效果為原則,尋求兩者兼顧的最佳位置。原始輥縫的調(diào)整幅度應(yīng)根據(jù)被擠壓物料特性變化所表現(xiàn)的輥縫差,即設(shè)備正常運(yùn)行與運(yùn)行異常發(fā)生扭振時(shí)工作輥縫的變化量掌握調(diào)整尺度。我們首先根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜位移傳感器數(shù)顯表顯示的輥縫值測(cè)定輥壓機(jī)在正常工作狀況下的工作輥縫的波動(dòng)范圍,假定其輥縫值大致在A1~ A2之間;然后測(cè)定運(yùn)行異常發(fā)生扭振時(shí)的工作輥縫波動(dòng)范圍,假定其輥縫值大致在B1~ B2之間:
1、 A2 – A1= △A
其中:△A —— 工作輥縫變化量
A2 —— 工作輥縫峰值
A1 —— 工作輥縫谷值
2、 B2 – B1 = △B
其中:△B —— 扭振工作輥縫變化量
B2 —— 扭振輥縫峰值
B1 —— 扭振輥縫谷值
估算兩種情況下的輥縫差值:
A1–B2 = δ
上式中的δ為原始輥縫調(diào)整量的參考值。調(diào)整量的最終確定根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況酌情微調(diào),δ值應(yīng)為滿足扭振現(xiàn)象完全消除的最小調(diào)整幅度。
3、穩(wěn)定無(wú)離析倉(cāng)位:物料的離析現(xiàn)象盡管較為普遍,但并非不可避免。當(dāng)稱重倉(cāng)內(nèi)的物料處于某一特定料位有限波動(dòng)區(qū)間時(shí),無(wú)離析現(xiàn)象發(fā)生,粗細(xì)物料以均勻混合狀態(tài)進(jìn)入輥壓機(jī),此時(shí)兩主電機(jī)均以正常穩(wěn)定的工作電流運(yùn)行。穩(wěn)定無(wú)離析倉(cāng)位的具體措施分兩步進(jìn)行,首先調(diào)整原始輥縫消除扭振,方式前已述及。然后將倉(cāng)位由低到高緩慢上提,在倉(cāng)位逐步變化的過(guò)程中我們可以看到兩主電機(jī)的運(yùn)行電流時(shí)有變化,其規(guī)律為在短時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行電流和低電流運(yùn)行兩種現(xiàn)象交替變化,間隔時(shí)間呈大致相近的有規(guī)律狀態(tài):
主電機(jī)處于正常電流的運(yùn)行狀態(tài)只能說(shuō)明被擠壓物料均為粒度較粗的物料,此時(shí)工作輥縫正常,活動(dòng)輥軸承座與調(diào)整墊板無(wú)接觸,但倉(cāng)內(nèi)的細(xì)顆粒物料正在物料離析的作用下滯留聚積,主電機(jī)以正常電流的運(yùn)行的時(shí)間極其短暫,細(xì)顆粒物料越多,正常運(yùn)行時(shí)間越短;
主電機(jī)處于低電流運(yùn)行狀態(tài)說(shuō)明倉(cāng)內(nèi)滯留聚積到一定程度的細(xì)顆粒物料正在以塌落的方式進(jìn)入磨輥壓力區(qū),由于調(diào)整墊板的控制作用,工作扭矩的脈動(dòng)變化現(xiàn)象已經(jīng)被消除,兩磨輥間壓力區(qū)的細(xì)顆粒物料處于承受壓力較低,相對(duì)較為疏松的狀態(tài),此時(shí)的工作輥縫變小,活動(dòng)輥軸承座已經(jīng)緊貼調(diào)整墊板。磨輥在低扭矩狀態(tài)下運(yùn)行。
上述現(xiàn)象的交替變化說(shuō)明稱重倉(cāng)內(nèi)物料離析現(xiàn)象的普遍存在。然而在我們緩慢變化倉(cāng)內(nèi)料位時(shí),我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)料位在某一個(gè)料位段時(shí),兩主電機(jī)的運(yùn)行電流漸趨平穩(wěn)正常,離析現(xiàn)象消失。我們可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)據(jù)顯示的無(wú)離析區(qū)間料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡段,將倉(cāng)內(nèi)料位控制在無(wú)離析區(qū)間以內(nèi),嚴(yán)格控制給料量以穩(wěn)定料位。在此基礎(chǔ)上可微調(diào)原始輥縫,稍稍減小調(diào)整墊板厚度,強(qiáng)化擠壓效果。
4、技術(shù)升級(jí):采用上述方式進(jìn)行調(diào)整雖然可以起到一定的控制作用,但仍然存在局限性,調(diào)整倉(cāng)位需要反復(fù)摸索;墊板厚度的調(diào)整不僅需要反復(fù)摸索,而且由于連續(xù)生產(chǎn),輥面正常的持續(xù)微量磨損需要進(jìn)行階段性的墊板厚度調(diào)整以減少對(duì)擠壓效果的影響,盡管如此,對(duì)物料擠壓效果的影響依然部分存在。最為可靠的方式是進(jìn)行扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí),在目前的輥壓機(jī)設(shè)備制造技術(shù)中,扭矩支承裝置的技術(shù)已經(jīng)更新?lián)Q代,帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置已經(jīng)被大臂扭力板形式的扭矩支承裝置所取代,這種扭矩支承裝置的特點(diǎn)是大幅度降低了沖擊峰值,對(duì)物料的適應(yīng)性顯著提高,在細(xì)顆粒物料進(jìn)入兩磨輥之間壓力區(qū)時(shí),扭矩脈動(dòng)變化的幅度大幅度降低,扭振現(xiàn)象被基本消除,可以保證在對(duì)物料進(jìn)行充分?jǐn)D壓的同時(shí),設(shè)備仍然能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
三、結(jié)束語(yǔ):在一些以復(fù)合水泥為主要生產(chǎn)品種的廠家,原始配料中均配有相當(dāng)比率粒度較細(xì)的混合材,物料粗細(xì)離析現(xiàn)象較為普遍,磨輥工作扭矩脈動(dòng)變化導(dǎo)致的設(shè)備扭振已經(jīng)成為目前較為突出,長(zhǎng)期困擾我們的問(wèn)題。帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置對(duì)粒度較細(xì)的混合材極其敏感,適應(yīng)性的確較差,但只要我們肯于開(kāi)動(dòng)腦筋,根據(jù)設(shè)備在擠壓這種物料時(shí)運(yùn)行參數(shù)所表現(xiàn)出的某些特性,仍然可以找到解決的方法,從而保證系統(tǒng)、設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí),扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)也為我們提供了更為可靠的解決方法,拓展了我們解決問(wèn)題的思路,如果沒(méi)有經(jīng)費(fèi)問(wèn)題的困擾,建議廣大用戶考慮輥壓機(jī)扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí),應(yīng)用業(yè)績(jī)表明,扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)不失為目前最為可靠實(shí)用的方案。
韓修銘 江海濤 王虔虔
摘自合肥水泥研究設(shè)計(jì)院