速磨機在噴煤中的控制

吳龍 許君鋒

摘 要：該文筆者根據單位噴煤中速磨機控制系統、PLC控制系統的特點、調試經驗并結合自身長期維護設備的經驗，詳細地分析中速磨電機跳機的條件及原因，并對跳機條件進行分析和設備改善。

關鍵詞：中速磨機 噴煤控制

中圖分類號：TF321 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0050-02

1 工藝流程

高爐噴吹煤粉用廉價的煤代替了昂貴的焦碳使生產成本下降，是繼精礦之后第二個能大幅度降低焦比的措施，是實現高爐煉鐵穩產、高產優質、低耗的必要技術手段，是煉鐵系統結構優化的戰略措施。高爐噴煤系統的工藝流程為：煤場的原煤用鏟車或行車裝入受煤斗，后經受煤斗下的振動給料機、大傾角皮帶機和配倉皮帶機運至原煤倉，原煤倉的原煤經稱重調速給煤機均勻地進入磨煤機，原煤在磨煤機內進行研磨、烘干并分離，符合粒度要求的煤粉沿管道進入布袋收粉器被收集后進入煤粉倉，不符合粒度要求的返回磨機研磨區再次研磨直到合格后進入煤粉倉，煤粉倉下的高壓并列式噴吹罐將煤粉向高爐輸送，高爐平臺上設分配器，由管道輸送過來的煤粉經分配器支管通過插入高爐風口直吹管的噴槍噴入風口。

磨煤機是該系統的關鍵設備。2009年中國冶金設備南京有限公司從德國CLAUDIUS PETERS公司（簡稱CP公司）引進全套技術，開始生產制造EM型中速磨。此次泰富興澄鋼鐵有限公司1、2、3高爐噴煤使用了兩臺EM65型中速磨機，該磨機研磨元件（上、下磨環及磨球）為德國進口。EM型中速磨的研磨件類似一個水平放置的單向推力球面軸承，鋼球在研磨件之間自由滾動，在整個使用過程中，鋼球保持絕對球形，研磨件表面的有效接觸面積在磨損（不同煤種有不同磨損）過程中都保持不變，從而保證了在使用過程中（研磨的壽命期內）磨機產量的均一和質量的穩定。

2 系統介紹

系統介紹如圖1所示。

2.1 PLC配置

PLC系統采用Modicon TSX Quantum系列可編程控制器。畫面開發和運行操作采用InTouch Window Viewer8.0。畫面和程序通訊采用I/O Seve MBENET 9.11。

2.2 設備組成

磨煤機（包括上、下磨環及磨球）、磨煤機減速箱、磨煤機電機、液壓站、潤滑站、布袋收粉器和磨煤機電機液阻柜等。

3 問題提出

磨煤機在生產過程中由于操作人員操作失誤、檢測元件故障或設備自身的保護，引起磨煤機電機停機。不但影響正常的生產，還加速了設備的劣化。筆者就對興澄鋼鐵有限公司1#高爐噴煤使用了一臺EM65型中速磨跳機的原因結合個人的一些想法進行總結分析。

4 分析問題

4.1 排粉風機停機則磨煤機電機停機

排粉風機電機為高壓電機有限時電流速斷保護、反時限過流保護、過負荷保護、三相不平衡保護、電機過熱及母線失壓等保護。排粉風機的作用是把磨煤機制好的煤粉運輸到布袋收粉器中。如果排粉風機跳電磨煤機電機沒有停機，會使磨煤機制好的煤粉不能夠及時運輸到布袋收粉器中，煤粉堆積在磨煤機中發生設備事故。

4.2 液阻柜啟動超時報警磨煤機電機停機

液阻柜啟動超時報警由時間繼電器發出，設定時間為25 s。磨煤機電機啟動時液阻柜的極板由上而下運行，使水電阻的電阻值由大到小變化，當極板碰到下極限開關時磨煤機電機轉子回路的短接接觸器動作，這個過程時間為20 s。若28 s后接觸器沒有動作，液阻柜發出啟動超時報警磨煤機電機停機，是為了接觸器沒有動作后保護水電阻的水被加熱蒸干，電機轉子回路就開路了，電機無法正常啟動運行，引發生設備事故。

4.3 磨煤機電機的熱繼電器動作磨煤機電機停機

過熱保護主要為了防止電機過熱，當熱積累值達到整定值時，裝置動作跳閘。并在電腦操作畫面上閃爍和發出報警信號。電機過熱保護動作跳閘后，不能再次立即啟動，要等到電機散熱到允許啟動溫度時才能啟動。

4.4 磨煤機減速箱的軸承測溫點溫度高于80 ℃磨煤機電機停機

磨煤機減速箱的測溫熱電阻有5個，備用5個，測量量程為0 ℃～100 ℃。分布為減速箱前后各有一用一備，減速箱兩側各兩用兩備。用于監測磨煤機減速箱的溫度，保護減速箱。若有一測溫點的溫度高于80 ℃，則磨煤機電機停機，并在電腦操作畫面上閃爍和發出報警信號。因磨煤機制粉時振動比較大，很容易使測溫的熱電阻的電阻絲斷裂和接線松動。熱電阻的電阻絲斷裂開路使生產操作電腦上顯示的溫度一下升高到滿量程100 ℃，引起磨煤機電機停機。為了防止這種情況的發生在程序中把引起熱電阻滿量程100 ℃從停機條件中去掉，使停機條件溫度為80 ℃～99 ℃。熱電阻的接線松動使生產操作電腦上顯示的溫度不穩定一但超過80 ℃，引起磨煤機電機停機。為了防止這種情況的發生：（1）熱電阻在接線端子接牢后用焊錫焊牢加固。（2）在程序中加報警延時，去掉因溫度不穩定的超過80 ℃的報警。即溫度超過80 ℃必須保持3 s后才發出停機信號，使磨煤機電機停機。

4.5 磨煤機潤滑油站出口油溫高于65 ℃磨煤機電機停機

磨煤機潤滑油站出口的測溫熱電阻有1個，測量量程為0 ℃～100 ℃。若測溫點的溫度高于65 ℃，則磨煤機電機停機，并在電腦操作畫面上閃爍和發出報警信號。潤滑油不停循環對軸承起到降溫的作用。同時潤滑油的溫度過高會引起潤滑油氧化變質，造成磨煤機減速箱各軸承潤滑不良，降低使用壽命。

4.6 磨煤機潤滑油站出口油壓低于100 kPa磨煤機電機停機

磨煤機潤滑油站出口油壓的壓力表的測量量程0～1 000 kPa。若測溫壓點的壓力低于100 kPa，則磨煤機電機停機，并在電腦操作畫面上閃爍和發出報警信號。潤滑油站出口油壓過低，使潤滑油無法對各軸承充分潤滑或無潤滑，降低軸承的使用壽命，甚至發生設備事故。

4.7 磨煤機出口溫度高于120 ℃磨煤機電機停機

磨煤機出口的測溫熱電阻有1個，測量量程為0 ℃～150 ℃。若測溫點的溫度高于120 ℃，則磨煤機電機停機，并在電腦操作畫面上閃爍和發出報警信號。這個停機保護是工藝操作上的連鎖，是為了保護布袋收粉器。如果磨煤機出口溫度長時間高于120 ℃，會使布袋收粉器中的布袋或煤粉起火燃燒發生設備事故。

5 結語

在PLC系統的集中監控的制粉工藝畫面中，受控設備的運行狀態在畫面中以動態的形式顯示，溫度、壓力、流量各測點的參數都集中在模擬值顯示畫面中，并且大部分都在制粉工藝畫面中直接指示，以方便操作人員和維修人員觀測和維修人員及時排除故障，尤其突出了各種報警信號。磨煤機電機停機故障，它所產生故障的原因也不是單一性的，而是綜合性的，作為維修人員必須從電氣原理和工藝要求著手，通過電氣故障現象綜合性地分析產生故障的原因，才能有針對性地發現問題，并迅速地加以排除。同時重視總結積累，以達到提高自身水平與素質的目的。

參考文獻

[1] 吳惠明，張旭，朱炳安.EM型、ZGM型中速磨性能比較[J].現代冶金，2006（4）：14-16.