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輥壓機(jī)
輥壓機(jī),又名擠壓磨、輥壓磨,是國際80年代中期發(fā)展起來的新型水泥節(jié)能粉磨設(shè)備,具有替代能耗高、效率低球磨機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng),并且降低鋼材消耗及噪聲的功能,適用于新廠建設(shè),也可用于老廠技術(shù)改造,使球磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量提高30—50%,經(jīng)過擠壓后的物料料餅中0.08mm細(xì)料占20—35%,小于2mm占65—85%,小顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jī)是根據(jù)料床粉磨原理設(shè)計(jì)而成,其主要特征是:高壓、滿速、滿料、料床粉碎。輥壓機(jī)由兩個(gè)相向同步轉(zhuǎn)動的擠壓輥組成,一個(gè)為固定輥,一個(gè)為活動輥。
物料從兩輥上方給入,被擠壓輥連續(xù)帶入輥間,受到100-150MPa的高壓作用后,變成密實(shí)的料餅從機(jī)下排出。排出的料餅,除含有一定比例的細(xì)粒成品外。在非成品顆粒的內(nèi)部,產(chǎn)生大量裂紋,改善了物料的易磨性,且在進(jìn)一步粉碎過程中,可較大地降低粉磨能耗。
物料通過磨輥主要分為三個(gè)階段:滿料密集、層壓粉碎、結(jié)團(tuán)排料階段。
主要結(jié)構(gòu)
輥壓機(jī)由機(jī)架、兩個(gè)輥系、傳動裝置、扭矩支承、輥罩、進(jìn)料裝置、液壓(加壓)系統(tǒng)、
主軸承潤滑系統(tǒng)、干油潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部份組成。
主要特點(diǎn)
根據(jù)輥壓機(jī)在水泥工業(yè)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果,人們總結(jié)出如下最主要的特點(diǎn):
(1) 提高產(chǎn)量:在粉磨系統(tǒng)中安裝輥壓機(jī),其高壓負(fù)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(chǎn)生的聲能、熱能被轉(zhuǎn)化為物料的變形能,使其變形、撕裂、粉碎,可以使粉磨設(shè)備的潛在能力得以充分發(fā)揮,增加產(chǎn)量達(dá)50-100%,總能耗可降低20%-30%,提高了整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
(2) 降低電耗:用輥壓機(jī)粉磨物料,。輥壓后的物料不僅粒度大幅度減小,邦德功指數(shù)也明顯降低,從而大大改善了后續(xù)磨機(jī)的粉磨狀況,使整個(gè)粉磨系統(tǒng)的單位電耗明顯下降。可以使粉磨系統(tǒng)的總電耗顯著降低。比傳統(tǒng)粉磨方式節(jié)能25-50%,每年節(jié)電效益相當(dāng)可觀。
(3) 節(jié)省投資:對于同樣生產(chǎn)能力要求的輥壓機(jī)與管磨機(jī)相比,輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕,占用廠房空間小,可以節(jié)省土建投資,同時(shí)也便于對原有粉磨系統(tǒng)進(jìn)行改造。此外,輥壓機(jī)的操作、維修也非常簡便。
(4) 工作環(huán)境好:物料在擠壓輥罩內(nèi),被連續(xù)穩(wěn)定地?cái)D壓粉碎,有害粉塵不易擴(kuò)散,同時(shí),由于近乎無沖擊發(fā)生,故輥壓機(jī)的噪音比管磨機(jī)小得多。
(5) 易于發(fā)展:傳統(tǒng)管磨機(jī)受到加工、運(yùn)輸、熱處理等條件的限制,
管磨機(jī)大型化受到很大的制約。配輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)很好地解決了此類問題。使粉磨系統(tǒng)向大型化發(fā)展變成了現(xiàn)實(shí)。
工作條件
經(jīng)過多年的實(shí)踐證明,輥壓機(jī)安全穩(wěn)定工作需滿足如下條件:
(1) 喂入的物料應(yīng)具有一定的料壓,借以保證物料穩(wěn)定連續(xù)地喂入輥間,形成較密實(shí)的料層。
(2) 喂入的物料粒度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,借以形成較密實(shí)的料層,但在高壓料層粉碎前可以發(fā)生單顆粒破碎的部分除外。
(3) 粉磨時(shí)應(yīng)具有足夠大的擠壓粉碎力,不過,該粉碎力數(shù)值對于不同的物料和擠壓效果有不同的要求,應(yīng)通過試驗(yàn)確定最佳值。
關(guān)鍵設(shè)備
1、穩(wěn)流稱重倉
輥壓機(jī)必須滿料操作,運(yùn)行過程中兩輥之間必須保證充滿物料,不能間斷,
2、除鐵裝置
因此在輥壓機(jī)進(jìn)料口上部設(shè)置穩(wěn)流作用的稱重倉是必要的,稱重倉的容量設(shè)計(jì)也不能太小,否則緩沖余地太小,影響輥壓機(jī)的正常運(yùn)行,造成輥壓后料餅質(zhì)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(jī)上方不能形成穩(wěn)定的料柱,使稱重倉失去靠物料重力強(qiáng)制喂料的功能,且容易形成物料偏流人輥現(xiàn)象,引起輥壓機(jī)振動或跳停。
輥壓機(jī)輥面耐磨層容易磨損,尤其對金屬異物反應(yīng)敏感,因此喂人輥壓機(jī)的物料應(yīng)盡可能地除鐵徹底。系統(tǒng)中除了在進(jìn)料皮帶上設(shè)置除鐵器外,還有必要在進(jìn)料皮帶上設(shè)置金屬探測儀。而且在生產(chǎn)過程中,應(yīng)確保金屬探測儀與進(jìn)料系統(tǒng)連鎖暢通,反應(yīng)快捷,以便及時(shí)排除物料中混雜的金屬異物,避免金屬異物在輥壓機(jī)與打散分級機(jī)組成的閉路系統(tǒng)中不斷循環(huán)而反復(fù)損傷輥面層。
3、斜插板
輥壓機(jī)斜插板位置不當(dāng),會造成輥壓機(jī)入口內(nèi)料柱壓力過大或過小,對形成穩(wěn)定料床有影響。位置過高,料柱壓力過大,入輥壓機(jī)物料多,輥縫大,物料會沖過輥壓機(jī)或形成料餅過厚,增大下道工序負(fù)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(jī)物料少,難以形成穩(wěn)定厚實(shí)的料床,產(chǎn)量降低,嚴(yán)重時(shí)還可能造成設(shè)備振動,無法運(yùn)行。
4、打散分級機(jī)
打散
分級機(jī)是一種集物料打散與分級于一體的新型設(shè)備。擠壓過的物料進(jìn)入打散分級機(jī)后首先對其進(jìn)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(zhuǎn)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(jìn)入風(fēng)力選粉區(qū)內(nèi),粗粉運(yùn)動狀態(tài)改變較小,而細(xì)粉運(yùn)動狀態(tài)改變較大,從而使粗、細(xì)粉分離。如打散效果降低,考慮反擊襯板磨損、打散機(jī)傳動動皮帶打滑 、物料水分偏高以及分級環(huán)形通道堵塞等原因。
5、V型選粉機(jī)
V型選粉機(jī)是專為輥壓機(jī)配套使用的一種靜態(tài)分級打散設(shè)備,左進(jìn)右出,將從輥壓機(jī)里出來的成餅物料打散,然后將打散后物料中的合格細(xì)粉分離出來,有利于輥壓機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行,提高系統(tǒng)產(chǎn)量,并具有烘干功能。結(jié)構(gòu)簡單,耐磨部件使用壽命長。使用風(fēng)量小,壓差損失小,成品細(xì)度可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)速來控制。其功能與打散分級機(jī)基本一致,多使用其與輥壓機(jī)配套。
影響因素
1、配料原則
輥壓機(jī)及其擠壓粉磨技術(shù)對于水泥原料的水分有一定要求,為了達(dá)到節(jié)能、降耗、提高產(chǎn)量,水泥原料的水分理論上應(yīng)該控制在<1.5%。因?yàn)樗诌^大,易造成稱重倉錐體部分粘料、堵料,下料不暢,輥壓機(jī)喂料不能連續(xù)均勻,易導(dǎo)致輥壓機(jī)振動以及出現(xiàn)偏輥現(xiàn)象。同時(shí)由于水分過大,輥壓機(jī)擠壓過的料餅里細(xì)粉含量低,顆粒物里的微裂紋也會大大降低,嚴(yán)重影響擠壓效果和料餅質(zhì)量。對系統(tǒng)中帶有打散分級機(jī)的系統(tǒng),也使進(jìn)入打散分級機(jī)的物料難以打散分離,影響分級選粉效果,從而難以達(dá)到預(yù)期的增產(chǎn)節(jié)能效果。
2、物料標(biāo)準(zhǔn)
輥壓機(jī)對物料粒度的大小和均勻性的要求較為嚴(yán)格,一般95%以上的顆粒應(yīng)小于輥徑的3%,個(gè)別大塊物料也不宜大于輥徑的5%。在使用過程中,當(dāng)物料粒度和輥徑之比在3.5%以內(nèi)時(shí),輥壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);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(dǎo)致輥壓機(jī)的振動值上升5倍。輥壓機(jī)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(jī)的偏輥現(xiàn)象,影響系統(tǒng)操作。輥壓機(jī)對脆性、空隙較多的物料擠壓效果好,但是為了降低生產(chǎn)成本和利用工業(yè)廢棄物,混合材的加入量越來越大,有的比例達(dá)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(jī)輥面的磨損速度,對臺時(shí)產(chǎn)量都有影響。
3、壓力標(biāo)準(zhǔn)
輥壓機(jī)的擠壓力是輥壓機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要參數(shù),其壓力大小直接影響擠壓效果及擠壓質(zhì)量,壓力過小則顆粒間空隙較多,達(dá)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(chǎn)生“重聚合"現(xiàn)象,造成打散分級困難,且使輥面磨損加劇,嚴(yán)重時(shí)損壞軸承和液壓系統(tǒng)。
根據(jù)許多水泥廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對尺寸為1200 mm×450mm輥壓機(jī),運(yùn)行壓力控制在6.0~8.0 SPa,此時(shí)擠壓效果好,液壓系統(tǒng)穩(wěn)定,不損壞軸承,綜合效益也高。
故障處理
振動過大
故障表現(xiàn):運(yùn)行時(shí)輥壓機(jī)機(jī)體振動,有時(shí)并伴有強(qiáng)烈的撞擊聲,這主要與入料粒度過粗或過細(xì)、料壓不穩(wěn)或連續(xù)性差、擠壓力偏高等有關(guān)。處理辦法:若進(jìn)料粒度過細(xì),應(yīng)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(shí)保持配料的連續(xù)性和料倉料層的穩(wěn)定。還有要保持合適的擠壓力(6-8Mp)。
液壓系統(tǒng)不良
故障表現(xiàn):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(jīng)常清洗溢流閥、換向閥,各連接部位的密封圈發(fā)現(xiàn)破損需及時(shí)更換。
軸承溫度偏高或溫差大
輥壓機(jī)系統(tǒng)潤滑是全自動加油,每次開機(jī)時(shí)加油機(jī)自動加油十分鐘,但要經(jīng)常檢查油桶是否有油,各潤滑點(diǎn)進(jìn)油是否通暢,減速機(jī)過濾網(wǎng)經(jīng)常清洗,循環(huán)冷卻水路暢通。
兩輥縫偏差大
檢查兩邊液壓
系統(tǒng)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。
輥面損壞
輥面損壞包括:輥面產(chǎn)生裂紋,輥面凹坑或輥面硬質(zhì)耐磨層剝落。要求在生產(chǎn)使用時(shí),千萬不要把硬質(zhì)鐵器掉進(jìn)輥壓機(jī),在打散機(jī)回料粗粉處加裝除鐵器,防止鐵器在輥壓機(jī)中循環(huán)擠壓,輥面損壞后,應(yīng)及時(shí)和設(shè)備廠家聯(lián)系,請專業(yè)人士現(xiàn)場堆焊修復(fù)。
軸承損壞
輥壓機(jī)進(jìn)口軸承一套價(jià)格二十多萬元,四套軸承近百萬元。設(shè)計(jì)正常使用壽命都在八到十年,只要我們平常加強(qiáng)設(shè)備潤滑保養(yǎng),都不會有問題。還有輥壓機(jī)因生產(chǎn)廠家不同,其擠壓方式和傳動結(jié)構(gòu)有所不同,中信重工生產(chǎn)的輥壓機(jī)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(jī)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(chǎn)時(shí),料倉要保持一定的倉重,運(yùn)行時(shí)物料要有料柱,不得空倉(空倉車間揚(yáng)塵很大),盡量讓輥壓機(jī)多做功,兩輥壓機(jī)的電流要達(dá)到額定電流的70%以上,以提高整個(gè)系統(tǒng)的粉磨效率。
維修維護(hù)
1、輥壓機(jī)運(yùn)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(diào)節(jié)不當(dāng)。該裝置是用來平衡輥壓機(jī)運(yùn)行過程中物料作用于輥?zhàn)由系姆醋饔昧λ鸬呐ぞ?。若安裝調(diào)節(jié)不當(dāng),其調(diào)節(jié)螺母就易松動,碟簧在運(yùn)行過程中就會發(fā)出“啪嗒,啪嗒”的撞擊聲,嚴(yán)重的會導(dǎo)致
碟簧碎裂,從而引起輥?zhàn)拥恼駝?,?dǎo)致輥壓機(jī)的振動。
二是輥壓機(jī)回料系統(tǒng)中細(xì)粉含量過多。這種情況下,由于細(xì)粉的密實(shí)度低,其間夾雜著氣體,在其經(jīng)過高壓力區(qū)的擠壓后,密實(shí)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(dǎo)致輥壓機(jī)的振動。另外,細(xì)粉之間易于滑動,當(dāng)其被拉入高壓力區(qū)進(jìn)行擠壓時(shí),易產(chǎn)生滑動,也會導(dǎo)致輥壓機(jī)的振動。
2、按傳統(tǒng)的維修的慣例,軸類設(shè)備磨損后一般都是將軸拆出或帶整機(jī)一起,送到外協(xié)修理單位維修
刷鍍處理。但是作為輥壓機(jī)來說,體積大重量重,外面修理,產(chǎn)生的費(fèi)用很高,停機(jī)時(shí)間長,影響設(shè)備的運(yùn)行??梢圆捎?a target="_blank" style="color:#136EC2;text-decoration:none;">高分子復(fù)合材料進(jìn)行現(xiàn)場維修,應(yīng)用較為成熟的有
福世藍(lán)系列。高分子復(fù)合材料具有極好的粘著力、抗壓性及各項(xiàng)綜合性能,通過現(xiàn)場快速施工即可對磨損的軸承位實(shí)現(xiàn)在線修復(fù),只要露出磨損面即可,修復(fù)快速并且能有效避免設(shè)備的二次磨損提高設(shè)備使用壽命。
3、輥壓機(jī)側(cè)擋板的維護(hù) 側(cè)擋板的作用就是防止物料沒有經(jīng)過輥壓機(jī)擠壓直接從輥面的兩端下去,對提高物料細(xì)粉率和臺時(shí)產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用。側(cè)擋板的磨損主要是磨料磨損,因此側(cè)擋板磨損后表面修復(fù)所用的材料應(yīng)該用高硬度的耐磨材料。側(cè)擋板的尺寸設(shè)計(jì)的是否合理對輥壓機(jī)輥?zhàn)觾蓚?cè)邊的磨損程度影響很大,合理的與輥?zhàn)觽?cè)邊重疊部分尺寸為10 —20 mm,側(cè)擋板與輥?zhàn)佣嗣骈g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(dǎo)致輥邊磨損嚴(yán)重。另外,側(cè)擋板必須經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)磨損漏料要及時(shí)更換修復(fù),防止輥邊磨損。
機(jī)器輥面
輥壓機(jī)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:
1)停機(jī),將輥罩上觀察門打開;
2)將輥壓機(jī)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(zhǔn),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(cè))為基準(zhǔn),檢測磨輥耐磨層距基準(zhǔn)梁的高度,并做記錄;
5)標(biāo)準(zhǔn)檢測時(shí),深度尺應(yīng)在基準(zhǔn)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(shù)據(jù)記錄在記錄表上;
6)特殊檢測時(shí),必須準(zhǔn)確測出耐磨層上最深點(diǎn)至基準(zhǔn)梁的高度。
輥壓機(jī)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(shè)備使用過程中的常見現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)請專業(yè)人士現(xiàn)場堆焊修復(fù)。
單傳動
單傳動輥壓機(jī)與雙傳動輥壓機(jī)相同,一個(gè)為固定輥,一個(gè)為活動輥。所不同的是,單傳動輥壓機(jī)只有一套動力系統(tǒng),增加了一套聯(lián)動齒系。由定輥傳輸動力,動輥運(yùn)動通過齒系由定輥傳遞。
單傳動輥壓機(jī)在只需要一套同樣功率傳動系統(tǒng)的情況下能更有效的將輸入功率傳遞到輥壓機(jī)系統(tǒng)中,這樣最大限度的發(fā)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(tǒng)的臺產(chǎn)電耗,達(dá)到了節(jié)能減排效果!經(jīng)濟(jì)效益大幅增加!
以1200*500mm型輥壓機(jī)配3.2*13m水泥磨為例:
1、單傳動輥壓機(jī)和雙傳動輥壓機(jī)的破碎效果基本一致,完全滿足粉磨工藝的質(zhì)量要求;
2、傳統(tǒng)雙傳動輥壓機(jī)總裝機(jī)522kw,而單傳動輥壓機(jī)只有270.5kw,因此單傳動輥壓機(jī)比雙傳動輥壓機(jī)節(jié)能45%;
3、單傳動輥壓機(jī)設(shè)計(jì)更加先進(jìn),投資成本顯著降低,比同規(guī)格雙傳動輥壓機(jī)一次性投資減少在50-90萬元以上;
4、單傳動輥壓機(jī)采用聯(lián)動齒輪,雙輥絕對同步,解決了雙傳動輥壓機(jī)因兩電機(jī)滑差率不同而加大輥面
磨損的弊病,因而單傳動輥壓機(jī)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(zhuǎn)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。
粉磨節(jié)能
在水泥生產(chǎn)過程中,單位產(chǎn)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(jī)為主要設(shè)備的粉磨工藝系統(tǒng),大力采用性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、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(jī)及輥筒磨技術(shù)裝備。通過采用節(jié)能粉磨設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù),能使粉磨系統(tǒng)節(jié)電30%~40%,水泥單位產(chǎn)品的電耗降低20%~30%.若水泥行業(yè)普遍采用節(jié)能粉磨設(shè)備,可望每年全國將節(jié)電150億~250億千瓦時(shí),相當(dāng)節(jié)省0.375億~0.625億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
由輥壓機(jī)與“V”型分級機(jī)(或打散分級機(jī))配套組成的擠壓聯(lián)合粉磨和半終粉磨系統(tǒng),采用低壓、大循環(huán)工藝,不僅大幅度提高了粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量,而且延長了設(shè)備使用壽命、解決了維護(hù)檢修的煩惱。從1995年在某水泥廠首次應(yīng)用開始,其粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量比原球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)翻了一番;現(xiàn)已推廣成為國內(nèi)普遍使用的粉磨工藝,迄今為止,仍是國內(nèi)水泥粉磨系統(tǒng)效率最高的生產(chǎn)技術(shù)