速磨机在喷煤中的控制

吴龙 许君锋

摘 要：该文笔者根据单位喷煤中速磨机控制系统、PLC控制系统的特点、调试经验并结合自身长期维护设备的经验，详细地分析中速磨电机跳机的条件及原因，并对跳机条件进行分析和设备改善。

关键词：中速磨机 喷煤控制

中图分类号：TF321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（c）-0050-02

1 工艺流程

高炉喷吹煤粉用廉价的煤代替了昂贵的焦碳使生产成本下降，是继精矿之后第二个能大幅度降低焦比的措施，是实现高炉炼铁稳产、高产优质、低耗的必要技术手段，是炼铁系统结构优化的战略措施。高炉喷煤系统的工艺流程为：煤场的原煤用铲车或行车装入受煤斗，后经受煤斗下的振动给料机、大倾角皮带机和配仓皮带机运至原煤仓，原煤仓的原煤经称重调速给煤机均匀地进入磨煤机，原煤在磨煤机内进行研磨、烘干并分离，符合粒度要求的煤粉沿管道进入布袋收粉器被收集后进入煤粉仓，不符合粒度要求的返回磨机研磨区再次研磨直到合格后进入煤粉仓，煤粉仓下的高压并列式喷吹罐将煤粉向高炉输送，高炉平台上设分配器，由管道输送过来的煤粉经分配器支管通过插入高炉风口直吹管的喷枪喷入风口。

磨煤机是该系统的关键设备。2009年中国冶金设备南京有限公司从德国CLAUDIUS PETERS公司（简称CP公司）引进全套技术，开始生产制造EM型中速磨。此次泰富兴澄钢铁有限公司1、2、3高炉喷煤使用了两台EM65型中速磨机，该磨机研磨元件（上、下磨环及磨球）为德国进口。EM型中速磨的研磨件类似一个水平放置的单向推力球面轴承，钢球在研磨件之间自由滚动，在整个使用过程中，钢球保持绝对球形，研磨件表面的有效接触面积在磨损（不同煤种有不同磨损）过程中都保持不变，从而保证了在使用过程中（研磨的寿命期内）磨机产量的均一和质量的稳定。

2 系统介绍

系统介绍如图1所示。

2.1 PLC配置

PLC系统采用Modicon TSX Quantum系列可编程控制器。画面开发和运行操作采用InTouch Window Viewer8.0。画面和程序通讯采用I/O Seve MBENET 9.11。

2.2 设备组成

磨煤机（包括上、下磨环及磨球）、磨煤机减速箱、磨煤机电机、液压站、润滑站、布袋收粉器和磨煤机电机液阻柜等。

3 问题提出

磨煤机在生产过程中由于操作人员操作失误、检测元件故障或设备自身的保护，引起磨煤机电机停机。不但影响正常的生产，还加速了设备的劣化。笔者就对兴澄钢铁有限公司1#高炉喷煤使用了一台EM65型中速磨跳机的原因结合个人的一些想法进行总结分析。

4 分析问题

4.1 排粉风机停机则磨煤机电机停机

排粉风机电机为高压电机有限时电流速断保护、反时限过流保护、过负荷保护、三相不平衡保护、电机过热及母线失压等保护。排粉风机的作用是把磨煤机制好的煤粉运输到布袋收粉器中。如果排粉风机跳电磨煤机电机没有停机，会使磨煤机制好的煤粉不能够及时运输到布袋收粉器中，煤粉堆积在磨煤机中发生设备事故。

4.2 液阻柜启动超时报警磨煤机电机停机

液阻柜启动超时报警由时间继电器发出，设定时间为25 s。磨煤机电机启动时液阻柜的极板由上而下运行，使水电阻的电阻值由大到小变化，当极板碰到下极限开关时磨煤机电机转子回路的短接接触器动作，这个过程时间为20 s。若28 s后接触器没有动作，液阻柜发出启动超时报警磨煤机电机停机，是为了接触器没有动作后保护水电阻的水被加热蒸干，电机转子回路就开路了，电机无法正常启动运行，引发生设备事故。

4.3 磨煤机电机的热继电器动作磨煤机电机停机

过热保护主要为了防止电机过热，当热积累值达到整定值时，装置动作跳闸。并在电脑操作画面上闪烁和发出报警信号。电机过热保护动作跳闸后，不能再次立即启动，要等到电机散热到允许启动温度时才能启动。

4.4 磨煤机减速箱的轴承测温点温度高于80 ℃磨煤机电机停机

磨煤机减速箱的测温热电阻有5个，备用5个，测量量程为0 ℃～100 ℃。分布为减速箱前后各有一用一备，减速箱两侧各两用两备。用于监测磨煤机减速箱的温度，保护减速箱。若有一测温点的温度高于80 ℃，则磨煤机电机停机，并在电脑操作画面上闪烁和发出报警信号。因磨煤机制粉时振动比较大，很容易使测温的热电阻的电阻丝断裂和接线松动。热电阻的电阻丝断裂开路使生产操作电脑上显示的温度一下升高到满量程100 ℃，引起磨煤机电机停机。为了防止这种情况的发生在程序中把引起热电阻满量程100 ℃从停机条件中去掉，使停机条件温度为80 ℃～99 ℃。热电阻的接线松动使生产操作电脑上显示的温度不稳定一但超过80 ℃，引起磨煤机电机停机。为了防止这种情况的发生：（1）热电阻在接线端子接牢后用焊锡焊牢加固。（2）在程序中加报警延时，去掉因温度不稳定的超过80 ℃的报警。即温度超过80 ℃必须保持3 s后才发出停机信号，使磨煤机电机停机。

4.5 磨煤机润滑油站出口油温高于65 ℃磨煤机电机停机

磨煤机润滑油站出口的测温热电阻有1个，测量量程为0 ℃～100 ℃。若测温点的温度高于65 ℃，则磨煤机电机停机，并在电脑操作画面上闪烁和发出报警信号。润滑油不停循环对轴承起到降温的作用。同时润滑油的温度过高会引起润滑油氧化变质，造成磨煤机减速箱各轴承润滑不良，降低使用寿命。

4.6 磨煤机润滑油站出口油压低于100 kPa磨煤机电机停机

磨煤机润滑油站出口油压的压力表的测量量程0～1 000 kPa。若测温压点的压力低于100 kPa，则磨煤机电机停机，并在电脑操作画面上闪烁和发出报警信号。润滑油站出口油压过低，使润滑油无法对各轴承充分润滑或无润滑，降低轴承的使用寿命，甚至发生设备事故。

4.7 磨煤机出口温度高于120 ℃磨煤机电机停机

磨煤机出口的测温热电阻有1个，测量量程为0 ℃～150 ℃。若测温点的温度高于120 ℃，则磨煤机电机停机，并在电脑操作画面上闪烁和发出报警信号。这个停机保护是工艺操作上的连锁，是为了保护布袋收粉器。如果磨煤机出口温度长时间高于120 ℃，会使布袋收粉器中的布袋或煤粉起火燃烧发生设备事故。

5 结语

在PLC系统的集中监控的制粉工艺画面中，受控设备的运行状态在画面中以动态的形式显示，温度、压力、流量各测点的参数都集中在模拟值显示画面中，并且大部分都在制粉工艺画面中直接指示，以方便操作人员和维修人员观测和维修人员及时排除故障，尤其突出了各种报警信号。磨煤机电机停机故障，它所产生故障的原因也不是单一性的，而是综合性的，作为维修人员必须从电气原理和工艺要求着手，通过电气故障现象综合性地分析产生故障的原因，才能有针对性地发现问题，并迅速地加以排除。同时重视总结积累，以达到提高自身水平与素质的目的。

参考文献

[1] 吴惠明，张旭，朱炳安.EM型、ZGM型中速磨性能比较[J].现代冶金，2006（4）：14-16.