新型球磨机启动电路技术改造研究

罗起洪

（新疆新鑫矿业股份有限责任公司阜康冶炼厂 阜康 831500）

1 概述

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿、建材及化工等行业。

冶炼厂镍系统Φ2450溢流球磨机是磨矿工段重要设备，处理量达到8～9 吨/h，主要传动方式为绕线式异步电机齿轮减速器传动：齿轮减速器带动小齿轮、大齿圈而驱动球磨机。在实际应用中，动力系统包括：电机（定子线圈、转子线圈、滑环、碳刷）、水电阻、动力柜（塑料外壳断路器、接触器）、水电阻控制柜（时间继电器、中间继电器、行程开关、小型升降电机、温控器）。此传动优点是绕线式异步电动机价格便宜，能有效降低成本。

2 存在的问题

镍系统磨矿工段共有Φ2450溢流球磨机3台，班处理量在60～120 吨。在运行过程中，电气部分频繁出现故障，经过统计分析发现，故障集中在以下几个方面：

（1）碳刷容易磨损，消耗过高，维修量大，影响正常生产。

（2）碳刷与滑环之间容易产生火花，损坏滑环并导致停机。

（3）碳刷与滑环的磨擦，增大接触电阻，电机温度升高。

（4）碳刷导电粉末易被吸入电机内部，是烧毁电机的一大隐患。

（5）水电阻二次线路复杂、操作繁琐、故障多，维修率高。

3 基于存在的问题进行的分析

针对生产实际情况，结合电路控制图可以看出，导致上述故障的原因，主要有以下几个方面：

（1）滑环表面光洁度不足，导致碳刷过度磨损，并产生火花。

（2）碳刷和滑环的故障会导致电机温度升高，进而损坏转子线圈导致停机。

（3）开放式的电机定子线圈容易吸灰，不及时清理会导致电机定子线圈烧毁。

（4）水电阻内部包括极板、行程开关、时间继电器、中间继电器、小型升降电机、温控器等，结构复杂，故障多发。

4 所采取的措施

要解决上述问题，最好的方案是甩掉水电阻。经过对球磨机电路研究论证，采用无刷电阻器是比较好的方案。新型球磨机启动电路图如图1：

图中设置有三相电源的进线U/V/W，三相电源U/V/W出线串联有隔离开关QS；隔离开关的QS三相出线端连接到接触器主触头进线端；隔离开关QS的两相出线端并联有熔断器FU；熔断器FU的两条出线通过串联热继电器FR 的常闭触点、第二按钮开关SB2、第一按钮开关SB1、接触器线圈KM形成闭合回路；第一按钮开关SB1并联有常开型接触器KM辅助触头；熔断器FU 的另一端与三相电机M3～之间串联有常开型带触点的接触器KM 主触头、热继电器FR；三相电机M3～的定子线圈。

图中第二按钮开关SB2 为常闭型开关，第一按钮开关SB1为常开型开关。

新型球磨机启动电路拆除了电机转子碳刷架、滑环及碳刷，将动力系统二次控制部分甩开，安装无刷自控真空电机启动器。

图1 启动电路图

5 改造效果

此项电路中，采用无刷液阻真空电机启动器代替传统水电阻，实现了降压启动和动力系统的双启动保障；甩掉了系统结构复杂，电气元件多的水电阻控制柜，使球磨机进入一键启动时代；改造实施后，球磨机电气部分的维修率大幅降低，不仅节省维修材料成本、减轻维修人员劳动强度，重点设备球磨机的运转率也得到了提升，为磨矿工段的生产提供了可靠保障。

此项技术改造获得了国家实用新型专利，专利号：ZL 2017 2 1482782.2。

改造后，球磨机运行过程中一旦出现中间停机的情况，再次启动必须在停机15 分钟后进行。如果强行启动，则会出现无刷电阻喷电阻液，导致观察孔损坏漏液，排气减压阀损坏，增加检修频率，影响机组运行。此问题通过在电路中安装时间继电器，将时间继电器的触头延时闭合点串到球磨机二次启动线路中，实现对启动间隔时间进行调定。

图2 带时间继电器的启动电路

改造实施后，在停机后不需看时间，由时间继电器控制，不到15分钟电机无法启动，消除了无刷电阻器损坏，确保了球磨机运行。