HRM矿渣立磨的调试及操作要点

HRM矿渣立磨的调试及操作要点

我公司年产36万t矿渣粉磨生产线(选用HRM2800S矿渣立磨)控制系统系统采用S7-300，上位机监控软件是WINCC V6.0，现场控制站组态软件是STEP7 V5．4。2008年7月8日正式投产，3个月来，经厂家及调试人员多方努力，通过对机械、电气部分整改和整体立磨参数优化控制，已实现达标和月达产，系统设备运行正常，工艺状况良好。本文就调试生产经验进行总结。

1 HRM立磨的特点及工作原理

HRM2800S型立式磨是技术性能优异的新型节能烘干兼粉磨设备。其工作原理是：电机驱动减速机带动磨盘转动，需粉磨的物料由锁风喂料设备送入旋转的磨盘中心，在离心力作用下，物料向磨盘边移动，进入粉磨辊道。在磨锟液压力的作用下，物料受到挤压、研磨和剪切作用而被粉碎。同时，热风从围绕磨盘的风环高速均匀向上喷出，粉磨后的物料被风环处的高速气流吹起，一方面把粒度较粗的物料吹回磨盘重新粉磨，另一面对悬浮物料进行烘干，细粉则由热风带入分离器进行分级，合格的细粉随同气流出磨，由收尘设备收集下来即为合格成品，不合格的粗粉在分离器叶片作用下重新落至磨盘，与新喂入的物料一起重新粉磨。如此循环，完成粉磨作业全过程。

2 安装调试过程中出现的问题及解决方法

2．1对PLC控制系统信号的处理

热风炉的5个阀门均向中控室输出4～20 mA模拟信号，因在初设时未考虑热风炉的参数由中控控制，造成模拟量AI模块通道不够。根据现场设备情况，我们采取通过转换开关在现场柜用模拟量控制，在中控用开关量控制，同样满足了生产需要。

2．2 分离器变频器对温度压力信号的影响

由于所选分离器变频器的质量原因，即使变频器至现场电机引线采用屏蔽电缆，仍然对温度压力信号影响极大，联动试车时，只要分离器变频器运行，各种温度、压力信号上下波动至少l0个数，致使立磨连锁跳停，根本无法正常生产。最后我们改用了ABB变频器，并避开其它信号电缆线路和控制电缆线路，并采取了屏蔽防护措施，才得以使干扰现象消失。

2．3 主电机稀油站故障引起立磨频繁跳停

(1)故障现象。2008年7月16日～l9日，立磨出现频繁跳停，而跳停后发现中控各种信号正常，且无任何故障报警，立磨的频繁跳停，严重地影响了产品产量和设备的正常运行。

(2)故障判断及处理。第一次出现故障后，根据中控反映设备跳停时无故障报警并有备妥信号，我们先对现场控制线路进行详细排查，又对工程师站PLC程序中影响立磨停机的条件

信号进行检查，都没有发现什么问题。第二次故障出现后，对磨机硬连锁的几个条件进行专人监控，到l9日上午8时20分发现磨机主电机稀油站允许主机启动信号有瞬时消失，又瞬时恢复现象，最后把故障锁定在主电机稀油站供油压力电接点压力表上。此压力表为气封，内部表针松懈，正常投料后震动加大，表针波动幅度较大，使表针与下限值表针相接触，发出供油压力低报警信号，而备用泵反应不过来，造成主机连锁停车。最后把此表换成油封电接点压力表后，运行至今故障没有出现。

2．4 对减速机轴瓦温度显示开路的解决

在调试阶段，主机减速机轴瓦温度一显示开路，本系统测温模块为四线制，经检查测量热电阻有一根线断路，把断路的这根信号线并接在和它一组的主接线柱上，接上后中控有温度显示，但比正常时高2℃左右。

2．5 调试操作时的工艺问题及解决办法

在调试操作中如系统出现立磨振动、磨机压差上升、出磨风温下降、产品细度不足，可选用表1～表4的解决办法。

表1 立磨振动的解决办法

表2 磨机压差上升的解决办法

表3 出磨风温下降的解决办法

表4 产品细度不足的解决办法

3 立磨的操作要点

立式磨是集粉磨、烘干、分级和气力输送于一体，各部件之间必须相互协调形成有机的整体，才能充分发挥作用。为了保证系统的正常运行，必须保证喂料量、风压、风量和风温的稳定，单个参数的变化会引起其它参数的变化，系统的产量和能耗均受到影响，因此操作时应注意以下几点。

(1)磨机喂料量及稳定的料层。料层厚度稳定与否，主要根据磨主电机电流、外排渣料流量值以及磨机的振动值来判断。在正常情况下，磨内的最佳料层厚度大约为30 mm～60 mm，此时磨机运转平衡磨音柔和，外循环料量基本保持不变。料层过薄，磨机震动大，压差变小，主电机电流摆幅增大；料层过厚，磨机电流增加，压差大，振动增大，吐渣量增加而粉磨效率降低。保持料层厚度是操作控制的重要内容，也是磨机安全运行的前提条件。磨机喂料量的控制幅度，中控操作人员可根据磨机通风量、磨辊压力、进出口温度和吐渣量、振动因素、磨辊限位装置间隙等参数进行操作。

(2)风量及风温。该立磨采用负压操作，其物料输送、分级、烘干均需大量的热风。风量首先应能满足物料的要求，风量过小会造成大量合格细粉不能被及时输送出去，风量过大不仅造成浪费，还会造成产品跑粗。入磨风温应≤350℃，出磨风温(为防止袋收尘器结露)应控制在80～100℃范围内，若低于70℃，会导致磨物料水分过大，达不到产品要求，还会引起磨内物料层过厚的后果。因此，此时应停止喂料，所以热风炉要有良好的调节能力，出口温度过高，会导致选粉机叶片变形或轴承损坏。

(3)立磨的压差。立磨压差一般控制在5000～7000 Pa，压差的变化主要取决于喂料量的稳定与否，其次是研磨压力、通风量以及喷水量。

(4)磨机振动的控制。立磨合理的振动值一般控制在4～12 mm／s以内，产生振动的主要因素有磨盘上料层的薄厚、物料的喂料量及其特性；分离器转速过高，循环负荷太大；风量太少，成品不能及时送出；磨内喷水量；磨辊压力、磨机压差；系统的温度；磨辊或磨盘的磨损状况等。

(5)出磨物料的细度。在生产中，操作人员必须根据化验室每小时生料细度的测定结果及时调整。细度的调

整可以改变研磨压力、选粉机转速、喂料量及通风量来控制。一般是通过调整选粉机的转速来调节出磨物

料的细度更为方便有效。

4 结束语

调试正常后，矿渣水分平均在11％～l3％之间，台时产量稳定在58 t，磨辊压力控制在8～9 MPa之间，

出磨温度控制在85～90℃之间，比表面积平均在450 cm/g左右，细度在1.0％以下。

我公司2009年承建的成都亚鑫矿渣微粉有限公司年产30万t矿渣粉生产线，采用了天津水泥工业设计研究院TRMS3231立磨作为矿渣粉磨设备。在试生产初期，经常出现外排量过大致磨机跳停；进料管堵料；磨机频繁抬辊等问题。经过近2个月的摸索调试，这些问题均已圆满解决，从而实现了稳定生产。现就调试中出现的问题及解决方法作一介绍。

1 系统工艺流程及主要设备参数

矿渣粉磨系统工艺流程见图l，立磨主要技术参数见表1。

表1 TRMS3231型立磨的主要技术参数

磨盘直径/mm 磨盘转速

/(r/min)

磨辊直径

/mm

磨辊

数量

装机功率

/kW

挡料圈高

度/mm

料层厚度

/mm

磨辊与磨盘

间隙/mm

原料粒度

/mm

选粉机功

率/kW

选粉机转速

/(r/min)

系统风量/

（m3/h)

设计产量

/(t/h)

产品细度

(m2/kg)

3 200 31.75 1 700 3 1 600 200 10～30 10 5～20 160 115～241 17 500 45(平均)420～450

图1成都亚鑫矿渣粉磨系统工艺流程

2 出现问题及解决措施

2．1 外排量过大

正常情况下，TRMS磨风环处的风速达25～30m/s左右，这个风速既可以将物料吹起，又允许2～8mm的物料从风环处掉落，经刮料板清出磨外，所以有小部分的外排是正常的。调试之初，喂料量40t/h左右，磨辊压力7.5MPa，风量160 000m3／h，料层厚度30mm，此时回料量多而粒度粗。当回料量超过一定极限时，振动值加大，外排斗式提升机电流上升，回料过多时还会引起主电动机连锁跳停。将磨辊压力增至9MPa，观察到回料量减少，粒度变细，但是粉状料较多，料层厚度变为20mm。

针对此种情况采取了以下措施：

1)将系统风量调整到l70000m3／h，磨辊压力调整到l0MPa。

2)风环处焊接200mm×l00mm×5mm的钢板共9块，每个磨辊后侧各3块，以减小风环面积，提高风环处的风速。

3)确保磨内物料在2t左右的时候开始落辊加压。如磨机抬辊，再次落辊时要降压落辊，如果磨机频繁抬辊，应及时减少进料或停止进料，避免循环物料过多，造成斗式提升机电流上升。

2．2磨机振动

试生产过程中，磨机平稳运行10min以后开始产生较大的振动，而且在设定的时间内不能恢复，导致磨辊快速抬起。通过改变其他的操作参数后，仍然不能平稳运行。对入磨物料观察发现，可能是块状物料过多，破坏了稳定的料层所导致的。解决措施是在入磨皮带机料斗下方安装筛缝为20mm×20mm的振动筛，因此保证了入磨物料粒度均匀性，从而保证了料层的稳定。

2．3液压管路剧烈抖动

磨机在初始运行阶段，液压管道及蓄能器剧烈抖动。停机卸压检查发现背压蓄能器压力为4MPa，正常工作时应为1．8MPa。由于蓄能器背压压力过大，磨机正常工作中没有起到缓冲作用，从而导致液压管路的抖动。所以磨机开机前一定要认真检查蓄能器的压力是否正确，需要注意的是检查蓄能器压力时一定要将系统压力泄掉直至为0MPa。

2．4进料管堵料

本磨机采用的是边缘下料方式，由于当地的矿渣湿度较大(水分l4％-18％)，在下料管处很容易结块堵料，清理堵料需要较长的时间，给立磨生产带来极大的影响。根据实际情况，我们设计了压缩空气+脉冲阀装置(见图2)。通过程序设定1、2、3、4、5、6喷吹管道顺序、循环喷吹将黏附在下料管的物料清除，能有效解决经常堵料的问题，从而提高磨机的运转率。

图2下料管处的喷吹装置

2．5 磨辊频繁抬辊

磨机在正常运转一段时间后，辊压最高只能加到9MPa，选粉机频率最高加到28．5Hz(转速为160r／min)，若再往上调整就会频繁出现低限位报警信号，造成频繁抬辊现象。现场我们调整了能够控制的各个参数(出磨风温、磨内压差、喷水量等)还是没能解决问题。为此我们向天津水泥工业设计研究院工程师咨询，经分析有以下原因引起：①以前的矿渣呈灰白色，现在粉磨的矿渣呈灰黑色，流动性大，不易形成料层且磨蚀性强，物料性质发生变化；②系统漏风致风环处风速不足；③挡料圈与磨辊距离太大，物料没有形成均匀的料层便进入粉磨区研压。

采取的措施：

1)将排风烟囱阀门开度减小，提高循环风的风速，保证足够的入磨风量和相对稳定的热量。

2)在磨盘挡料圈内侧增加与挡料圈等高圆环(见图3)，板厚16mm，使从风环吹回的物料落于更靠近磨盘中心的均匀区(图3中磨辊上图标②所对应的区域)，使其在离心力的作用下，形成均匀料层后进入粉磨区(图3中磨辊上图标④所对应的区域)。

图3 立磨挡料圈新增内圈钢板示意

重新开机后，辊压可加高至11MPa，选粉机频率可增调至31-32Hz，磨机运行平稳，产量和成品细度均能达到设计要求。

3 结束语

立磨是集机械、液压、电器自动化为一体的设备，立磨操作相对于其他设备要复杂的多，每台新的立磨投产时都需要一