水泥磨鋼球竄倉原因分析及處理

張美娟，崔繼中，李中興

（秦皇島淺野水泥有限公司，河北 秦皇島 066000）

秦皇島淺野水泥有限公司現(xiàn)有3臺(tái)水泥磨。其中3號(hào)磨是后期增設(shè)的帶O-SEPA N2000選粉機(jī)的閉路管磨系統(tǒng)，1號(hào)磨和2號(hào)磨是建廠初期（1997年投產(chǎn)運(yùn)行）建設(shè)的由日本川崎重工生產(chǎn)的帶CKP-170（水泥預(yù)粉磨）的管磨系統(tǒng)，2套設(shè)備工藝相同。管磨尺寸為φ3.9×12 m，設(shè)計(jì)能力為115 t/h。

實(shí)際運(yùn)行過程中，1號(hào)磨的生產(chǎn)能力低于2號(hào)磨約10 t/h。2021年下半年，現(xiàn)場多次發(fā)現(xiàn)從磨頭一倉向外蹦小球（二倉鋼球）的現(xiàn)象，并且發(fā)生多次飽磨的事故。每次飽磨，按照以往的操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行甩磨不能處理，只能停磨，進(jìn)磨處理。進(jìn)磨以后發(fā)現(xiàn)均為出磨篦縫和出口篩網(wǎng)全部堵塞的問題。而當(dāng)飽磨甩空磨內(nèi)物料以后，如果此時(shí)停磨，再次啟動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生磨啟動(dòng)電阻故障，從而導(dǎo)致不能啟動(dòng)，需電氣人員配合進(jìn)行多次嘗試后才能啟動(dòng)，而帶料啟動(dòng)的情況下正常。

為了保證生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于上述生產(chǎn)故障，有必要進(jìn)行分析、研討，找到相應(yīng)的對(duì)策，采取措施避免。

1 故障分析

1.1 故障現(xiàn)象一

磨頭向外蹦小球的現(xiàn)象很明顯是一倉竄入了二倉的小球。分析原因，只有2個(gè)可能性：一是從選粉機(jī)經(jīng)粗粉分離器返回到磨頭部位。經(jīng)中控和現(xiàn)場檢查確認(rèn)，入選粉機(jī)前端的除渣系統(tǒng)運(yùn)行良好，排放正常，同時(shí)檢查2號(hào)磨系統(tǒng)也正常，并沒有混入二倉小球的現(xiàn)象。所以排除該種可能。二是磨內(nèi)隔倉篩網(wǎng)損壞或料面過高，鋼球直接從二倉混入到一倉。為確認(rèn)是該原因，需進(jìn)磨檢查。

1.2 故障現(xiàn)象二

頻繁發(fā)生飽磨的現(xiàn)象，對(duì)于前面帶預(yù)粉磨的水泥系統(tǒng)來說，發(fā)生的概率本身非常低，所以如果飽磨，肯定有明顯地影響運(yùn)行的故障原因存在。再結(jié)合飽磨時(shí)的其他故障現(xiàn)象綜合分析判斷，有如下2種原因。

（1）每次飽磨時(shí)，都不同于以往，能夠經(jīng)過長時(shí)間搖磨后搖空，然后再恢復(fù)喂料，基本就能正常。但是，這幾次飽磨后的現(xiàn)象及處理則是：出口篦縫和出口篩網(wǎng)全部糊死，必須開磨門，人工進(jìn)磨進(jìn)行清理后才能再次甩料，隨后才能恢復(fù)正常運(yùn)行。

（2）一倉混入大量的二倉小球，造成級(jí)配混亂。分析原因主要為：一是溫度和助磨劑是否合適。經(jīng)核對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)比2號(hào)磨系統(tǒng)，均沒有異常現(xiàn)象，排除這個(gè)可能性。二是因鋼球竄倉，懷疑是系統(tǒng)級(jí)配混亂，從而造成粉磨狀態(tài)異常，以致經(jīng)常發(fā)生飽磨的故障。

1.3 故障現(xiàn)象三

磨內(nèi)物料搖空以后再次啟動(dòng)磨主機(jī)時(shí)經(jīng)常起不來的故障現(xiàn)象及處理方式為：磨主機(jī)啟動(dòng)電阻因過熱故障報(bào)警，造成啟動(dòng)失敗，需電氣人員現(xiàn)場配合，經(jīng)過多次調(diào)試才能啟動(dòng)。

分析原因主要為：一是電機(jī)本身問題。經(jīng)過電氣檢查確認(rèn)，電機(jī)狀態(tài)正常，沒有經(jīng)過其他的改造、維修等，排除該原因。二是磨主機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷過大，經(jīng)過分析研討，初步判定一倉磨內(nèi)襯板磨損嚴(yán)重，磨內(nèi)搖空以后，因襯板不能有效地帶起鋼球，造成負(fù)荷過大，主機(jī)難以啟動(dòng)。

2 處理過程

2022年1 月份，開始進(jìn)行冬季檢修工作，針對(duì)上述故障，分別進(jìn)行了專項(xiàng)檢查、確認(rèn)和調(diào)整。

2.1 磨內(nèi)檢查

2.1.1 磨出口篦縫堵塞

磨出口篦堵塞現(xiàn)象在后期已經(jīng)成為了一個(gè)常態(tài)故障現(xiàn)象，如圖1所示。

圖1 出口篦縫堵塞

本次檢修期間，又再次對(duì)出口篦縫進(jìn)行了徹底的清理，如圖2所示。

圖2 出口篦縫清理

2.1.2 隔倉篩網(wǎng)損壞

檢查發(fā)現(xiàn)，一倉與二倉中間的篩網(wǎng)損壞，且網(wǎng)格中間夾雜很多小球，而且在隔倉板的縫隙中間也夾雜著小球。如圖3、圖4所示。

圖3 篩網(wǎng)夾雜小球

圖4 隔倉板夾雜小球

通過該現(xiàn)象分析判斷，二倉竄球到一倉的途徑就是通過隔倉板和篩網(wǎng)。尤其是當(dāng)發(fā)生飽磨故障的時(shí)候，因料面過高，導(dǎo)致更多的小球竄入到一倉，最后導(dǎo)致頻繁飽磨，如此形成一個(gè)惡性循環(huán)。采取對(duì)策為進(jìn)行篦縫清理、篩網(wǎng)更新，如圖5所示為更新后的中間篩網(wǎng)和清理后的篦縫。

圖5 更新后的篩網(wǎng)和清理后的篦縫

2.1.3 一倉襯板磨損嚴(yán)重

根據(jù)之前的推測，進(jìn)磨內(nèi)檢查一倉襯板情況，發(fā)現(xiàn)襯板磨損嚴(yán)重，幾乎處于磨平的趨勢。圖6為表面觀測現(xiàn)象：視覺上襯板已經(jīng)沒有了明顯的高低差異。

圖6 襯板磨損嚴(yán)重

工作人員對(duì)老襯板和新襯板分別進(jìn)行了測量對(duì)比。對(duì)老襯板2端進(jìn)行的測量，如圖7、圖8所示。

圖7 老襯板低端側(cè)

圖8 老襯板高端側(cè)

對(duì)新襯板2端進(jìn)行測量，如圖9、圖10所示。

圖9 新襯板低端側(cè)

圖10 新襯板高端側(cè)

從測量結(jié)果看，老襯板低端為4.5 cm，高端為7 cm，差異2.5cm；新襯板低端為6cm高端為12cm，差異6cm，老襯板磨損嚴(yán)重。根據(jù)測量結(jié)果決定對(duì)一倉襯板進(jìn)行更新、更換。

2.2 重新篩球，調(diào)整鋼球級(jí)配

2.2.1 一倉混入小球較多

秦皇島淺野水泥有限公司1號(hào)磨一倉級(jí)配尺寸包括φ50、φ60、φ70和φ80 mm共4種，本次篩球結(jié)果，φ50 mm共計(jì)24.2 t，經(jīng)過再次篩選，φ50 mm中包含的17～30 mm尺寸的二倉球共計(jì)4.2 t，圖11為篩球過程中混入一倉的小球情況。

圖11 小球混入情況

2.2.2 小球磨損情況嚴(yán)重

通過測量，如圖12所示，小球直徑為15 mm，秦皇島淺野水泥有限公司最小球徑為φ17 mm，磨損量為2 mm，磨損較為嚴(yán)重。而較小球徑的鋼球也更容易堵塞篦縫和發(fā)生竄倉的事故。

圖12 最小球徑

經(jīng)過以上分析判斷可知，球徑磨損及竄倉的現(xiàn)象，必然會(huì)極大地影響水泥粉磨，繼而造成時(shí)產(chǎn)低、電耗高及飽磨故障的發(fā)生。

2.2.3 調(diào)整級(jí)配

本次篩球，重新進(jìn)行了級(jí)配調(diào)整。同時(shí)，為避免因球面過高，造成竄倉事故出現(xiàn)，根據(jù)級(jí)配方案，本次采取了第一次加球一倉100%加滿、二倉85%的添加量，后期根據(jù)運(yùn)行情況再進(jìn)行補(bǔ)球。

3 運(yùn)行效果

2022年2 月，1號(hào)磨在經(jīng)過多個(gè)對(duì)策的實(shí)施改進(jìn)后，進(jìn)行了試生產(chǎn)運(yùn)行。從運(yùn)行結(jié)果看，初步狀況穩(wěn)定，效果良好。現(xiàn)場磨音正常，磨尾負(fù)壓等中控參數(shù)數(shù)據(jù)正常。與2號(hào)磨相比，時(shí)產(chǎn)差異減少到5 t/h左右，質(zhì)量數(shù)據(jù)方面也有很大的提高：從細(xì)度32 μ14.9%、比表面積3 900 cm2/g，到現(xiàn)在的細(xì)度17.2%、比表面積3 950 cm2/g，在時(shí)產(chǎn)提高的同時(shí)，流動(dòng)度也有所提高。

4 結(jié)束語

本次試運(yùn)行因廠內(nèi)原材料原因，只運(yùn)行了2 d的時(shí)間。初步判斷改善有效果。后期正常生產(chǎn)以后，再通過細(xì)化操作、繼續(xù)調(diào)整完善級(jí)配等方式，再次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，爭取達(dá)到在滿足質(zhì)量的前提下，產(chǎn)能最大化，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

通過對(duì)本次生產(chǎn)故障的發(fā)現(xiàn)、分析、判斷，以及采取對(duì)策進(jìn)行完善，并且在試生產(chǎn)中效果較好，積累了更多的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為以后的生產(chǎn)工作打下了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。