通過對輥壓機電機進行電氣改造降低輥壓機電機損壞頻次探討

阮石寶，李小鋒

（云南建工云嶺水泥有限公司 云南 昆明 650220）

1 輥壓機在水泥生產中的作用。

在輥壓機面試之前，承擔水泥粉磨的設備主要是管磨機。管磨機由于其自身的結構跟粉磨原理的限制，根據世界各地粉磨工作研究人員的研究統計結果表明，管磨機能耗很高但粉磨效率卻是極低，大概只能達到百分之幾。幾乎絕大部分能源都消耗在了聲能、研磨介質磨損、磨機襯板磨損上。

經研究實踐表明用于水泥粉磨的混合物料在50～300MPa 的壓力下就能結塊成為料餅。而且料餅中已含有20～30%的細粉,有60%的物料顆粒小于2mm，即便是稍大一點的顆粒物料內部也產生了微裂紋，這樣就使得混合物料的強度大大降低，對管磨進一步粉磨極為有利，我公司承擔這一工作的就是輥壓機。輥壓機的應用大大提高了管磨的粉磨效率使得管磨的能耗大大降低。

2 某公司輥壓機在生產中存在的問題。

某公司主要生產PPS32.5R、PPS42.5 和PO42.5水泥，水泥粉磨時混合物料有熟料、磷渣、磷石膏、粉煤灰、爐渣等，磷渣和磷石膏水分含量較高，配合完成物料的綜合水分PPS32.5 達到4.97%雨季甚至達到5.62%（詳見表1）。高水分物料進入穩流倉，會結塊導致堵料、塌料，一但塌料會瞬間增大輥壓機負荷。

表1 水泥粉磨混合物料水分/%

使輥壓機跳停。輥壓機跳停后物料無法通過就會將輥壓機前部的物料通道全部堵死，就需要花費大量的人力進行通堵。經常性的堵死跳停還會對電機造成隱性損傷，降低輥壓機電機繞組的絕緣性能，一旦絕緣性能降低到一定程度，就會發生擊穿，燒毀動輥電機，2017 年到2019 年3 月就燒了8 次，電機的修理費用一般每次都在2 萬元以上。

3 輥壓機系統技術改進

并聯增加動力電容提高電機功率因素（見圖1）。輥壓機電動機的改進輥壓機電機由活輥電動機跟固輥電機組成，原定活輥電動機、固輥電動機均為三相異步電動機額定功率均為220Kw、額定電流均為425A、防護等級均為IP44。但在實際生產中經測量主要負荷集中在活輥電動機最大電流已超額定電流30%。固輥電動機最大電流也超額定電流5%。將活輥電動機由原設計的220KW 提升至250KW，將額定電流425A 提高到511.5A。

在活輥電動機和固輥電動機的進線端，三相之間各兩兩并聯增加各2 只動力電容，利用電容器的充放電功能，將交流電的無功電能對電機的有功電能消耗進行補償，提升電機性能的同時減少電能消耗，減少線路和電動機的無功功率，增加電動機的功率因數，降低電機電流波動。由于系統中的負載，大部分是感性負載，因此總電流I將滯后電壓U 一個角度∮，如果將并聯電容與負載并聯，則電容電流將抵消一部分電感電流，從而使電感電流減小，總電流I 也減小，功率因素將提高，由于有功功率P=S*COS∮,當設備的視在功率S 一定時，如果功率因素COS∮提高，則功功率P 也隨之增大，設備的有功出力也就提高了。

圖1 并聯增加動力電容電路圖

由（1）式可見，當功率因素提高后，將使功率損失大大下降；因此使得在線路和變壓器中的電能損失下降。改善電壓質量△U 為。

（2） 式中：

△U 線路中的電壓損失，P：有功功率，KW，Q：無功功率，Kvar，U：額定電壓，KV ，R：線路總電阻，Ω，X_L：線路感抗，Ω。由上式可見，當線路中的無功功率Q 減少后，電壓損失△U 也減少。

提升電機繞組等級，增加測溫元件。通過技術改進將電機繞組耐熱等級由F 級提升至H 級，在電機繞組上加入熱電阻，在外界增加測溫器，將熱電阻跟測溫器用信號線相聯，檢測電機繞組溫度，對電機進行保護。

通過對輥壓機電機的改進，大幅提升了電機的穩定性跟能效。在提升了輥壓機臺產的同時降低了電機的電流，節約了電能，有效的降低了輥壓機堵死跟燒電機的頻次，2019 年4 月技改完成后至今沒有發生過電機燒毀。

表2 輥壓機電動機技改前后空載運行電流對比

表3 輥壓機電動機技改前后負載運行電流對比

表4 噸水泥粉磨工序電耗對比

4 結語

在對水泥生產輥壓機系統改進后，整個水泥生產過程更加順暢，水泥粉磨生產質量得到可靠保證，輥壓機系統電動機經常燒壞情況得到根本改變，水泥粉磨工序電耗大大降低，改進后的效果顯著。