生產(chǎn)用原料經(jīng)QCS配料系統(tǒng)精確計(jì)算出各組分的配入量，通過(guò)電子調(diào)速皮帶秤計(jì)量后送至磨口，再經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器喂入磨內(nèi)粉磨。由于石料等入磨速度高，使回轉(zhuǎn)下料器分格輪葉片邊緣部分磨損速度較快。磨損后，一方面造成系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，難以操作且磨體磨損嚴(yán)重，產(chǎn)量下降;另一方面因各種原料的顆粒大小不均，經(jīng)常出現(xiàn)葉片與外殼之間卡料現(xiàn)象，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)下料器過(guò)負(fù)荷跳閘、失速報(bào)警并導(dǎo)致立磨連鎖跳停。

1、原料粉磨系統(tǒng)現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

　　中國(guó)聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司南陽(yáng)分公司(以下簡(jiǎn)稱“我公司”)目前擁有一期3000t/d、二期6000t/d二條熟料生產(chǎn)線，其原料磨分別采用丹麥FLS公司Atox37.5和Atox50立磨，且均采用回轉(zhuǎn)下料器進(jìn)行入磨喂料，并承擔(dān)系統(tǒng)鎖風(fēng)功能。

　　生產(chǎn)用原料經(jīng)QCS配料系統(tǒng)精確計(jì)算出各組分的配入量，通過(guò)電子調(diào)速皮帶秤計(jì)量后送至磨口，再經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器喂入磨內(nèi)粉磨。由于石料等入磨速度高，使回轉(zhuǎn)下料器分格輪葉片邊緣部分磨損速度較快。磨損后，一方面造成系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，難以操作且磨體磨損嚴(yán)重，產(chǎn)量下降(磨損后期產(chǎn)量只能達(dá)到220t/h和440t/h左右，原設(shè)計(jì)能力分別為260t/h和510t/h);另一方面因各種原料的顆粒大小不均，經(jīng)常出現(xiàn)葉片與外殼之間卡料現(xiàn)象，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)下料器過(guò)負(fù)荷跳閘、失速報(bào)警并導(dǎo)致立磨連鎖跳停。為改變這一狀況，曾棄回轉(zhuǎn)下料器而改用旁路溜子直接入磨;這樣雖然減少了立磨系統(tǒng)停機(jī)次數(shù)，但入磨溜子無(wú)鎖風(fēng)措施，導(dǎo)致噴口環(huán)風(fēng)速降低，漏風(fēng)量較大，直接導(dǎo)致中控操作困難，無(wú)法提高磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。而隨著我公司兩條熟料線窯系統(tǒng)產(chǎn)能的進(jìn)一步提高，原料磨系統(tǒng)的臺(tái)時(shí)壓力越來(lái)越大，運(yùn)轉(zhuǎn)率要達(dá)到90%以上才能滿足窯系統(tǒng)的正常生產(chǎn)運(yùn)行。這樣，對(duì)原料立磨的日常維護(hù)帶來(lái)了極大困難，使立磨系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間帶病運(yùn)行，嚴(yán)重影響了設(shè)備使用壽命，增加了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。

2、改造方案及其實(shí)施

2.1、改造方案的確定

　　眾所周知，立磨是負(fù)壓作業(yè)，負(fù)壓的穩(wěn)定性和大小以及磨內(nèi)料層厚度及均勻程度，直接關(guān)系到立磨運(yùn)行的穩(wěn)定性及其產(chǎn)、質(zhì)量。因此在粉磨操作過(guò)程中，其主要控制參數(shù)有入磨溫度、入磨負(fù)壓、磨內(nèi)溫度、磨內(nèi)負(fù)壓等。例如：若喂料過(guò)程中配料秤波動(dòng)較大并導(dǎo)致下料不穩(wěn)定、磨內(nèi)料層波動(dòng)較大時(shí)，將加大磨機(jī)操控難度且影響磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量;同時(shí)液壓系統(tǒng)會(huì)不斷地進(jìn)行補(bǔ)壓和泄壓，甚至直接導(dǎo)致磨輥研磨磨體，引起磨機(jī)震動(dòng)過(guò)大，磨內(nèi)襯板磨損較快，嚴(yán)重時(shí)會(huì)把液壓拉桿拉斷，造成不必要的損失。又如回轉(zhuǎn)下料器分格輪葉片邊緣部分磨損后，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，磨內(nèi)負(fù)壓降低。

　　經(jīng)對(duì)二臺(tái)原料磨運(yùn)行進(jìn)行多方考察、論證和研究，決定采用鑲有耐磨襯板的三道鎖風(fēng)閥代替原有回轉(zhuǎn)下料器，既解決了鎖風(fēng)問(wèn)題，又解決了磨損問(wèn)題。因?yàn)槿�道鎖風(fēng)閥既有超強(qiáng)的鎖風(fēng)效果，且具有使用方便、運(yùn)行平穩(wěn)、動(dòng)作可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單及可自由設(shè)定下料時(shí)間并能平穩(wěn)地敷設(shè)入磨物料等優(yōu)點(diǎn)。

2.2、三道鎖風(fēng)閥的組成及原理

　　三道鎖風(fēng)閥由三道鎖風(fēng)閥板及耐磨襯板、液壓系統(tǒng)(包括液壓缸、油泵、電磁閥、加熱器以及管道組成)、電控系統(tǒng)等組成。自上而下設(shè)有的三道閥板(#1、#2、#3)全部由液壓缸控制，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)電磁閥來(lái)控制每個(gè)液壓缸的循環(huán)動(dòng)作。

　　運(yùn)行中，首先#1電磁閥得電，#2電磁閥不得電，#3電磁閥剛失電，即#1閥板執(zhí)行開動(dòng)作，#2閥板全閉，#3閥板執(zhí)行關(guān)動(dòng)作;隨后#2電磁閥得電執(zhí)行閥板開動(dòng)作，#3電磁閥不得電閥板全閉，#1電磁閥剛失電執(zhí)行閥板關(guān)動(dòng)作;以此執(zhí)行一個(gè)循環(huán)后重新開始下一個(gè)循環(huán)(見表1)。這樣在三道閥工作過(guò)程中，始終有一個(gè)鎖風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，從而起到強(qiáng)的鎖風(fēng)效果;只有一個(gè)閥板處于打開狀態(tài)進(jìn)行立磨的喂料作業(yè)。由于一個(gè)循環(huán)間隔時(shí)間僅為2s(可根據(jù)實(shí)際情況，隨意調(diào)整間隔時(shí)間)，因此可確保喂料的均勻性和磨內(nèi)料層厚度的穩(wěn)定性。

表1 三道鎖風(fēng)閥的閥位狀態(tài)的循環(huán)變化

2.3、三道鎖風(fēng)閥改造方案的實(shí)施

　　利用立磨系統(tǒng)大修期間，我們對(duì)一期和二期原料磨進(jìn)行了回轉(zhuǎn)下料器替換為三道鎖風(fēng)閥的改造。以一期原料立磨系統(tǒng)為例，其改造實(shí)施作業(yè)如下。

　　(1)利用切割、焊接等技術(shù)，進(jìn)行原回轉(zhuǎn)下料器的拆除和三道鎖風(fēng)閥的安裝工作;從液壓站敷設(shè)6根液壓油管，分別安裝在三個(gè)液壓缸上，作為其上腔和下腔的供油管道;利用PLC程序自動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁換向閥的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)氣缸帶動(dòng)閥板的關(guān)閉和打開;把原有的回轉(zhuǎn)下料器電機(jī)線改造為三道鎖風(fēng)閥系統(tǒng)的電源線，系統(tǒng)控制柜電源盤安裝在現(xiàn)場(chǎng)合適位置。

　　(2)現(xiàn)場(chǎng)三道鎖風(fēng)閥與中控室之間，一要敷設(shè)自動(dòng)化控制多芯電纜一根，用于備妥、運(yùn)行、驅(qū)動(dòng)、停止、#1限位、#2限位、#3限位、液位低報(bào)警、液位極低報(bào)警、溫度極低報(bào)警、溫度低報(bào)警、溫度高報(bào)警、溫度極高報(bào)警信號(hào)的傳輸與控制;二要敷設(shè)自動(dòng)化屏蔽電纜一根，使液壓站供油壓力進(jìn)入中控室。另外，電控系統(tǒng)控制柜至液壓油站之間敷設(shè)電纜三根，用作電機(jī)線、加熱器線、電磁閥線、液位和溫度等控制電纜;電控系統(tǒng)控制柜至現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)液壓缸限位電纜一根，用于#1限位、#2限位、#3限位控制。

　　(3)液壓站上安裝一塊有4路輸出的溫度顯示儀表，并設(shè)有溫度極低報(bào)警(15℃)、溫度低報(bào)警(30℃)、溫度高報(bào)警(40℃)、溫度極高報(bào)警(50℃)。另液壓站液位控制設(shè)有液位低報(bào)警、液位極低報(bào)警和濾油器堵塞報(bào)警等功能。

　　(4)控制柜內(nèi)安裝可編程序控制器PLC(S7-300)一臺(tái)，控制整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。控制柜門上安裝現(xiàn)場(chǎng)啟停按鈕及各種報(bào)警指示以及循環(huán)時(shí)間控制器(具體來(lái)設(shè)定每個(gè)閥的運(yùn)行時(shí)間)等，控制柜防護(hù)等級(jí)達(dá)IP54，基本適應(yīng)水泥行業(yè)的環(huán)境。

　　(5)三道閥的氣缸上分別設(shè)置限位接近開關(guān)，每個(gè)氣缸工作完畢后，接近開關(guān)動(dòng)作，由此來(lái)監(jiān)控每個(gè)閥板的運(yùn)行情況。接近開關(guān)的信號(hào)傳輸至PLC內(nèi)部，用于判斷其閥板是否工作至全開限位以及判斷其動(dòng)作時(shí)間是否超過(guò)設(shè)定的閥板運(yùn)行時(shí)間。

　　(6)增加三道鎖風(fēng)閥系統(tǒng)的連鎖功能。如三道閥故障跳停，則設(shè)置磨機(jī)連鎖自動(dòng)抬輥，同時(shí)延時(shí)跳停立磨主電機(jī)功能。如果三道閥未運(yùn)行，則設(shè)置入磨三通氣動(dòng)閘板閥不能打至入磨位置，從而很好地保護(hù)了設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

3、技改效果

　　我公司#1、#2原料立磨系統(tǒng)喂料鎖風(fēng)系統(tǒng)改造前后運(yùn)行參數(shù)見表2。

　　從表2數(shù)據(jù)不難看出，本次改造達(dá)到了良好的改造效果，具體如下。

　　(1)兩臺(tái)磨機(jī)的磨內(nèi)差壓得到了很大的提高(提高了0.07MPa左右)，這說(shuō)明三道閥起到了很好的鎖風(fēng)效果。

　　(2)改造后兩臺(tái)磨機(jī)的產(chǎn)量均有7%左右的提高幅度，其中#1磨的料層波動(dòng)幅值明顯下降，立磨運(yùn)行震動(dòng)值下降、穩(wěn)定性提高;但#2磨的料層厚度波動(dòng)幅度變大了(達(dá)30mm)，因而造成立磨運(yùn)行振動(dòng)值提高了0.3mm/s，但不影響整個(gè)磨機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　(3)其他效益。一是節(jié)約了電能，以3000t/d線為例原設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)下料器電機(jī)功率為11kW，現(xiàn)在液壓系統(tǒng)總功率不超過(guò)5kW，運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)環(huán)保;二是大大地提高了磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，現(xiàn)在基本上月運(yùn)轉(zhuǎn)率都可達(dá)到98%以上;三是因料層厚度的增加減少了磨機(jī)的磨損，延長(zhǎng)了磨輥的使用期限，維護(hù)工作量大大較少。