水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)革新研究

摘要：干法線煤粉制備系統(tǒng)為水泥生產(chǎn)領(lǐng)域的一種新型生產(chǎn)設(shè)備，其的出現(xiàn)有效解決了以往生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能低、污染大的不足，對(duì)于水泥生產(chǎn)行業(yè)技術(shù)升級(jí)具備重要意義。本文分析水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)革新，通過(guò)不斷的技術(shù)優(yōu)化，提升煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械性能，以更好適應(yīng)目前煤粉制備的工況需求，為相關(guān)研究的開(kāi)展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn);干法線煤粉制備系統(tǒng);技術(shù)革新

引言：干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受設(shè)備安裝操作、后期運(yùn)行工況等因素的影響，使其在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)一定技術(shù)缺陷，此時(shí)即需要通過(guò)技術(shù)革新來(lái)解決。水泥生產(chǎn)領(lǐng)域，干法線煤粉制備系統(tǒng)的技術(shù)革新多為動(dòng)態(tài)化開(kāi)展，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各類機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做實(shí)時(shí)跟蹤，及時(shí)找出設(shè)備缺陷加以解決，以始終保持系統(tǒng)設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)。

1水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備主要構(gòu)成

水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備主要由原煤輸送、破碎篩分、粉磨、計(jì)量、輸送、氣體探測(cè)等模塊構(gòu)成。裝載機(jī)將煤料投放至原煤輸送系統(tǒng)的上料斗內(nèi)，其底部安裝的棒閥和振動(dòng)給料機(jī)，可對(duì)下料速度進(jìn)行控制，定量向輸送機(jī)輸出煤料。輸送機(jī)上安裝除鐵設(shè)備，將煤料中磁性金屬雜質(zhì)去除。輸送機(jī)提供的煤料經(jīng)三通分料閥篩分后，粒徑在40mm以上的煤塊進(jìn)入破碎系統(tǒng)做破碎處理，然后與小粒徑煤塊一同進(jìn)入第二道輸送機(jī)[1]。粉碎后的煤料在磨前倉(cāng)進(jìn)行計(jì)量稱重和金屬雜質(zhì)清除，然后進(jìn)入到粉磨系統(tǒng)加工為煤粉。磨前倉(cāng)底部安裝插板閥及稱重給煤機(jī)，將稱重計(jì)量后的煤料定量供應(yīng)給立式輥磨機(jī)，可確保喂料過(guò)程精確、連續(xù)。粉磨系統(tǒng)負(fù)責(zé)將小粒徑煤塊加工為煤粉，煤料由溜槽進(jìn)入輥磨機(jī)磨盤(pán)，通過(guò)離心力作用將煤料轉(zhuǎn)移至碾壓區(qū)碾壓為粉磨狀態(tài)。該過(guò)程中，輥磨機(jī)進(jìn)風(fēng)口通入熱風(fēng)，以降低煤料含水量，將煤粉烘干。熱風(fēng)為水泥廠回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行產(chǎn)生的尾熱源，因其含養(yǎng)量較低，非常適合用于煤粉干燥，以實(shí)現(xiàn)能源的回收利用，過(guò)程中可對(duì)干燥溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。粉煤結(jié)束后再在熱風(fēng)的帶動(dòng)下進(jìn)入選粉機(jī)進(jìn)行篩選，若通過(guò)則將煤粉集中至收塵器當(dāng)中，未通過(guò)的煤粉循環(huán)回磨盤(pán)繼續(xù)粉磨。收塵器中采集的煤粉再次進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)，經(jīng)稱重后，由閉風(fēng)閥送入螺旋輸送泵，在風(fēng)機(jī)及輸送泵的共同作用下，將其投入到干法線回轉(zhuǎn)窯的前煤粉倉(cāng)內(nèi)。

從以上工藝流程能夠看出，水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備構(gòu)成非常復(fù)雜，其中任何部件出現(xiàn)問(wèn)題均有可能影響工藝線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須做好日常檢查及技術(shù)革新工作。

2水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備技術(shù)革新

2.1輸送絞刀技術(shù)革新

干法線設(shè)備體系中的煤粉輸送環(huán)節(jié)，若輸送絞刀出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致粉碎處理不充分的煤料直接進(jìn)入煤粉倉(cāng)，并計(jì)量入窖。該情形下，氧割及焊接操作必須小心進(jìn)行，若絞刀隱匿運(yùn)轉(zhuǎn)異常而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)或零部件脫落，即有可能引發(fā)煤稱被卡死的現(xiàn)象，因煤料供應(yīng)不及時(shí)而停產(chǎn)，給水泥廠帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

然而因設(shè)計(jì)不足，干法線設(shè)備體系中采用的運(yùn)輸絞刀多長(zhǎng)度較大，且末端使用尾軸與鉸刀尾孔相連接，并使用螺栓固定。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中尾軸與尾孔連接節(jié)點(diǎn)處非常容易松動(dòng)，導(dǎo)致尾軸與鉸刀間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加大鉸刀振動(dòng)幅度。長(zhǎng)期運(yùn)行中還易導(dǎo)致連接節(jié)點(diǎn)處的螺栓斷裂，引發(fā)卡秤、停窯等問(wèn)題。

針對(duì)該問(wèn)題，曾有企業(yè)提出，將鉸刀設(shè)計(jì)為上下兩部分結(jié)構(gòu)，以將該問(wèn)題徹底清除。然而在現(xiàn)場(chǎng)考察中發(fā)現(xiàn)，想要在標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行的同時(shí)，有效銜接兩部分鉸刀非常不現(xiàn)實(shí)，因此還需從連接節(jié)點(diǎn)處入手。

經(jīng)分析驗(yàn)證，鉸刀故障的發(fā)展多與尾軸與尾鉸刀鏈接節(jié)點(diǎn)處的螺栓斷裂有關(guān)，即螺栓強(qiáng)度不足，無(wú)法承受長(zhǎng)時(shí)間、大幅度鉸刀擺動(dòng)的作用而發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度逐漸增加而進(jìn)一步加大鉸刀的擺動(dòng)，引發(fā)螺栓斷裂。因此決定將尾軸及尾鉸刀抽出，在尾軸及鉸刀連接節(jié)點(diǎn)處鉆設(shè)通孔，使用相應(yīng)的螺栓進(jìn)行貫穿定位，徹底改變之前的節(jié)點(diǎn)連接方式。在部件安裝過(guò)程中，盡可能使鉸刀保持平衡。

經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，該技術(shù)改造方案落實(shí)后，干法線設(shè)備體系鉸刀再未出現(xiàn)此類故障，方案作用效果突出，值得推廣。

2.2動(dòng)靜環(huán)技術(shù)革新

干法線設(shè)備體系運(yùn)行中，動(dòng)靜環(huán)為一項(xiàng)益耗部件，主要受體系運(yùn)行出力低、風(fēng)阻大、溫度分布不均等因素的影響。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，磨煤機(jī)出口壓力差多在2～4kPa，出口煤粉的粒徑均勻指數(shù)僅為1.00左右，均勻度不高，在一次風(fēng)的作用下煤粉小顆粒反復(fù)沖擊噴嘴靜環(huán)，導(dǎo)致靜環(huán)受損。同時(shí)，磨煤機(jī)內(nèi)部紊流的形成導(dǎo)致磨煤機(jī)受較大的風(fēng)阻，因運(yùn)行效率低下而引發(fā)動(dòng)環(huán)磨損。

針對(duì)動(dòng)靜環(huán)易發(fā)生磨損、使用壽命過(guò)短的問(wèn)題，可在動(dòng)靜環(huán)磨損位置進(jìn)行焊接修復(fù)，提高耐磨程度。經(jīng)改造后，磨煤機(jī)出力恢復(fù)正常，送風(fēng)量及風(fēng)壓上升，可有效降低對(duì)煤粉顆粒的阻礙。另外，該技術(shù)革新方案還有利于系統(tǒng)運(yùn)行能耗降低，提高煤粉細(xì)度均勻性，減輕磨煤機(jī)內(nèi)壁受損情況。注意采用該技術(shù)改造方案時(shí)，需在磨煤機(jī)筒內(nèi)壁安裝防磨襯板，提高內(nèi)壁熔點(diǎn)及硬度。

2.3輸送皮帶技術(shù)革新

干法線煤粉制備系統(tǒng)中安裝大量皮帶結(jié)構(gòu)，因運(yùn)輸煤粉中含水量較高、粘性大，皮帶運(yùn)行過(guò)程容易積料導(dǎo)致其運(yùn)行位置發(fā)生偏移。針對(duì)該問(wèn)題，可在輸送皮帶體系內(nèi)加裝積料清除裝置。

煤粉的粘性較大，在皮帶輸送過(guò)程中易粘合在皮帶上并逐層積累，設(shè)備生產(chǎn)廠家原本配置的清掃裝置在運(yùn)行時(shí)常發(fā)生卡阻，其清理效果并不顯著，因此需要設(shè)計(jì)單獨(dú)的積料清除裝置。該裝置兩側(cè)各安裝伸縮桿及彈簧，若清掃積料過(guò)重，借助輸送帶向清掃板的反作用力，可促使清掃板在伸縮桿上下滑運(yùn)動(dòng)，并在彈簧的控制下，清掃皮帶上的積料，避免輸送帶上囤積過(guò)多煤粉導(dǎo)致其發(fā)生卡阻[2]。為延長(zhǎng)清除裝置使用壽命，將清掃板設(shè)計(jì)為活動(dòng)形式，以便換面使用。

2.4除渣皮帶技術(shù)革新

磨煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程包括粉磨和選粉環(huán)節(jié)，將煤料中存有的雜質(zhì)從排渣口清除。實(shí)際運(yùn)行中，排查口雜質(zhì)的囤積速度較快，若清理不及時(shí)，就會(huì)引發(fā)排渣口堵塞的現(xiàn)象，因此需要在該點(diǎn)安排多名工作人員，輪流進(jìn)行清渣作業(yè)，不但清渣效率低，還會(huì)給相關(guān)人員帶來(lái)較大的工作壓力。綜合考慮后，決定在排渣口位置安裝新的皮帶，專門(mén)用于排渣的清理運(yùn)輸。在磨煤機(jī)排渣口位置制作槽鋼輸送帶，一端與磨煤機(jī)排渣口相連，另一端則直接連通至開(kāi)闊位置，當(dāng)排渣積攢到一定體量后，再將其統(tǒng)一運(yùn)走。

除渣皮帶投入使用后，排渣口位置無(wú)需再派專人定點(diǎn)看守，結(jié)合生產(chǎn)工況，定時(shí)到集中堆放點(diǎn)進(jìn)行排渣清理即可，大大節(jié)約人力成本，同時(shí)降低現(xiàn)場(chǎng)工人的工作強(qiáng)度。

結(jié)論：隨著水泥生產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，將有更多先進(jìn)生產(chǎn)工藝、技術(shù)被引入到原本的工藝流程中，進(jìn)而對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)維及技術(shù)升級(jí)產(chǎn)生更大需求。建議相關(guān)企業(yè)在技術(shù)革新中不斷總結(jié)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，合理借鑒其他企業(yè)的先進(jìn)改造方案，確保干法線煤粉制備系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭劍.探討水泥干法線煤粉制備系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)革新[J].四川水泥，2020（03）：2.

[2]楊長(zhǎng)軍.改造新型干法線生產(chǎn)G級(jí)HSR油井水泥[J].水泥，2019（01）：29-33.

作者簡(jiǎn)介：

馬乃鵬，性別：男，出生年：1989，籍貫：廣西貴港市 ，民族：漢，職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：水泥機(jī)械設(shè)備，單位名稱：華潤(rùn)水泥（平南）有限公司，單位所在省市：廣西貴港市。