永興機械：國內(nèi)輥壓機應用現(xiàn)狀及改進措施

一,、國產(chǎn)輥壓機系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　我國自上世紀八十年代引進德國KHD公司輥壓機技術以來,，國產(chǎn)輥壓機的規(guī)格，輥徑由Φ1200*500mm發(fā)展到Φ2200*2000mm ,，裝機功率由220kW×2發(fā)展到1400kW×2 ,，配套磨機的產(chǎn)量由70t/h發(fā)展到300t/h。現(xiàn)在生產(chǎn)輥壓機廠家很多,，水泥廠使用的輥壓機較多的,，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系列打散分級機,、“V”型分級機,、臥式選粉機。配套磨機有開路,、閉路,；早期小輥壓機配套大磨,，后期大輥壓機配小磨。其在提高產(chǎn)能,、降低電耗取得很大成績,，但其存在的問題，一旦到使用廠家水泥廠,，就很難做大的改變,。

　　二、輥壓機設計的主要參數(shù)

　　1,、輥壓機工作原理

　　輥壓機采用的是高壓料層粉碎原理使物料得以粉碎,，是大能量一次性輸入。為了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性作業(yè),，采用一對相向運動的輥子（其中一只固定輥一只活動輥）,，液壓力通過活動輥作用在拉入兩輥之間的物料上，并將其壓實粉碎,。

2,、工作壓力

　　壓力是決定輥壓效果的最基本參數(shù)。輥壓機總力 F（kN）= n·S·Pr式中： n 一液壓缸數(shù)S 一液壓缸有效面積（m2）Pr 一液壓系統(tǒng)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用的是最大輥壓,。以兩輥中心連線為 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速度 V 表示；另一種是以輥子轉(zhuǎn)速表示,。輥子的圓周線速度與產(chǎn)量,、功率消耗和運行的平穩(wěn)性有關。輥速高,， 產(chǎn)量也大,，但過高的轉(zhuǎn)速使得輥子與物料之間的相對滑動增大，咬合不良,，使輥子表面磨損加劇,，對輥壓機的產(chǎn)量也產(chǎn)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 ；輥子線速度：一般在 1.0-1.7 m/s,，目前大多在 1.5-1.7m/s,。

　　4,、料餅厚度

　　輥壓機的通過量公式為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，如果輥壓降低料餅將變厚,，這說明輥壓機能力（通過量） 將隨輥壓降低而增加,。

　　5、控制方式

　　主要有 2 種：1,、恒壓力,，2、恒輥縫,。

        三,、國產(chǎn)輥壓機系統(tǒng)存在問題的分析

　　1、目前國產(chǎn)輥壓機大多采用低壓大循環(huán)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,，產(chǎn)生的細粉比例少,， 細度 0.08mm 篩余在 70-80%,0.9mm以上占50%左右，擠壓效果差,；輥壓機運行電流波動大,，運行電流在額定電流的 50%左右，實際使用功率更低,。

　　2,、輥縫的控制有兩種方式，一種為恒壓力控制,，一種為恒輥縫控制,；其電機運行電流都波動較大，PLC控制大多采用德國西門子,，運行輥縫和壓力波動較大,；加上回輥壓機細粉偏多，有時會產(chǎn)生劇烈共振,。

　　3,、除鐵器,，硬物清理系統(tǒng)效果較差,，系統(tǒng)都有除鐵,，但不能確保不進鐵塊,、硬物，特別是不銹鋼、高鉻鋼球等硬物,；由于輥壓機物料循環(huán),，進入硬物、鐵塊無法排除,。

　　4,、目前大多輥壓機進料裝置為物料經(jīng)過料倉后直接沖到輥縫，將物料拉入兩輥之間,，即我們通常所說的輥壓機的拉入角進行擠壓,；流量調(diào)節(jié)幅度有限且難以精確穩(wěn)定控制；同時料倉有倉位高低,，還有物料離析現(xiàn)象,，有時導致輥壓機震動大；改進的進料裝置,，有些可以控制開度,，但效果不佳，未能達到有效控制流量,。

　　5,、目前國產(chǎn)輥壓機輥速一般都在 1.5-1.7 米/秒，線速度偏快,，容易導致輥壓機震動,；加上采用低壓大循環(huán)，物料流量大,，輥縫波動大,，所配用的電機功率偏小，導致電機運行電流波動大,，運行穩(wěn)定性較差,。

　　6、輥壓機配套早期有打散機,、后期以V選為主,；由于打散機效率低,，磨損快,，分級控制難度大，使用中問題多,，但發(fā)揮的作用卻不大,；V選循環(huán)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(lián)合粉磨系統(tǒng)的設計中,，配料是穩(wěn)定可控的，輥壓機的喂料會出現(xiàn)離析,、流量的不穩(wěn)定,，而入磨的物料則靠操作輥壓機系統(tǒng)的穩(wěn)定，并且不能顯示流量,，靠細度指標及經(jīng)驗調(diào)節(jié),，實際操作難度大。傳統(tǒng)的雙層隔倉板難以適應現(xiàn)在的要求,，出現(xiàn)隔倉板堵塞,，中風過大，邊風過小,，控制不了物料流速的現(xiàn)象,，磨內(nèi)糊磨、飽磨現(xiàn)象嚴重,。

　　四,、輥壓機系統(tǒng)的改造措施及效果

　　A：為克服目前輥壓機使用中存在有時出現(xiàn)劇烈震動、輥壓機運行電流低,、波動大的問題,，進料控制不穩(wěn)，物料有離析現(xiàn)象,，輥壓機系統(tǒng)循環(huán)不穩(wěn)定,，入磨流量、細度控制不穩(wěn)定的問題,，做如下改進：

　　1,、增加輥壓機輥縫調(diào)整裝置（專利技術），采用恒壓恒輥縫控制,，輥縫在一定壓力下有壓力預調(diào),，即使出現(xiàn)物料離析現(xiàn)象，細粉也能穩(wěn)定通過輥壓機,，不會因為壓縮氣隙過小而產(chǎn)生震動,；輥縫的調(diào)整方式改變，輥子軸承座受力方向的改變,，不再出現(xiàn)對輥壓機上梁中部的沖擊,，就不會產(chǎn)生劇烈共振；接近擠碎物料的極限壓力,，能夠形成料餠,，通過合理調(diào)整，使輥子運行更加平穩(wěn)，使輥壓機達到正常運行狀態(tài),， 兩臺主電動機電流達到額定電流 80-90% ,，運行在一定范圍內(nèi)作小幅度的擺動， 這標志輥壓機對物料輸入了粉碎所需的能量,。

　　2,、改造輥壓機進料裝置，穩(wěn)定控制物料流量,，達到合適的物料流量,；參考德國珀力修斯技術，對輥壓機進料裝置進行改進：一,、對進料流量,、流速進行準確估算，穩(wěn)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(cè)擋板進行了重新設計，兩端的固定在輥壓機下部加裝一根圓鋼拉緊,，不會出現(xiàn)撐開,，防止邊部漏料嚴重；兩端增加邊部流量控制,，可以根據(jù)情況調(diào)節(jié)兩端給料的寬度,。

　　3、輥壓機工作距離極短僅6-8厘米,，壓力很高在500-1000噸,；除鐵器,、硬物清理系統(tǒng)效果非常重要,，要確保入輥壓機不進鐵塊、硬物,，特別是不銹鋼,、高鉻鋼球等硬物（目前在用除鐵器大多磁力偏小,，效果差,，推薦選用強力除鐵器和鎮(zhèn)江金石非金屬除鐵）；因為鐵塊一旦進入輥壓機，無法自動排出,。

　　4,、如液壓系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)存在問題，更換PLC控制系統(tǒng),，改進液壓系統(tǒng),，達到液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運行，控制可靠（如原液壓控制系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)達到要求,，可以不改）

　　通過以上改造,，可以使輥壓機穩(wěn)定運行，不會出現(xiàn)劇烈震動,，輥壓機運行電流在額定電流的80-90%,，輥縫波動在0-5mm范圍平穩(wěn)波動；進料控制穩(wěn)定,，物料即使有離析現(xiàn)象,，輥壓機運行同樣穩(wěn)定，輥壓機系統(tǒng)循環(huán)穩(wěn)定,，入磨流量,、細度控制穩(wěn)定。在同樣質(zhì)量控制指標的情況下可以提高臺時產(chǎn)量10-20%,。

　　B：由于目前國產(chǎn)輥壓機大多采用低壓大循環(huán)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,，產(chǎn)生的細粉比例少， 細度 0.08mm 篩余在 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(yōu)良的輥壓機能夠形成料餠，產(chǎn)生的細粉細度 0.08mm 篩余在 50%左右,，0.9mm以上小于30%（目前國內(nèi)輥壓機廠家能夠做到這樣的有,，但很少）；這樣說明現(xiàn)輥壓機還有非常大的潛力,。同時,，早期輥壓機型號偏小，運行效果差,，這就有很大的改造空間,。

　　1,、采用高壓小循環(huán)的控制方式，控制平均輥壓在 120-150Mpa,，尖峰壓力也在 260-300Mpa 接近擠碎物料的極限壓力,，能夠形成料餠，產(chǎn)生的細粉（輥壓機出料口）細度 0.08mm 篩余在 50%左右,，0.9mm以上小于30%,。加大電機功率，根據(jù)我們的測算和實踐經(jīng)驗給出電機功率等參數(shù),；由于目前輥壓機電機功率配置偏小,，運行不穩(wěn)，出現(xiàn)問題多由震動引起,，加大電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(xiàn)油缸壓強較低,，加大油缸壓強即可；如液壓系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)存在問題,，更換PLC控制系統(tǒng),，改進液壓系統(tǒng)，達到液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運行,，控制可靠（如原液壓控制系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)達到要求,，可以不改）。

　　3,、增加輥壓機輥縫調(diào)整裝置,、改造輥壓機進料裝置、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,，可以使輥壓機穩(wěn)定運行,，和A方案相同效果；在同樣質(zhì)量控制指標的情況下可以提高臺時產(chǎn)量20-50%,。一個企業(yè)有較多輥壓機,，如將大規(guī)格輥壓機電機用于小輥壓機，可以使小規(guī)格輥壓機達到大一號輥壓機的效果,，產(chǎn)能將大大提高,。

　　C：打散機,、V選，磨內(nèi)的改造

　　1,、對于打散機,、V選,，我們在使用中無法解決之時,，想到一個沒有辦法之辦法；取消打散機改用氣流分級裝置,，使用后效果意想不到,，分級效率更高，回料細粉很少,，入磨細度可控,，無動力消耗（噸水泥節(jié)電0.8度），降低配件消耗,，減少維修費用,，大大減少維修人員。其配套除塵器消耗大量電耗,；在V選前增加氣流分級機,，使用后效果優(yōu)越，分級效率更高,，回料細粉很少,，入磨細度可控，降低循環(huán)風量（我公司首創(chuàng)產(chǎn)品,，專利技術,，不得仿冒）。

　　2,、采用我公司自創(chuàng)新型《均風,、防堵、篩分隔倉板》,，采用耐磨鋼板制造,，激光切割篦縫；具有通風面積大,，防堵,；采用我公司自創(chuàng)實用新型防堵出料箆板，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,；采用全區(qū)域研磨體提升活化技術,，全方位激活死區(qū)層研磨體、提升研磨體相對物料的做功效能（磨內(nèi)活化技術,，和其他不同,，解決研磨體的多方位運動軌跡，解決磨內(nèi)飽磨,、糊磨現(xiàn)象,，對系統(tǒng)產(chǎn)量有實際的較大提高）。

　　通過以上改造,，入磨物料細度,、流量的更為穩(wěn)定，磨內(nèi)研磨能效充分發(fā)揮,，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好,，水泥顆粒形貌、級配更為合理,。

　　輥壓機系統(tǒng)是一種效率較高的工藝系統(tǒng),，目前國產(chǎn)輥壓機大多采用低壓大循環(huán)的控制方式，壓力偏低,，效率偏低,，有著很大的可挖掘潛力；粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量的高低是反應系統(tǒng)每一個節(jié)點工作任務完善與否的結(jié)果,，因此在粉磨系統(tǒng)過程中,，要圍繞并遵循磨前破碎， 磨內(nèi)磨細,、磨后分選三大要素和節(jié)點控制這一原則,，完善數(shù)據(jù)、科學操作,， 進一步實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能提產(chǎn),。上饒市匠芯機械設備有限公司是專業(yè)從事粉磨工程技術改造和技術服務的公司，竭誠做好技術服務工作,，共同推進粉磨系統(tǒng)的技術進步,！