1、情況簡介

我公司的水泥粉磨系統(tǒng)是典型的“一拖二”型式，即由一臺CLF140/65輥壓機帶兩臺分別為Φ2.4ｍ×12ｍ（簡稱3號磨）及Φ2.6ｍ×13ｍ（簡稱4號磨）的水泥磨，每臺磨機磨頭配有一個有效容量為212ｔ的磨頭鋼板倉（直筒部分為Φ5ｍ×7ｍ），給料裝置由帶變頻調(diào)速的Φ400×400剛性葉輪給料機及DEL0820定量給料機組成。在使用過程中，磨頭倉的設(shè)置較好地解決了運行中輥壓機短期故障對水泥磨的影響，提高了兩臺磨機的運轉(zhuǎn)率，但是，兩臺水泥磨的給料極不穩(wěn)定（4號磨的情況比3號磨更嚴重），在使用初期經(jīng)常發(fā)生料倉結(jié)拱及沖料現(xiàn)象，要么是物料下不來，要么是物料下來后流量控制不住，后來，不但結(jié)拱及沖料現(xiàn)象未解決，還出現(xiàn)料倉堵塞及剛性葉輪給料機電動機頻繁燒壞等現(xiàn)象，造成兩臺水泥磨的產(chǎn)質(zhì)量極不穩(wěn)定，同時也影響了混合材的摻入量，增加了生產(chǎn)成本。后來，經(jīng)過觀察、分析及處理，此問題得到解決，現(xiàn)將有關(guān)情況介紹如下。

2、給料不穩(wěn)定的原因分析

分析認為，倉內(nèi)物料的流動性與物料的性質(zhì)（如內(nèi)摩擦角、容重等）、物料的水分、倉的結(jié)構(gòu)（如高徑比、出料錐體的傾角、出料口的位置及大小、倉壁表面的摩擦系數(shù)等）、出料設(shè)備的性能等有關(guān)，造成磨頭倉給料不穩(wěn)定的原因有以下幾個方面：

①磨頭倉的設(shè)計存在問題，一是下錐體的傾角偏小，只有45°(如圖1所示，3號、4號磨的料倉結(jié)構(gòu)是一樣的)，而經(jīng)過筆者初步測量，其靜態(tài)休止角就為45°左右，按照工藝設(shè)計規(guī)范要求，下錐體的傾角應(yīng)該比休止角大5°～10°。二是出料口為400×400，尺寸也偏小，出料不通暢，從而造成倉內(nèi)物料容易起拱而不容排出，而一旦塌料，則流量又不易控制。

②磨頭倉露天布置，在冬季或雨季時，由于倉壁內(nèi)外溫差較大，倉壁內(nèi)物料容易吸潮粘結(jié)壓實，不僅使倉的有效容量減小，同時還使倉壁的摩擦阻力增大，使物料的流動性更差，更容易起拱。

③進入料倉的物料為粉狀物料，其細度為0.08ｍｍ篩篩余40%～45%，物料顆粒分布不均勻，使得物料的空隙率較小，容易壓實而粘結(jié)。

④倉底給料設(shè)備—剛性葉輪給料機的問題，一方面，剛性葉輪給料機的給料能力偏大，設(shè)計能力為60ｔ/ｈ，而3號磨的實際產(chǎn)量約為25ｔ/ｈ，4號磨的實際產(chǎn)量約為35ｔ/ｈ，這樣，配套的2.2KW電動機總是在低速下運行，從而使電動機的輸出轉(zhuǎn)矩小于葉輪轉(zhuǎn)動實際需要的轉(zhuǎn)矩，從而造成電動機過負載而燒壞，再加上葉輪給料機中進入結(jié)塊的物料或異物而卡死燒壞等；另一方面，葉輪給料機的鎖料能力差，沖料時，調(diào)低葉輪轉(zhuǎn)速甚至把葉輪給料機停下來，仍有物料從葉輪給料機的葉輪與機殼的側(cè)面或徑向間隙中漏出，有時漏出量較大，造成流量控制不住。4號磨的產(chǎn)量比3號磨大，運行時的葉輪轉(zhuǎn)速也較大，所以，流量控制更難一點。

⑤磨頭倉的使用不規(guī)范，停機時間較長時，并未把磨頭倉排空，倉壁結(jié)塊嚴重時，未及時對倉壁進行清理，從而使倉的有效容量進一步減小，物料的流動性更差。

3、處理措施及效果

（1）在初期，我們在磨頭倉錐體下部安裝振動電機，想利用振動電機的激振力的作用把物料振松而改善倉內(nèi)物料的流動性，但實際使用中，由于錐體太大及倉壁結(jié)塊嚴重，其作用很小，達不到設(shè)置的目的，后來就把振動電機取掉了。

（2）操作時發(fā)現(xiàn)，不同的倉位，給料的穩(wěn)定性不同，保持適當?shù)奈锪蟼}位有利于穩(wěn)定給料，為此，在實際生產(chǎn)中，我們要求操作人員適當控制倉位，例如，空倉到4ｍ時，就停止剛性葉輪給料機的下料，等倉位上升后，再開葉輪機給料，此措施能起到一定的穩(wěn)料作用。

（3）適時清倉，把粘結(jié)的物料清理出來，以改善物料的流動性。在清倉后的約半個月時間，有一定的穩(wěn)料效果，但過后又恢復(fù)原狀態(tài)。

（4）改善剛性葉輪給料的穩(wěn)定性，一是把變頻調(diào)速電機改為普通電機，電動機功率由2.2kW加大到4kW，二是對葉輪結(jié)構(gòu)進行多次改進，減小葉輪與機殼的徑向間隙及側(cè)向間隙，把葉片數(shù)由6片增加到10片，以增加擋料效果，同時把葉輪給料機的出料口尺寸縮小，由原來的400×220縮小為400×130。改后，葉輪給料機的故障大大減少，鎖料能力加強。

剛性葉輪給料機由變頻調(diào)速電機改為普通電機后，我們發(fā)現(xiàn)，同樣的兩臺Φ400×400剛性葉輪給料機，轉(zhuǎn)速是一樣的，其設(shè)計給料能力也是一樣的，都為60ｔ/ｈ，但兩臺水泥磨產(chǎn)量不同，這說明，剛性葉輪給料機的填充率是不同的。筆者根據(jù)有關(guān)公式并按磨機臺時產(chǎn)量25ｔ/ｈ計算，葉輪給料機的填充率僅為0.23，遠未達到設(shè)計時的0.8的要求，這充分說明，倉的設(shè)計存在問題，物料并未全部壓實在給料機的給料口上。

（5）在3號磨磨頭倉下錐體增加兩個壓縮空氣噴吹管，在流量變小時，人工開通壓縮空氣噴吹，能使流量增大，但壓縮空氣不能長期打開，原因有兩個，一是壓縮空氣的壓力不足，二是打開壓縮空氣后，物料流動性改善，剛性葉輪給料機的漏料量增大，流量不好控制。所以，壓縮空氣噴吹只能短期使用才有效果。

（6）對給料極不穩(wěn)定的4號磨磨頭倉及給料裝置進行改進，即把原磨頭倉最下部的錐體割下，加裝一個Φ1.3ｍ×1.3ｍ的直筒部分，此直筒內(nèi)安裝三塊充氣板，以便對倉內(nèi)物料進行氣化作用，同時把剛性葉輪給料機給料改為斜槽給料。為此，把定量給料機前移，新加一臺帶流量控制閥的XZ315×2.9ｍ斜槽及一臺供氣的羅茨風機(如圖2所示)。改后使用中，物料下不來的情況得到改善，但給料量仍不穩(wěn)定，如給定產(chǎn)量為30ｔ/ｈ，實際流量在0～50ｔ/ｈ之間周期性變動，同時，由于倉內(nèi)物料結(jié)塊，這些結(jié)塊物料進入斜槽時，容易堵塞斜槽，使人工清理斜槽的工作量較大，給料的穩(wěn)定性反而不如未改的3號磨剛性葉輪給料給料機。分析認為，下部物料氣化后，能破壞最下部的結(jié)拱，但由于上部物料的結(jié)塊及氣化后的空氣不法排出，容易造成塌料及堵塞，使流量波動大，且易堵料，所以，給料同樣是不均勻的。

（7）考慮4號磨的氣動下料裝置不但穩(wěn)定性差，同時清理斜槽堵塞的時間較多，影響了運轉(zhuǎn)率，為此，我們?nèi)∠藲鈩酉铝涎b置，改回到原來的剛性葉輪給料機給料。針對原設(shè)計料倉下錐體的傾角太小的問題，我們把第一次改進時新加的Φ1.3ｍ×1.3ｍ直筒部分取掉，重新制作一個高為850ｍｍ，錐體傾角為62°的錐體。同時，制作一個Φ420×600雙頭錐體，用鋼絲繩懸掛在倉內(nèi)，雙頭錐體位置距離出料口高約850ｍｍ（錐體直徑最大處離料倉邊緣距離為450ｍｍ，即大于出料口尺寸400ｍｍ）。安裝雙頭錐體的目的是減輕下層物料的壓力，同時，利用物料下料流動時的動力讓雙頭錐體晃動來破壞倉內(nèi)的結(jié)拱現(xiàn)象。另外，為改善倉壁的結(jié)構(gòu)，減輕摩擦阻力，我們嘗試在3號磨及4號磨的磨頭倉的錐體部分加裝δ10的超高分子量聚乙烯襯板，以防止物料在下錐體內(nèi)粘結(jié)，同時利用此種材料的摩擦系數(shù)小來改善倉壁的流動性。

超高分子量聚乙烯襯板安裝前，需清理倉壁內(nèi)的物料和鐵銹，以便襯板貼合緊密及螺栓的焊接，超高分子量聚乙烯襯板根據(jù)錐體尺寸現(xiàn)場下料并鉆孔，然后，把下好料并鉆好孔的襯板放到固定的位置上，畫出螺栓的位置，再把沉頭螺栓焊接在錐體上，最后用沉頭螺栓固定襯板(襯板安裝圖如圖3所示)。

改后4號磨料倉錐體及給料裝置如圖4所示，經(jīng)生產(chǎn)實踐，4號磨的給料穩(wěn)定性大大增強，波動量在2ｔ/ｈ左右，運行中不需人工振打倉壁，也不需打開壓縮空氣噴吹，物料就可自行下料，有時雖有流量增大，但時間很短，對磨機的產(chǎn)質(zhì)量沒有大的影響。而3號磨，因下錐體未改動（下錐體到樓面的高度沒有4號磨的位置高，無法改變下錐體的部分結(jié)構(gòu)）及未加雙頭錐體，有時需開壓縮空氣噴吹，效果沒有4號磨的好。

4、總結(jié)

通過采取上述的處理措施，4號磨的給料穩(wěn)定性大大增強，從而解決了生產(chǎn)中多年未解決的瓶頸問題，使磨機的產(chǎn)質(zhì)量得到保障。實際運行效果證明，磨頭倉的錐體傾角太小及倉壁吸潮結(jié)塊是造成給料穩(wěn)定性差的主要原因，因此，在設(shè)計段階，就必須注意磨頭倉的錐體傾角及改善倉內(nèi)流動性的問題，宜愿減小倉容也要保證傾角合適，同時，可在倉內(nèi)安裝摩擦系數(shù)小的高分子量聚乙烯襯板來改善倉內(nèi)物料的流動性；另外，在料倉的使用中，停磨時間長時，要及時放空倉位，使用時間較長后，要及時安全地清倉，這對保證給料的穩(wěn)定性也有一定的效果。

作者：劉明紅

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