陈明英
(日照鲁碧新材料科技有限公司,山东日照 276806)
雷蒙磨作为一种超细粉磨设备,主要用来进行各种矿类产品的深加工,有占地面积小、能耗低、无污染等优点。某公司于2017 年投产一条石灰粉磨线用于石灰细粉(200 目)的生产制备,原料是自产的4~8 cm 的石灰块,成品主要用于电厂配套的脱硫项目(图1)。核心主机设备是黎明重工制造的MTW178G 型雷蒙磨,主机功率185 kW(变频控制),产品细度0.045~1.6 mm,最大进料45 mm。通过几年的使用,对台时控制、质量调整、设备维护方面积累了大量经验。
图1 现场设备
旋风筒工作原理是风机旋转产生的高速气流裹挟着物料一起旋转流动,随着气流旋转收缩至筒壁锥体底部时形成气柱,此时气物分离。因为气流走向一定,所以气流后方一直保持负压状态,这就要求收集器下端必须有可靠的密封,不能有外界空气进入。一旦外界空气进入,收集器下端的物料便会随着进入的气流被重新带走,直接影响产量。因此收集器下端的锁粉器是相当重要的部件,必须保证锁粉器的密封部件安全可靠,能有效阻隔外界空气的进入,这个部位必须经常进行检查。
雷蒙磨是一种干法制粉设备,对物料硬度和湿度是有严格要求的:水分含量过大会导致物料在磨机内黏结,造成流动性变差,达不到正常的均匀碾压粉磨效果,从而影响台时;如果硬度过高,也会严重影响粉磨效率造成成品产出量减少,不仅会影响产量,同时磨机振动也会严重增大,可能损坏设备。所以在原料控制上,尽量保证原料的干燥和硬度特性,减少潮湿空气对室内存储的影响。在整个入磨前的输送流程中尽量选用密闭设备输送,如密封式板喂机等,缩短输送流程的距离。
为防止堵塞入口,最大粒度应控制在能轻松通过进料口而不产生卡料为宜。最小粒度应能形成稳定料层,不会导致磨辊与磨环的直接接触,否则将引起强烈振动无法正常生产。在进磨前最好增加一道粒度控制工序,一般是配套安装1 台鄂式破碎机,通过破碎机出料口来控制进磨粒度。如有必要可以再增加1 台振动筛,与鄂破机形成闭路循环系统,这样就可以保证粒度的可靠性大大提高。本案例现场增加了1 台PE250×750 型鄂破机,效果较好。
雷蒙磨系统主要分为主机粉磨和成品收集两部分,管道的作用是实现二者之间物料的流动输送,如果管道的高度和角度不合适,就会造成气流不畅或在局部形成涡流使物料在局部沉降,致使产出量大于收集量,或沉降和堆积造成管道局部变窄甚至堵塞,进而直接影响雷蒙磨的产量和风机的负载(图2)。当产量呈逐步下降趋势或风机负荷逐步增大时,一定要检查管道内部是否存在这种情况。
图2 现场管道
风量决定物料流动的速度,虽然风量的大小与物料流速成正比,风量提高台时可能会相对上升,但是风量增大的同时气流能带走的物料粒度也会增大,这样成品中的大颗粒物料会随着增多,直接影响粒度合格率;反之如果风量过低,成品粒度就会偏细,同时产量也会下降。所以调节风量的原则就是在保证粒度合格的前提下尽可能地提高台时产量,在二者之间实现统筹兼顾,追求效益的最大化。
选粉机的筛选原理是通过对转速的调节实现控制特定细度的物料通过叶片,从而实现物料的分级筛选。根据成品需求基本可实现在50~325 目之间任意调整,如果选粉机运行异常,例如转速不稳或叶片发生磨损,就会造成筛选失效或粒度不合格,产量也会大受影响。因此要经常对选粉机进行检查,特别是要保证叶片的正常使用。
要及时检查磨内磨辊和磨环的磨损状态,及时修复或更换。因为磨辊或磨环一旦磨损到一定程度,粉磨效果就会大为降低,此时不但产量大幅降低,成品粒度均匀性也无法得到保证,即便风量再如何调节也没有作用。所以当出现粒度和产量同时波动而且风量调节不起作用时,要优先检查磨辊和磨环是否完好。
使用变频器能较好地调节控制主机转速从而控制最佳料流速度,这样可以在成品粒度的控制上做到更为精确,也能更好地控制电耗。使用变频器控制风量的另一个优势是调节起来更方便,数据直观、可量化,便于风量、粒度、台时等各数据之间的比对和记录(图3)。
图3 磨机变频控制画面
振动是雷蒙磨在生产过程中最常见的运行异常表现,根据生产使用和维护的经验,对于振动发生的原因和控制方法主要总结为以下3 方面。
(1)磨机地脚螺栓松动会造成振动。这种情况最常见,因为磨机的工作原理是挤压粉磨,所以即便正常运行中也不可避免地存在一定的振动,如果地脚螺栓预紧力不够则有可能愈来愈松。
(2)安装时减速机与主轴未找正。这种情况比较好判断,因为此时即便空机试车也会有异常的振动。如果有这种情况必须尽快重新安装,否则对磨机会造成严重的损害。
(3)长期使用后磨辊发生磨损变形,外形产生棱角。这种情况下会引发强烈的振动,要尽快更换。
根据生产的经验,在连续生产的过程中尽量要保证物料入磨量恒定、粒度大小均匀、连续不间断,一旦有其中之一控制不好就会引发主机振动,因为料流控制不好就不能形成稳定的料层,料层不稳定磨辊的工作状态就不会稳定。在入磨之前增加变频调速的皮带秤来实现精确计量给料,而且皮带秤上方加装缓冲仓来保证料流的连续性,效果较好。
磨机一旦进铁,会引起磨辊或磨环产生刚性接触,不但会引发强烈的振动,还会对内部部件造成损害,除非人工清理否则无法自动排出。避免这种情况的办法一是加强原料管理,避免杂物铁件的混入;二是在物料入磨之前的工序上,增加强磁除铁器来控制,如果具备条件可以多安装几台,这样可以有效提高铁件清理的效果(图4)。判断是否进铁是很简单的,如果磨机的振动是突然发生的而且非常强烈,且声音刺耳,基本可以断定是磨机进铁件或其他金属件,必须马上停机进行检查清理。
图4 上料皮带强磁除铁器
除了对造成振动的各种因素的检查和控制,最主要的是如何及时地监测和发现振动,因为即便是有人盯在现场也不可能100%可靠,最好是在磨机壳体上安装振动探头,将振动信号远传至电脑操作画面,即便现场人员发现不及时,中控人员也能及时看到并进行停机等操作,避免造成严重的后果。也可以在现场增加声光报警装置,报警装置连锁探头的振动信号,设定好上限值,超过上限则触发报警提醒现场操作人员。
以上是使用雷蒙磨几年来根据实际问题和处理措施总结出的经验。雷蒙磨作为一种超细粉磨设备,无论是在工艺控制还是设备维护方面,都是比较稳定可靠的,操作也相对简单。需要注意的重点是在工艺控制和设备维护上,一定要把方方面面的工作做细,精确把控各种运行参数和问题点,对影响产品产量和质量的各类问题做到统筹分析、综合平衡,根据实际的生产需求去精准调节和不断优化,才能逐步实现最佳的生产效益。