1、情況簡介

我公司的水泥粉磨系統是典型的“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率，但是，兩臺水泥磨的給料極不穩定（4號磨的情況比3號磨更嚴重），在使用初期經常發生料倉結拱及沖料現象，要么是物料下不來，要么是物料下來后流量控制不住，后來，不但結拱及沖料現象未解決，還出現料倉堵塞及剛性葉輪給料機電動機頻繁燒壞等現象，造成兩臺水泥磨的產質量極不穩定，同時也影響了混合材的摻入量，增加了生產成本。后來，經過觀察、分析及處理，此問題得到解決，現將有關情況介紹如下。

2、給料不穩定的原因分析

分析認為，倉內物料的流動性與物料的性質（如內摩擦角、容重等）、物料的水分、倉的結構（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等）、出料設備的性能等有關，造成磨頭倉給料不穩定的原因有以下幾個方面：

①磨頭倉的設計存在問題，一是下錐體的傾角偏小，只有45°(如圖1所示，3號、4號磨的料倉結構是一樣的)，而經過筆者初步測量，其靜態休止角就為45°左右，按照工藝設計規范要求，下錐體的傾角應該比休止角大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，由于倉壁內外溫差較大，倉壁內物料容易吸潮粘結壓實，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。

④倉底給料設備—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，設計能力為60ｔ/ｈ，而3號磨的實際產量約為25ｔ/ｈ，4號磨的實際產量約為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矩小于葉輪轉動實際需要的轉矩，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，調低葉輪轉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號磨的產量比3號磨大，運行時的葉輪轉速也較大，所以，流量控制更難一點。

⑤磨頭倉的使用不規范，停機時間較長時，并未把磨頭倉排空，倉壁結塊嚴重時，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物料的流動性，但實際使用中，由于錐體太大及倉壁結塊嚴重，其作用很小，達不到設置的目的，后來就把振動電機取掉了。

（2）操作時發現，不同的倉位，給料的穩定性不同，保持適當的物料倉位有利于穩定給料，為此，在實際生產中，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料作用。

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

（4）改善剛性葉輪給料的穩定性，一是把變頻調速電機改為普通電機，電動機功率由2.2kW加大到4kW，二是對葉輪結構進行多次改進，減小葉輪與機殼的徑向間隙及側向間隙，把葉片數由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速電機改為普通電機后，我們發現，同樣的兩臺Φ400×400剛性葉輪給料機，轉速是一樣的，其設計給料能力也是一樣的，都為60ｔ/ｈ，但兩臺水泥磨產量不同，這說明，剛性葉輪給料機的填充率是不同的。筆者根據有關公式并按磨機臺時產量25ｔ/ｈ計算，葉輪給料機的填充率僅為0.23，遠未達到設計時的0.8的要求，這充分說明，倉的設計存在問題，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，此直筒內安裝三塊充氣板，以便對倉內物料進行氣化作用，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，但給料量仍不穩定，如給定產量為30ｔ/ｈ，實際流量在0～50ｔ/ｈ之間周期性變動，同時，由于倉內物料結塊，這些結塊物料進入斜槽時，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，能破壞最下部的結拱，但由于上部物料的結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定性差，同時清理斜槽堵塞的時間較多，影響了運轉率，為此，我們取消了氣動下料裝置，改回到原來的剛性葉輪給料機給料。針對原設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，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的結拱現象。另外，為改善倉壁的結構，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粘結，同時利用此種材料的摩擦系數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錐體尺寸現場下料并鉆孔，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，經生產實踐，4號磨的給料穩定性大大增強，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，對磨機的產質量沒有大的影響。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構）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

通過采取上述的處理措施，4號磨的給料穩定性大大增強，從而解決了生產中多年未解決的瓶頸問題，使磨機的產質量得到保障。實際運行效果證明，磨頭倉的錐體傾角太小及倉壁吸潮結塊是造成給料穩定性差的主要原因，因此，在設計段階，就必須注意磨頭倉的錐體傾角及改善倉內流動性的問題，宜愿減小倉容也要保證傾角合適，同時，可在倉內安裝摩擦系數小的高分子量聚乙烯襯板來改善倉內物料的流動性；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，這對保證給料的穩定性也有一定的效果。

作者：劉明紅

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