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    輥壓機
    添加日期:2013/10/10

    輥壓機,又名擠壓磨、輥壓磨,是國際80年代中期發展起來的新型水泥節能粉磨設備,具有替代能耗高、效率低球磨機預粉磨系統,并且降低鋼材消耗及噪聲的功能,適用于新廠建設,也可用于老廠技術改造,使球磨機系統產量提高30—50%,經過擠壓后的物料料餅中0.08mm細料占20—35%,小于2mm占65—85%,小顆粒的內部結構因受擠壓而充滿許多微小裂紋,易磨性大為改善。輥面采用熱堆焊,耐磨層維修更為方便。

    工作原理

    輥壓機是根據料床粉磨原理設計而成,其主要特征是:高壓、滿速、滿料、料床粉碎。輥壓機由兩個相向同步轉動的擠壓輥組成,一個為固定輥,一個為活動輥。[1]
    物料從兩輥上方給入,被擠壓輥連續帶入輥間,受到100-150MPa的高壓作用后,變成密實的料餅從機下排出。排出的料餅,除含有一定比例的細粒成品外。在非成品顆粒的內部,產生大量裂紋,改善了物料的易磨性,且在進一步粉碎過程中,可較大地降低粉磨能耗。

    輥壓機
    物料通過磨輥主要分為三個階段:滿料密集、層壓粉碎、結團排料階段。
    2主要結構

    說明

    [2]輥壓機由機架、兩個輥系、傳動裝置、扭矩支承、輥罩、進料裝置、液壓(加壓)系統、主軸承潤滑系統、干油潤滑系統、電氣系統等部份組成。
    主要特點

    根據輥壓機在水泥工業的實際應用結果,人們總結出如下最主要的特點:
    (1) 提高產量:在粉磨系統中安裝輥壓機,其高壓負荷通過雙輥直徑傳遞到被粉磨的物料層,大部分能量被用于物料之間的相互擠壓,物料摩擦產生的聲能、熱能被轉化為物料的變形能,使其變形、撕裂、粉碎,可以使粉磨設備的潛在能力得以充分發揮,增加產量達50-100%,總能耗可降低20%-30%,提高了整個系統的生產效率。
    (2) 降低電耗:用輥壓機粉磨物料,。輥壓后的物料不僅粒度大幅度減小,邦德功指數也明顯降低,從而大大改善了后續磨機的粉磨狀況,使整個粉磨系統的單位電耗明顯下降?梢允狗勰ハ到y的總電耗顯著降低。比傳統粉磨方式節能25-50%,每年節電效益相當可觀。
    (3) 節省投資:對于同樣生產能力要求的輥壓機與管磨機相比,輥壓機結構簡單、體積小、重量輕,占用廠房空間小,可以節省土建投資,同時也便于對原有粉磨系統進行改造。此外,輥壓機的操作、維修也非常簡便。
    (4) 工作環境好:物料在擠壓輥罩內,被連續穩定地擠壓粉碎,有害粉塵不易擴散,同時,由于近乎無沖擊發生,故輥壓機的噪音比管磨機小得多。
    (5) 易于發展:傳統管磨機受到加工、運輸、熱處理等條件的限制,管磨機大型化受到很大的制約。配輥壓機粉磨系統很好地解決了此類問題。使粉磨系統向大型化發展變成了現實。
    工作條件

    經過多年的實踐證明,輥壓機安全穩定工作需滿足如下條件:
    (1) 喂入的物料應具有一定的料壓,借以保證物料穩定連續地喂入輥間,形成較密實的料層。
    (2) 喂入的物料粒度應滿足設計要求,借以形成較密實的料層,但在高壓料層粉碎前可以發生單顆粒破碎的部分除外。
    (3) 粉磨時應具有足夠大的擠壓粉碎力,不過,該粉碎力數值對于不同的物料和擠壓效果有不同的要求,應通過試驗確定最佳值。
    3關鍵設備

    1、穩流稱重倉
    輥壓機必須滿料操作,運行過程中兩輥之間必須保證充滿物料,不能間斷,

    輥壓機
    因此在輥壓機進料口上部設置穩流作用的稱重倉是必要的,稱重倉的容量設計也不能太小,否則緩沖余地太小,影響輥壓機的正常運行,造成輥壓后料餅質量的較大波動。另外要控制好稱重倉的料位,如果料位過低,輥壓機上方不能形成穩定的料柱,使稱重倉失去靠物料重力強制喂料的功能,且容易形成物料偏流人輥現象,引起輥壓機振動或跳停。
    2、除鐵裝置
    輥壓機輥面耐磨層容易磨損,尤其對金屬異物反應敏感,因此喂人輥壓機的物料應盡可能地除鐵徹底。系統中除了在進料皮帶上設置除鐵器外,還有必要在進料皮帶上設置金屬探測儀。而且在生產過程中,應確保金屬探測儀與進料系統連鎖暢通,反應快捷,以便及時排除物料中混雜的金屬異物,避免金屬異物在輥壓機與打散分級機組成的閉路系統中不斷循環而反復損傷輥面層。
    3、斜插板
    輥壓機斜插板位置不當,會造成輥壓機入口內料柱壓力過大或過小,

    輥壓機
    對形成穩定料床有影響。位置過高,料柱壓力過大,入輥壓機物料多,輥縫大,物料會沖過輥壓機或形成料餅過厚,增大下道工序負荷,擠壓效果變差,成品含量低;位置過低,料柱壓力小,入輥壓機物料少,難以形成穩定厚實的料床,產量降低,嚴重時還可能造成設備振動,無法運行。
    4、打散分級機
    打散分級機是一種集物料打散與分級于一體的新型設備。擠壓過的物料進入打散分級機后首先對其進行充分打散,打散是利用離心沖擊破碎的原理。物料接觸到高速旋轉的打散盤后被加速,加速后的物料在離心力的作用下脫離打散盤,沖擊在反擊板上而被粉碎。粉碎后的物料進入風力選粉區內,粗粉運動狀態改變較小,而細粉運動狀態改變較大,從而使粗、細粉分離。如打散效果降低,考慮反擊襯板磨損、打散機傳動動皮帶打滑 、物料水分偏高以及分級環形通道堵塞等原因。
    5、V型選粉機
    V型選粉機是專為輥壓機配套使用的一種靜態分級打散設備,左進右出,將從輥壓機里出來的成餅物料打散,然后將打散后物料中的合格細粉分離出來,有利于輥壓機的平穩運行,提高系統產量,并具有烘干功能。結構簡單,耐磨部件使用壽命長。使用風量小,壓差損失小,成品細度可以通過調節風速來控制。其功能與打散分級機基本一致,多使用其與輥壓機配套。
    4影響因素

    1、配料原則
    輥壓機及其擠壓粉磨技術對于水泥原料的水分有一定要求,為了達到節能、降耗、提高產量,水泥原料的水分理論上應該控制在<1.5%。因為水分過大,易造成稱重倉錐體部分粘料、堵料,下料不暢,輥壓機喂料不能連續均勻,易導致輥壓機振動以及出現偏輥現象。同時由于水分過大,輥壓機擠壓過的料餅里細粉含量低,顆粒物里的微裂紋也會大大降低,嚴重影響擠壓效果和料餅質量。對系統中帶有打散分級機的系統,也使進入打散分級機的物料難以打散分離,影響分級選粉效果,從而難以達到預期的增產節能效果。
    2、物料標準
    輥壓機對物料粒度的大小和均勻性的要求較為嚴格,一般95%以上的顆粒應小于輥徑的3%,個別大塊物料也不宜大于輥徑的5%。在使用過程中,當物料粒度和輥徑之比在3.5%以內時,輥壓機運轉平穩;如果喂料粒度增大一倍,將使料床不均勻,還會不利于將物料嚙人兩輥之間,這就會導致輥壓機的振動值上升5倍。輥壓機要求在輥面沿長度方向上的粒度分布不能相差太大,否則易造成輥壓機的偏輥現象,影響系統操作。輥壓機對脆性、空隙較多的物料擠壓效果好,但是為了降低生產成本和利用工業廢棄物,混合材的加入量越來越大,有的比例達到50%。加入的混合材主要有煤矸石、黑石子、鋼渣、水渣等,這些混合材都非常硬,易磨性差,加快了輥壓機輥面的磨損速度,對臺時產量都有影響。
    3、壓力標準
    輥壓機的擠壓力是輥壓機安全穩定運行的重要參數,其壓力大小直接影響擠壓效果及擠壓質量,壓力過小則顆粒間空隙較多,達不到物料破碎所需要的壓力,也形不成致密料餅,影響料床粉碎力功效;壓力過大,則易使顆粒間產生“重聚合"現象,造成打散分級困難,且使輥面磨損加劇,嚴重時損壞軸承和液壓系統。
    根據許多水泥廠的生產經驗,對尺寸為1200 mm×450mm輥壓機,運行壓力控制在6.0~8.0 SPa,此時擠壓效果好,液壓系統穩定,不損壞軸承,綜合效益也高。
    5故障處理

    1、振動過大
    故障表現:運行時輥壓機機體振動,有時并伴有強烈的撞擊聲,這主要與入料粒度過粗或過細、料壓不穩或連續性差、擠壓力偏高等有關。處理辦法:若進料粒度過細,應減少回料量以增大入料平均粒徑,反之增大回料量以填充大顆粒間的空隙。同時保持配料的連續性和料倉料層的穩定。還有要保持合適的擠壓力(6-8Mp)。
    2、液壓系統不良
    故障表現:壓力偏低或上不去,密封圈破損,油缸漏油等.處理方法:保持液壓油干凈,經常清洗溢流閥、換向閥,各連接部位的密封圈發現破損需及時更換。
    3、軸承溫度偏高或溫差大
    輥壓機系統潤滑是全自動加油,每次開機時加油機自動加油十分鐘,但要經常檢查油桶是否有油,各潤滑點進油是否通暢,減速機過濾網經常清洗,循環冷卻水路暢通。
    4、兩輥縫偏差大
    檢查兩邊液壓系統壓力是否平衡,如兩邊壓力不平衡,則會頂偏;再檢查上方料倉兩邊棒閥開度是否一樣。
    5、輥面損壞
    輥面損壞包括:輥面產生裂紋,輥面凹坑或輥面硬質耐磨層剝落。要求在生產使用時,千萬不要把硬質鐵器掉進輥壓機,在打散機回料粗粉處加裝除鐵器,防止鐵器在輥壓機中循環擠壓,輥面損壞后,應及時和設備廠家聯系,請專業人士現場堆焊修復。
    6、軸承損壞
    輥壓機進口軸承一套價格二十多萬元,四套軸承近百萬元。設計正常使用壽命都在八到十年,只要我們平常加強設備潤滑保養,都不會有問題。還有輥壓機因生產廠家不同,其擠壓方式和傳動結構有所不同,中信重工生產的輥壓機是恒輥縫的,它的輥縫恒定不變,壓力隨著物料而改變;而合肥院輥壓機是恒壓力的,它的壓力恒定不變,輥縫隨著物料而改變。在生產時,料倉要保持一定的倉重,運行時物料要有料柱,不得空倉(空倉車間揚塵很大),盡量讓輥壓機多做功,兩輥壓機的電流要達到額定電流的70%以上,以提高整個系統的粉磨效率。
    7、故障分析
    (1)物料粒度超標
    按照科本公司輥壓機操作手冊要求,入輥壓機物料平均粒度要小于30mm,最大不能超過50mm。我公司水泥生產配料選用熟料、火山灰、小碎石和石膏,其中熟料、火山灰、石膏粒度都能達到要求,唯獨小碎石是由礦山小破碎提供,粒度不穩定。在破碎機新換錘頭時,小碎石粒度很小,能滿足輥壓機的粒度要求。當錘頭磨損一段時間后,尤其是后期,出破碎機小碎石粒度嚴重超標,平均粒度達60mm,最大的直徑超過120mm,從而造成輥壓機振動增大,系統跳停。
    (2)安全銷故障
    科本輥壓機的傳動形式是由一臺電動機通過一臺減速機驅動兩個磨輥轉動。為了保證電機的安全運轉和防止輥面的損壞,科本公司特別在電機和減速機之間設計了一種機械式安全銷,其結構見圖2。電機和減速機之間的聯軸節由安全銷的3個凸形塊和3個凹形塊連接,當輥壓機內進入鐵器或大塊堅硬物料時,從輥子傳遞給減速機、電機的扭矩將會急劇上升,安全銷內凹形塊和凸形塊間的作用力和反作用力也隨之增大。當凸形塊受到的反作用力F的軸向分力大于碟形彈簧設定的彈力時,安全銷就會向后運動,直至脫離凹形塊,使主電機空轉。監測定輥轉動的速度監測器馬上報警,使整個輥壓機系統跳停。安全銷損壞或碟形彈簧失效,會造成安全銷頻繁脫出,系統跳停。
    (3)液壓系統故障
    液壓系統中的部件如氮氣囊、安全閥、卸壓閥等出現故障或損壞都會造成輥壓機振動、跳停。
    (4)輥面磨損
    輥壓機輥面磨損后,表面凹凸不平,對物料形不成有效的擠壓,出料中顆粒料多,料餅少,磨機產量下降,輥壓機系統內的循環量大大增加,粉料越來越多,造成稱重倉頻繁“沖料”,回料皮帶及入稱重倉斗提壓死,系統跳停。
    解決措施及效果
    (1)從礦山著手,通過縮短更換錘頭的周期來減小出破碎機小碎石的平均粒度。
    (2)改變氮氣囊預充壓力,以增強輥壓機適應大塊物料的能力。眾所周知,液壓油幾乎是不能被壓縮的,而空氣的壓縮比則非常大,氮氣囊就是應用這個原理而被引入液壓系統的。氮氣囊(又叫液壓蓄能器)由液體部分和起氣密作用的皮囊氣體部分組成,皮囊周圍的液體與液壓油路相連接。當液壓管路內的壓力升高時,皮囊蓄能器吸收液體能,同時氣體被壓縮。當壓力下降時,被壓縮的氣體膨脹并將儲存的液體壓入液壓回路內。提高氮氣囊的預充壓力,可以使氮氣囊內存入更多的空氣,吸收更多的液體能。我公司輥壓機液壓系統氮氣囊原先的預充壓力是95bar,正常工作時的操作壓力為210bar,當有大塊物料通過輥子時,動輥的后退行程較小,系統壓力急劇上升,現場發出巨大聲響,減速機振動經常超過8mm/s,引起系統跳停。將氮氣囊預充壓力升高至130bar后,操作壓力仍然設定為210bar,現場觀察,在有大塊物料通過輥子時,動輥的行程較以前明顯增大,減速機振動基本保持在3mm/s以下,有效減少了因大塊物料引起輥壓機振動跳停的次數。
    6維修維護

    1、輥壓機運行中會受到振動影響,大致可概述為以下兩方面的原因。
    一是扭矩支承裝置調節不當。該裝置是用來平衡輥壓機運行過程中物料作用于輥子上的反作用力所引起的扭矩。若安裝調節不當,其調節螺母就易松動,碟簧在運行過程中就會發出“啪嗒,啪嗒”的撞擊聲,嚴重的會導致碟簧碎裂,從而引起輥子的振動,導致輥壓機的振動。
    二是輥壓機回料系統中細粉含量過多。這種情況下,由于細粉的密實度低,其間夾雜著氣體,在其經過高壓力區的擠壓后,密實度增高,夾雜氣體聚集成氣泡,而氣泡在高壓力作用下破裂,從而導致輥壓機的振動。另外,細粉之間易于滑動,當其被拉入高壓力區進行擠壓時,易產生滑動,也會導致輥壓機的振動。[3]
    2、按傳統的維修的慣例,軸類設備磨損后一般都是將軸拆出或帶整機一起,送到外協修理單位維修刷鍍處理。但是作為輥壓機來說,體積大重量重,外面修理,產生的費用很高,停機時間長,影響設備的運行?梢圆捎酶叻肿訌秃喜牧线M行現場維修,應用較為成熟的有福世藍系列。高分子復合材料具有極好的粘著力、抗壓性及各項綜合性能,通過現場快速施工即可對磨損的軸承位實現在線修復,只要露出磨損面即可,修復快速并且能有效避免設備的二次磨損提高設備使用壽命。
    3、輥壓機側擋板的維護 側擋板的作用就是防止物料沒有經過輥壓機擠壓直接從輥面的兩端下去,對提高物料細粉率和臺時產量起著至關重要的作用。側擋板的磨損主要是磨料磨損,因此側擋板磨損后表面修復所用的材料應該用高硬度的耐磨材料。側擋板的尺寸設計的是否合理對輥壓機輥子兩側邊的磨損程度影響很大,合理的與輥子側邊重疊部分尺寸為10 —20 mm,側擋板與輥子端面間隙小于2 nqiil,但不能與輥邊接觸,這樣既能起到很好的擋料效果,也不會導致輥邊磨損嚴重。另外,側擋板必須經常檢查,發現磨損漏料要及時更換修復,防止輥邊磨損。
    7機器輥面

    輥壓機輥面可以分為三種:溝槽輥面、“人”字形輥面以及鑄釘輥面。
    磨輥輥面耐磨層厚度檢測方法如下:
    3
    輥壓機輥面
    1)停機,將輥罩上觀察門打開;
    2)將輥壓機檢測圓柱段圓周∮1200mm表面清洗干凈;
    3)以∮1200mm輥段的圓弧表面為基準,將檢測儀的“V”形塊卡于其上,前后滑動幾次,確信在其接觸面上無異物;
    4)用深度尺以檢測儀的下側)為基準,檢測磨輥耐磨層距基準梁的高度,并做記錄;
    5)標準檢測時,深度尺應在基準梁上所刻位置上依次測量。沿圓周方向每30°檢測一組,并將每次每組的數據記錄在記錄表上;
    6)特殊檢測時,必須準確測出耐磨層上最深點至基準梁的高度。
    [4]輥壓機的輥面一般采用熱堆焊,耐磨層維修更為方便。由于輥面需要承受高壓等原因,輥面磨損是該設備使用過程中的常見現象,應及時請專業人士現場堆焊修復。

    輥壓機對滾軸軸承位修復
    8單傳動

    單傳動輥壓機與雙傳動輥壓機相同,一個為固定輥,一個為活動輥。所不同的是,單傳動輥壓機只有一套動力系統,增加了一套聯動齒系。由定輥傳輸動力,動輥運動通過齒系由定輥傳遞。
    單傳動輥壓機在只需要一套同樣功率傳動系統的情況下能更有效的將輸入功率傳遞到輥壓機系統中,這樣最大限度的發揮了輸入功率的功用,從而降低能耗40%以上,從而大幅度降低粉磨系統的臺產電耗,達到了節能減排效果!經濟效益大幅增加!
    以1200*500mm型輥壓機配3.2*13m水泥磨為例:
    1、單傳動輥壓機和雙傳動輥壓機的破碎效果基本一致,完全滿足粉磨工藝的質量要求;
    2、傳統雙傳動輥壓機總裝機522kw,而單傳動輥壓機只有270.5kw,因此單傳動輥壓機比雙傳動輥壓機節能45%;
    3、單傳動輥壓機設計更加先進,投資成本顯著降低,比同規格雙傳動輥壓機一次性投資減少在50-90萬元以上;
    4、單傳動輥壓機采用聯動齒輪,雙輥絕對同步,解決了雙傳動輥壓機因兩電機滑差率不同而加大輥面

    單傳動輥壓機
    磨損的弊病,因而單傳動輥壓機輥面使用壽命大幅度提高。該齒系不僅使得兩輥輪理論上轉速恒等而且十分有效的解決了其中一輪作為移動輪的功用。
    9粉磨節能

    在水泥生產過程中,單位產品的電耗有60%~70%是消耗在對原料、固體燃料和水泥熟料的粉磨上。因此,必須改變以球磨機為主要設備的粉磨工藝系統,大力采用性能優越、結構先進、能量利用率高的、以“料層粉碎原理”為主要特征的立式磨、輥壓機及輥筒磨技術裝備。通過采用節能粉磨設備及生產技術,能使粉磨系統節電30%~40%,水泥單位產品的電耗降低20%~30%.若水泥行業普遍采用節能粉磨設備,可望每年全國將節電150億~250億千瓦時,相當節省0.375億~0.625億噸標準煤。
    由輥壓機與“V”型分級機(或打散分級機)配套組成的擠壓聯合粉磨和半終粉磨系統,采用低壓、大循環工藝,不僅大幅度提高了粉磨系統的產量,而且延長了設備使用壽命、解決了維護檢修的煩惱。從1995年在某水泥廠首次應用開始,其粉磨系統產量比原球磨機粉磨系統翻了一番;現已推廣成為國內普遍使用的粉磨工藝,迄今為止,仍是國內水泥粉磨系統效率最高的生產技術。

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