永興機械：國(guó)内輥壓機應用(yòng)現狀及改進措施

一、國(guó)産輥壓機系統現狀

　　我國(guó)自上世紀八十年代引進德(dé)國(guó)KHD公司輥壓機技(jì )術以來，國(guó)産輥壓機的規格，輥徑由Φ1200*500mm發展到Φ2200*2000mm ，裝(zhuāng)機功率由220kW×2發展到1400kW×2 ，配套磨機的産量由70t/h發展到300t/h。現在生産輥壓機廠家很(hěn)多(duō)，水泥廠使用(yòng)的輥壓機較多(duō)的，合肥院HFCG120*50,HFCG140*80,HFCG160*140,成都利君Φ1400*400、Φ1700*1000、Φ1800*1200，中信重工Φ1200*800、Φ1700*1200，天津院Φ1400*1200、Φ1800*1200，配套有：SF系列打散分(fēn)級機、“V”型分(fēn)級機、卧式選粉機。配套磨機有開路、閉路；早期小(xiǎo)輥壓機配套大磨，後期大輥壓機配小(xiǎo)磨。其在提高産能(néng)、降低電(diàn)耗取得很(hěn)大成績，但其存在的問題，一旦到使用(yòng)廠家水泥廠，就很(hěn)難做大的改變。

　　二、輥壓機設計的主要參數

　　1、輥壓機工作(zuò)原理(lǐ)

　　輥壓機采用(yòng)的是高壓料層粉碎原理(lǐ)使物(wù)料得以粉碎，是大能(néng)量一次性輸入。為(wèi)了實現工業生産連續性作(zuò)業，采用(yòng)一對相向運動的輥子（其中一隻固定輥一隻活動輥），液壓力通過活動輥作(zuò)用(yòng)在拉入兩輥之間的物(wù)料上，并将其壓實粉碎。

2、工作(zuò)壓力

　　壓力是決定輥壓效果的最基本參數。輥壓機總力 F（kN）= n·S·Pr式中： n 一液壓缸數S 一液壓缸有效面積（m2）Pr 一液壓系統壓力（MPa）平均輥壓 Pcp（ KN/ m2）Pcp＝2F/D·Bsinα式中：D 一磨輥直徑（m） B -磨輥有效寬度（m）α---壓力角或稱咬入角（°）投影壓力PT（ KN/ m2）PT=F/B·D實際上真正對輥壓效果起作(zuò)用(yòng)的是最大輥壓。以兩輥中心連線(xiàn)為(wèi) 0 度，壓力角起始于 8.3 度，終止于-1.6 度，而最大尖峰壓力位于 1.5 度，尖峰壓力略大于平均壓力的2倍。

　　3、輥速

　　輥壓機的輥速有兩種表示方法：一種是以輥子圓周線(xiàn)速度 V 表示；另一種是以輥子轉速表示。輥子的圓周線(xiàn)速度與産量、功率消耗和運行的平穩性有關。輥速高， 産量也大，但過高的轉速使得輥子與物(wù)料之間的相對滑動增大，咬合不良，使輥子表面磨損加劇，對輥壓機的産量也産生不利影響。

　　目前一般輥速在 1 - 1.75m/s 之間，也有人提出，輥速不允許超過 1.5m/s ；輥子線(xiàn)速度：一般在 1.0-1.7 m/s，目前大多(duō)在 1.5-1.7m/s。

　　4、料餅厚度

　　輥壓機的通過量公式為(wèi)Q=3600·B·s·υ·γ（t/h）式中：B---輥壓機寬度（m）s----料餅厚度（m）υ----輥壓機線(xiàn)速度（m/s）γ----料餅容重 （t/m3）

　　一般料餅厚度≈0.02D，如果輥壓降低料餅将變厚，這說明輥壓機能(néng)力（通過量） 将随輥壓降低而增加。

　　5、控制方式

　　主要有 2 種：1、恒壓力，2、恒輥縫。

        三、國(guó)産輥壓機系統存在問題的分(fēn)析

　　1、目前國(guó)産輥壓機大多(duō)采用(yòng)低壓大循環的控制方式，壓力偏低，其平均輥壓在 60-80Mpa，尖峰壓力也在 120-150Mpa，産生的細粉比例少， 細度 0.08mm 篩餘在 70-80%,0.9mm以上占50%左右，擠壓效果差；輥壓機運行電(diàn)流波動大，運行電(diàn)流在額定電(diàn)流的 50%左右，實際使用(yòng)功率更低。

　　2、輥縫的控制有兩種方式，一種為(wèi)恒壓力控制，一種為(wèi)恒輥縫控制；其電(diàn)機運行電(diàn)流都波動較大，PLC控制大多(duō)采用(yòng)德(dé)國(guó)西門子，運行輥縫和壓力波動較大；加上回輥壓機細粉偏多(duō)，有時會産生劇烈共振。

　　3、除鐵器，硬物(wù)清理(lǐ)系統效果較差，系統都有除鐵，但不能(néng)确保不進鐵塊、硬物(wù)，特别是不鏽鋼、高鉻鋼球等硬物(wù)；由于輥壓機物(wù)料循環，進入硬物(wù)、鐵塊無法排除。

　　4、目前大多(duō)輥壓機進料裝(zhuāng)置為(wèi)物(wù)料經過料倉後直接沖到輥縫，将物(wù)料拉入兩輥之間，即我們通常所說的輥壓機的拉入角進行擠壓；流量調節幅度有限且難以精(jīng)确穩定控制；同時料倉有倉位高低，還有物(wù)料離析現象，有時導緻輥壓機震動大；改進的進料裝(zhuāng)置，有些可(kě)以控制開度，但效果不佳，未能(néng)達到有效控制流量。

　　5、目前國(guó)産輥壓機輥速一般都在 1.5-1.7 米/秒(miǎo)，線(xiàn)速度偏快，容易導緻輥壓機震動；加上采用(yòng)低壓大循環，物(wù)料流量大，輥縫波動大，所配用(yòng)的電(diàn)機功率偏小(xiǎo)，導緻電(diàn)機運行電(diàn)流波動大，運行穩定性較差。

　　6、輥壓機配套早期有打散機、後期以V選為(wèi)主；由于打散機效率低，磨損快，分(fēn)級控制難度大，使用(yòng)中問題多(duō)，但發揮的作(zuò)用(yòng)卻不大；V選循環負荷過大，磨損快，雖然控制了細粉粒度，但粗粉中含有大量細粉，使輥壓機做功差。

　　7、聯合粉磨系統的設計中，配料是穩定可(kě)控的，輥壓機的喂料會出現離析、流量的不穩定，而入磨的物(wù)料則靠操作(zuò)輥壓機系統的穩定，并且不能(néng)顯示流量，靠細度指标及經驗調節，實際操作(zuò)難度大。傳統的雙層隔倉闆難以适應現在的要求，出現隔倉闆堵塞，中風過大，邊風過小(xiǎo)，控制不了物(wù)料流速的現象，磨内糊磨、飽磨現象嚴重。

　　四、輥壓機系統的改造措施及效果

　　A：為(wèi)克服目前輥壓機使用(yòng)中存在有時出現劇烈震動、輥壓機運行電(diàn)流低、波動大的問題，進料控制不穩，物(wù)料有離析現象，輥壓機系統循環不穩定，入磨流量、細度控制不穩定的問題，做如下改進：

　　1、增加輥壓機輥縫調整裝(zhuāng)置（專利技(jì )術），采用(yòng)恒壓恒輥縫控制，輥縫在一定壓力下有壓力預調，即使出現物(wù)料離析現象，細粉也能(néng)穩定通過輥壓機，不會因為(wèi)壓縮氣隙過小(xiǎo)而産生震動；輥縫的調整方式改變，輥子軸承座受力方向的改變，不再出現對輥壓機上梁中部的沖擊，就不會産生劇烈共振；接近擠碎物(wù)料的極限壓力，能(néng)夠形成料餠，通過合理(lǐ)調整，使輥子運行更加平穩，使輥壓機達到正常運行狀态， 兩台主電(diàn)動機電(diàn)流達到額定電(diàn)流 80-90% ，運行在一定範圍内作(zuò)小(xiǎo)幅度的擺動， 這标志(zhì)輥壓機對物(wù)料輸入了粉碎所需的能(néng)量。

　　2、改造輥壓機進料裝(zhuāng)置，穩定控制物(wù)料流量，達到合适的物(wù)料流量；參考德(dé)國(guó)珀力修斯技(jì )術，對輥壓機進料裝(zhuāng)置進行改進：一、對進料流量、流速進行準确估算，穩定控制流速、流量；且其進料方式是直接進入輥壓機的兩輥之間，這樣就降低了輥壓機對喂料粒度的敏感性。二、側擋闆進行了重新(xīn)設計，兩端的固定在輥壓機下部加裝(zhuāng)一根圓鋼拉緊，不會出現撐開，防止邊部漏料嚴重；兩端增加邊部流量控制，可(kě)以根據情況調節兩端給料的寬度。

　　3、輥壓機工作(zuò)距離極短僅6-8厘米，壓力很(hěn)高在500-1000噸；除鐵器、硬物(wù)清理(lǐ)系統效果非常重要，要确保入輥壓機不進鐵塊、硬物(wù)，特别是不鏽鋼、高鉻鋼球等硬物(wù)（目前在用(yòng)除鐵器大多(duō)磁力偏小(xiǎo)，效果差，推薦選用(yòng)強力除鐵器和鎮江金石非金屬除鐵）；因為(wèi)鐵塊一旦進入輥壓機，無法自動排出。

　　4、如液壓系統或PLC控制系統存在問題，更換PLC控制系統，改進液壓系統，達到液壓系統穩定運行，控制可(kě)靠（如原液壓控制系統可(kě)以通過調節達到要求，可(kě)以不改）

　　通過以上改造，可(kě)以使輥壓機穩定運行，不會出現劇烈震動，輥壓機運行電(diàn)流在額定電(diàn)流的80-90%，輥縫波動在0-5mm範圍平穩波動；進料控制穩定，物(wù)料即使有離析現象，輥壓機運行同樣穩定，輥壓機系統循環穩定，入磨流量、細度控制穩定。在同樣質(zhì)量控制指标的情況下可(kě)以提高台時産量10-20%。

　　B：由于目前國(guó)産輥壓機大多(duō)采用(yòng)低壓大循環的控制方式，壓力偏低，其平均輥壓在 60-80Mpa，尖峰壓力也在 120-150Mpa，産生的細粉比例少， 細度 0.08mm 篩餘在 70-80%,0.9mm以上占50%左右，擠壓效果差；說明輥壓機壓力不足，沒有達到極限壓力，擠壓效果不夠。優良的輥壓機能(néng)夠形成料餠，産生的細粉細度 0.08mm 篩餘在 50%左右，0.9mm以上小(xiǎo)于30%（目前國(guó)内輥壓機廠家能(néng)夠做到這樣的有，但很(hěn)少）；這樣說明現輥壓機還有非常大的潛力。同時，早期輥壓機型号偏小(xiǎo)，運行效果差，這就有很(hěn)大的改造空間。

　　1、采用(yòng)高壓小(xiǎo)循環的控制方式，控制平均輥壓在 120-150Mpa，尖峰壓力也在 260-300Mpa 接近擠碎物(wù)料的極限壓力，能(néng)夠形成料餠，産生的細粉（輥壓機出料口）細度 0.08mm 篩餘在 50%左右，0.9mm以上小(xiǎo)于30%。加大電(diàn)機功率，根據我們的測算和實踐經驗給出電(diàn)機功率等參數；由于目前輥壓機電(diàn)機功率配置偏小(xiǎo)，運行不穩，出現問題多(duō)由震動引起，加大電(diàn)機功率提高輥壓機有效做功。

　　2、加大油缸缸徑或加大油缸壓強，如現油缸壓強較低，加大油缸壓強即可(kě)；如液壓系統或PLC控制系統存在問題，更換PLC控制系統，改進液壓系統，達到液壓系統穩定運行，控制可(kě)靠（如原液壓控制系統可(kě)以通過調節達到要求，可(kě)以不改）。

　　3、增加輥壓機輥縫調整裝(zhuāng)置、改造輥壓機進料裝(zhuāng)置、增加強力除鐵器和非金屬除鐵；與A1、2、3項相同。

　　通過以上改造，可(kě)以使輥壓機穩定運行，和A方案相同效果；在同樣質(zhì)量控制指标的情況下可(kě)以提高台時産量20-50%。一個企業有較多(duō)輥壓機，如将大規格輥壓機電(diàn)機用(yòng)于小(xiǎo)輥壓機，可(kě)以使小(xiǎo)規格輥壓機達到大一号輥壓機的效果，産能(néng)将大大提高。

　　C：打散機、V選，磨内的改造

　　1、對于打散機、V選，我們在使用(yòng)中無法解決之時，想到一個沒有辦法之辦法；取消打散機改用(yòng)氣流分(fēn)級裝(zhuāng)置，使用(yòng)後效果意想不到，分(fēn)級效率更高，回料細粉很(hěn)少，入磨細度可(kě)控，無動力消耗（噸水泥節電(diàn)0.8度），降低配件消耗，減少維修費用(yòng)，大大減少維修人員。其配套除塵器消耗大量電(diàn)耗；在V選前增加氣流分(fēn)級機，使用(yòng)後效果優越，分(fēn)級效率更高，回料細粉很(hěn)少，入磨細度可(kě)控，降低循環風量（我公司首創産品，專利技(jì )術，不得仿冒）。

　　2、采用(yòng)我公司自創新(xīn)型《均風、防堵、篩分(fēn)隔倉闆》，采用(yòng)耐磨鋼闆制造，激光切割篦縫；具有通風面積大，防堵；采用(yòng)我公司自創實用(yòng)新(xīn)型防堵出料箆闆，具有抗磨防堵功效，改變磨機尾部通風流向，降低通風阻力，增加風量，降低風速；采用(yòng)全區(qū)域研磨體(tǐ)提升活化技(jì )術，全方位激活死區(qū)層研磨體(tǐ)、提升研磨體(tǐ)相對物(wù)料的做功效能(néng)（磨内活化技(jì )術，和其他(tā)不同，解決研磨體(tǐ)的多(duō)方位運動軌迹，解決磨内飽磨、糊磨現象，對系統産量有實際的較大提高）。

　　通過以上改造，入磨物(wù)料細度、流量的更為(wèi)穩定，磨内研磨能(néng)效充分(fēn)發揮，系統穩定性更好，水泥顆粒形貌、級配更為(wèi)合理(lǐ)。

　　輥壓機系統是一種效率較高的工藝系統，目前國(guó)産輥壓機大多(duō)采用(yòng)低壓大循環的控制方式，壓力偏低，效率偏低，有着很(hěn)大的可(kě)挖掘潛力；粉磨系統産量的高低是反應系統每一個節點工作(zuò)任務(wù)完善與否的結果，因此在粉磨系統過程中，要圍繞并遵循磨前破碎， 磨内磨細、磨後分(fēn)選三大要素和節點控制這一原則，完善數據、科(kē)學(xué)操作(zuò)， 進一步實現系統節能(néng)提産。上饒市匠芯機械設備有限公司是專業從事粉磨工程技(jì )術改造和技(jì )術服務(wù)的公司，竭誠做好技(jì )術服務(wù)工作(zuò)，共同推進粉磨系統的技(jì )術進步！