立磨振動產生的原因及對策
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在工藝生產過程中,立磨的振動對整個工藝生產運行、設備維護使用、設備備件周期都有很大的影響,有時甚至還是決定因素,所以有必要將立磨在運轉過程中振動產生的原因,以及應對措施總結以下,對日后生產管理和設備管理作一參考。
引起立磨振動的原因比較復雜,有些原因可能還沒有被認識到,但就目前遇到的振動來講,原因基本可歸納為三種:(1)物料性質的變化。(2)設備故障。(3)系統問題和工藝操作。
一、物料性質的變化對振動的影響
1、物料的粒度
立磨生產過程中形成的料層是有一定顆粒級配的,所以它對原料的粒度是有一定范圍要求的,粒度過大或過小都會導致級配平衡的破壞,造成料層韌性和剛性的消弱,是非常有害的。
首先,粒度過大使得一次研磨成功率下降,增加了物料循環的次數,造成風環上方不符合細度要求的“中等粒度”的物料明顯減弱。這種情況又影響了符合細度要求的顆粒順利通過,從而引發惡性循環。
同時,隨著回粉量的增多,料層上粉狀物料比率增加,原有的級配平衡被打破,料層的穩定性變差了,而振動就會加大。這種情況常見于石灰石換堆前后,由于堆頭、堆尾大顆粒物料過多而會引起立磨系統的變化。在操作上可進行適當的減料,以穩定壓差和料層。
其次,物料粒度過小,甚至粉狀物料過多時,由于細顆粒附著力差,流動性好,不易形成有效的料層,磨輥不易有效地“啃住”物料進行正常的碾壓,容易引發磨輥與磨盤的相對滑動,導致立磨劇烈的振動。
而大量粉狀物料的存在,又會使粉塵濃度增大,壓差劇增,通風阻力增大,破壞了氣流的正常運行軌跡,使得氣體的提升能力減弱,若不及時大幅度減料,進行必要的調整,很快便會導致立磨振停嚴重時一降輥就會引起劇烈振動,如果大量的粉狀物料是突然入磨的時候,立磨會一下子突然振停,連調整的時間都沒有,所以這種情況是比較難以控制的。
當發現物料過細時,尤其是壓差已明顯上升時,應及時大幅減料,降研磨壓力,降低出口濕度,加大噴水量,適當降低選粉機轉速,操作時以保證料層的穩定和壓差的穩定為中心,當有一定料層后再逐步加大研磨壓力。另外,在均勻的顆粒中夾雜有大塊物料時,也會引發磨輥的起伏跳動。
2、物料的易磨性
其實,在立磨的選型設計中就已經考慮到物料的易磨性了,一般情況下物料的易磨性差,立磨的能力就會減小,只能被迫減料運行,否則就會引起立磨的振動,造成運行的不穩定。所以說,物料易磨性的變化對于立磨運行和考核是非常重要的指標。
物料的易磨性變差時,立磨對物料的粉磨次數會明顯增多,磨盤上回粉量大幅上升,尤其是壓差會變得很大,通風不暢,物料基本上懸浮在磨體內,料層極其不穩定,選粉機負荷變大,生料細度變粗,磨機負荷也會變大,倘若不及時減料,立磨的振動會十分劇烈。一般情況下,應該對物料的易磨性進行定期的檢測,為立磨的運轉和供料部門的采購、開采提供一定的依據。
物料性質的變化對立磨的影響遠不止這些,物料性質的變化會引起襯板的過度磨損,加快襯板的磨損進度,為保證產量被迫加大研磨壓力,會對襯板產生更大的沖擊和損壞:襯板的過度磨損反過來又會引起磨機的振動,所以物料供應部門對物料性質的變更應考慮到對立磨的影響。成本的控制應該綜合考慮。
二、設備故障對振動的影響
1、新換襯板
由于新換的磨輥、磨盤襯板比較平,不易穩定和“吸住”物料,會導致一定的振動在操作中可適當提高料層厚度,加大噴水,另外可加高擋料圈。當襯板表面經過一段時間運轉后,就會逐漸適應物料的性質,平穩運行了。
2.襯板的過度磨損
由于磨盤的離心力作用,使得磨盤上的大塊物料集中在磨盤外沿區域,使得在運轉過程中,磨輥和磨盤襯板外側磨損比內側要大。這種不平衡的磨損在料層波動大或料層薄時,可能引起磨輥襯板內側和磨盤襯板內側的硬沖擊,造成振動。
3、鈕矩桿和“牛筋”的損壞
鈕矩桿和“牛筋”的作用是防止磨輥在磨盤上徑向的移位,當它們損壞后,導致磨輥的徑向擺動過大,破壞正常的“吸料”角度,嚴重時可引起磨輥與磨盤的相對滑動,引起振動。同時,由于它們的損壞,可能導致中心三角架的偏心,使上面2中所述的振動加劇。
4、液壓系統有故障
液壓系統是立磨中最為重要的設備系統之一,磨輥對物料所施加的巨大的研磨力就是由它提供的。但是由于液壓系統故障所引起的拉伸桿動作不一致,降輥和升輥時三個輥不同步等都可能引起磨機振動。
5、回粉重錘閥故障
回粉重錘閥由于過度磨損或機械故障引起密封不嚴時,會有一部分風從重錘閥漏出,從而使向上帶料的風量減少,影響物料的正常提升。另一方面,漏入重錘的風會使選粉機中氣流紊亂,使大量粉狀物料積留在錐型斗中,而一旦積累的物料突然下落,那一定是大量的粉狀物料,這些粉狀物料落在磨盤上必然會引起大的振動,而且振動相對有規律。
6、蓄能器壓力不足或氮氣囊破損
蓄能器中氮氣囊的預充氣體壓力應該是正常研磨壓力的60%-0%,當蓄能器壓力不足或氮氣囊破損時,就會失去緩沖作用,引起磨輥的硬性落下,容易導致大幅度振動。
7、噴水系統
噴水系統對于穩定料層起著十分重要的作用,尤其在粉狀物料多的情況下,其作用更為明顯。一般情況下,無論喂料多少,都會啟動噴水裝置,以加大物料的韌性和剛性。當三個噴水管中有一個堵住或漏水就會導致料層的不均衡,引起磨輥的起伏,導致立磨振動。
8、擋料環
當物料性質和磨機工作參數穩定時,擋料環的高度也就基本決定了料層的最大厚度。當擋料環過低時,作為緩沖墊的料層也會變薄,緩沖作用減弱,振動加劇。
9、刮料板磨損、導流葉片不均衡磨損、擋風板的不均衡損壞均能引起磨風環和磨內風量的不均勻分配,導致磨盤上的物料厚薄不一,引起相應的振動。
三、系統問題和工藝參數對振動的影響
1、磨內進異物
金屬異物因其質地堅硬,所以當磨輥對其研磨時,對襯板的沖擊和損壞是比較嚴重的。同時,磨輥也會產生大的跳動,引起突然性的振動,雖然入磨物料經過了幾道除鐵裝置,但磨內脫落的防護裝置,襯板掉的大塊仍會引起大的振動。
2、皮帶秤斷料、失控、波動大
由于季節和物料的變化,皮帶秤會出現斷料和卡料的現象,尤其是石灰石和砂巖斷料時會引起料層的突然變薄,緩沖作用減弱,同時研磨壓力仍然比較大,從而引發振動。當皮帶秤失控和飛車時,入磨物料異常增多,造成料層過厚,研磨作用降低,同時由于物料多,壓差變大,通風不暢,當達到一定極限后,會導致磨機突然大幅度振動。而當喂料波動大時,會造成料層的波浪形式,磨輥在磨盤上起伏不定,引起振動。
3、系統風量和風壓的突然變化
窯投料、止料、塌料時均會引起系統風量、風壓的大幅波動,使磨內氣流正常的運動軌跡發生變化,破壞了建立的系統平衡,引發振動。
4、料層過薄或過厚
料層其實是夾在磨輥和磨盤之間的緩沖墊,正常情況下,磨輥、磨盤對物料的擠壓是料層內物料的擠壓。
當料層過薄時,它的緩沖作用就會減弱,振動就會加大。而當料層過厚時,緩沖作用過大,導致研磨能力下降,生產能力降低,壓差會逐漸上升,當達到一定極限時,振動會突然加大。所以在正常運轉中,應該密切監控料層厚度,及時調整參數,使料層穩定在一定的范圍內。
5、磨內溫度過高
磨內溫度高會導致料層的韌性和剛性的破壞,尤其溫度過高時,物料變的非常松散,不但料層變薄,而且不易被磨輥“吸住”進行碾壓,引起劇烈的振動。一般情況下,可通過調節磨擋板及噴水量進行相應的控制。
6、系統風量、料量,研磨壓力不匹配
磨系統中風量、喂料量、研磨壓力,應是一個平衡的整體,在正常運轉過程中改變一個參數,其它參數也應做相應的調節。如果參數不匹配,也會引發振動的發生。比如系統風量過低時,引起吐渣過多,氣體不能將中等顆粒的物料反吹到磨盤上重新進行研磨,造成料層過薄,同時過小的風量不能將物料順利的提升,而是懸浮在磨盤內,增加了通風的阻力。惡性循環不久,即可引起大幅度振動。再如,研磨壓力過大,會造成料層變薄,引起振動加大;當料層波動大時,還會造成磨輥磨盤的硬接觸,引起劇烈振動。
7、升降輥的時機
開磨時降輥過早時,由于磨盤上無料或過少,基本上沒有料層,輥落下時,必然會直接沖擊磨盤襯板引起振動。當停磨升輥過晚時,由于發生的升輥命令和輥升起來有一定的時間差,很可能造成料層過薄或沒有料層時磨輥還在磨盤上的情景,勢必會引起振動。所以在日常生產中一定要多積累經驗,把握好升落輥的時機。由于一般生產線采取一磨一窯的形式,所以對影響立磨運轉的振動必須給予足夠的重視,否則出現大的設備問題,經濟損失是非常大的。