辊压机产品升级-恒功率控制

2023-12-02

图片


引言
自20世纪80年代德国洪堡KHD公司辊压机技术引进以来,辊压机规格不断大规模化,使用体验不断提高,广泛应用于干料、水泥协同研磨、矿渣终研磨等领域,体现了其优良的能耗指标。早期辊压机使用中存在的问题也得到了很多改进,使用体验也得到了一定程度的改善,但我们从其原理、参数、结构、工艺等方面了解了什么效果是最佳选择。


1、辊压机的基本参数



1.1 辊压机原理

辊压机选用一对相向运动辊(其中一个固定辊和一个活动辊),应用液压作用于将两辊的中间材料拉入活动辊中,并将其挤压压破碎。(其作用力约为500-1500吨,液压系统的作用至关重要,对其作用机制进行详细分析。(其作用力约为500-1500吨,液压系统的作用至关重要,

对其作用机制进行详细分析。)

图片

图1 辊压机的工作原理

1.2 压力

挤压力是衡量辊压效果的最重要参数。辊压机总力F(kN)= n·S·Pr式中:n 一个液压缸数S 一个液压缸的有效面积(m2)Pr 一个液压系统压力(MPa)均值辊压PCP(KN/ m2)Pcp=2F/D·Bsinα式中:D 一磨辊孔径(m)B —磨辊的有效宽度(m)α---压力角或咬入角(°)PT投射压力(KN/ m2)PT=F/B·事实上,最大辊压才是真正对辊压起作用的。压力角从8.3度开始,停止在-1.6度,而较大的峰值压力为1.5度,峰值压力略大,平均压力为2倍。国产辊压机实际应用压力均值辊压在80-100Mpa之间,峰值压力也在160-200Mpa之间 ;优秀的辊压机实际应用压力平均辊压力为160-200mpa,峰值压力为320-400mpa ;根据材料质量的不同,实际应用压力应优于挤压效果。

图片

图2 辊压机的受力方向

1.3 辊速

辊压机的辊速有两种表示方法:一种表示辊圆上角V;另一种表示辊速。

图2 辊压机的受力方向

1.3 辊速

辊压机的辊速有两种表示方法:一种表示辊圆上角V,另一种表示辊速。辊的圆周角速度与产量、功耗和运行稳定性有关。辊速高,产量大,但速度过高,导致辊与材料之间的相对滑动和扩大,咬合不良,加重辊表面损坏,也对辊压机的产量产生不利影响。目前一般辊速为1 -1.75m/s 也有人提出,辊速不能超过1.5m/s ;辊角速度一般为1.0-1.7 m/s,大都在1.5-1.7m/s,现在有2.0-2.2m/s。(速度的选择应优先考虑挤压效果,挤压效果以实际抽样为准。速度过快,挤压工作时间较短,设备容易引起振动,其强力变化无法控制,消耗功率但没有应有的挤压效果)
1.4 料饼薄厚

辊压机产品升级-恒功率控制
通过量公式为Q=3600·B·s·υ·γ(t/h)式中:B---辊压机总宽(m)s----料饼薄厚(m)υ----辊压机角速(m/s)γ----料饼密度(t/m3)
普通料饼又薄又厚≈0.02*辊径,若辊压减少料饼会增厚,则表明辊压机水平(通过量)会随辊压减少而变化。

1.5 控制方法
主要有2 种:1、恒压力,2、恒辊缝。

1.5 控制方法
主要有2 种:1、恒压力,2、恒辊缝。无论采用哪种方法,从液压原理来看都是错误的,因为压力总是起伏,辊缝总是起伏,仅靠电器操作是做不到的。

图片

2、辊压机系统使用中存在问题的分析

图片

图片1、对辊压机挤压效果的解读,直接反映了辊压机出料口的细粉含量,很多企业没有做这个分析,大家都做了,让很多企业了解这种情况,这也是我们做事的结果。一般辊压机出料口粒度0.9mm的筛余为40-50%,粒度0.08mm的筛余为75-90%;德国伯利维斯最好的辊压机出料口粒度0.9mm的筛余为3%,0.08mm的筛余为64%。因此,国内辊压机没有达到辊压机的理想效果。

图片图3 解读辊压机挤压效果

2、辊压机液压系统是由油站、油缸、储能器(氮气襄)提供动辊压力挤压材料的关键设备、由调速阀、气压表、继电器、油道、控制箱组成。
(1)气襄尺寸和管道应根据气缸尺寸计算。气襄2大1小并接,相当于3个都是小气襄,大气襄失效。

(2)气囊压力分别设置8、10、12Mpa,只有一个气相在某个区段起作用,另外两个气相失去作用。这种差压理论首先是德国人提出的,然后结合实际情况,由于材料变化太大,没有达到预期的效果,然后就没有再应用了。图片(3)氮气囊压力一般安装在系统最低压力60-80%,以保证气相与启闭阀在系统最低压力下保持一定的安全性。(3)氮气囊压力一般安装在系统的最低压力60-80%。目的是确保气相与启闭阀之间的一定安全,当系统处于最低压力时。但是,只有在现场检测系统的运行状态时,才能知道。如果温度过高或过低,则证明其不在良好的工作环境中。

图4 辊压机液压系统
3、辊压机辊缝的操作方法有两种,一种是恒压控制,另一种是恒辊缝;无论采用哪种方法,从液压原理来看都是错误的。由于压力总是起伏,辊缝总是起伏。气压表的反应速度为200ms。根据气压表调整油泵加减压,然后操作气缸压力,辊缝按油缸压力控制,一、落后,二、压差过大;不利于辊压机的高效运行和挤压效率的发挥。
图5 压力曲线的显示表明,下半部分作功效率较低
4、辊压机的许多进料装置都经过了改造。目前优化的进料装置可以控制开度,但两个方向的控制肯定是不可能的。流量调节范围有限,难以准确稳定控制;另外两个方向无法调整。

图6 辊压机进料装置1

图7
 辊压机进料装置2

图片

3、辊压机产品升级对策

图片

图片


图片

1、拆卸辊压机进料装置,进料(发明专利)采用新型4向进料装置操作,两个方向调整操作,严格控制物料流量。另外两个方向可以调整上下辊缝误差,使辊缝误差在±在3mm内,减少材料对辊压机的冲击,便于形成稳定的材料层。图8 辊压机新进料装置

图片

图9 辊压机新进料装置2、拆卸和更换辊压机液压系统、油站、调速阀、气压表、储能器(氮气向)、行程调节阀(发明专利)由阀件组成,提升减振调节阀,压力误差在于液压系统柔软、刚性、可调节和可控±0.5Mpa;在研发过程中,采用专用高精度压力测量设备(1000HZ)收集检测数据分析,采用专用模拟软件和复杂的计算能力模型,最终成功突破双通道可调减振抗震驱动机构;实现液压系统刚性、柔软、有效。我公司已申请并获得2项专利,模仿违法,只模仿其类型,不能模仿。事实上,如果系统和工作条件发生变化,就很难满足相应的要求。

图10 辊压机液压系统1图片


图11 辊压机液压系统2

图片

图12

图片 辊压机液压系统33、改进辊压机液压PLC和进料装置四个方向的操作,采用恒功率控制,便于中控操作;配备西门子SIMATIC S7-1200集成了西门子SINAMICS 推广产品和SIMATIC人机界面产品;CPU标配以太网接口,适用于PROFINET、TCP、UDP、Modbus TCP 以太网等几种工业通信协议。通过数学模型,我公司在研发过程中应用了大量的现场数据、专用仿真软件和复杂的计算能力模型;并在实践中得到证实。通过数学模型,我公司在研发过程中应用了大量的现场数据、特殊的模拟软件和复杂的计算能力模型;并在实践中得到证实。国外类似的技术既昂贵又保密。

图13 控制系统页面
下图(1)(2)为1ms压力曲线,常用气压表为200ms,仅显示图中黑条数据;图(1)为改造前数据,黑条(氮气向)压力变化较大。如果超过设定压力,报告将跳停。细黄线(气缸压力)下不工作;图(2)为改造后的数据,细黄线密实代表优秀工作,黑条压力波动不大,使辊压机运行电流相对稳定;辊缝波动偏移±在3mm范围内,退速稳定起伏,提高辊压机的挤压效率。
图14
压力运行曲线改造前


图15
压力运行曲线改造后

4、辊压机产品升级(采用恒功率控制方法)

图片


图片

1、从辊压机的实际使用情况来看,无论是恒压控制还是恒辊缝操作,最终效果都是辊压机工作良好,导致细粉量大;目前使用的辊压机大多运行电流低,导致细粉量低。

图片2、由于材料本身变化大,循环操作不稳定,气缸压力波动操作不稳定,辊缝起伏操作不科学,辊压机工作平稳,挤压效率高。

3、通过各方面的勤奋,根据各环节的有效管理,然后通过数学模型、现场调整环节中的大量现场数据,应用专用模拟软件和复杂的计算能力模型;采用恒功率控制,达到以下效果:(1)4方向进料调整,使辊缝误差在±3mm内;(2)辊压机液压柔可调,可控,压力误差在±0.5Mpa;(3)采用恒功率控制方法,最大功率为85±5% 。

出辊压机细粉含量比原来提高3-7%,入磨比表提高40-60m2/kg,提升台产量10-20%。图片

出辊压机细粉含量比原来提高3-7%,入磨比表提高40-60m2/kg,提升平台产量为10-20%。如果不需要提高平台产量,可以提高辊压机的工作,减少磨机的工作,降低2-5度/吨水泥的综合能耗。

总体效益超过1000万元(设备稳定、节能、系统对称、熟料用量减少)

图片

图16 部分业绩展示

部分业绩:巢湖恒信(φ 180×120鹏飞)、巢湖恒力(φ180×160鹏飞)、福建金牛(φ180×160天津院)、陆川华润(φ160×140合肥院)、唐山冀东(φ160×140合肥院)、广宗金隅(φ180×160合肥院)、江西南方(φ160×120合肥院)、东海马陵山(φ180×140鹏飞)、宝鸡海螺(φ160×140合肥院)、江苏苏隆(φ180×120新业)、北海鱼峰(φ180×160利君)、南京巨力(2套)、配套江苏鹏飞、天津医院、德国克虏伯。自2020年8月改造以来,巢湖恒信水泥有限公司效益显著!巢湖恒信水泥有限公司自2020年8月改造以来效益显著!能耗22度/吨的水泥(含包装等。)从台时200吨/小时上升到230吨/小时,到260吨/小时,再到290吨/小时。比较宝鸡海螺改造前后的运行曲线。图17 巢湖恒信水泥改造效果1

图18 巢湖恒信水泥改造效果2
图19 巢湖恒信水泥改造效果3

图片图20 巢湖恒信水泥改造效果4

辊压机系统是一种高效的工艺系统。现在对辊压机的认知存在误解,挤压过程没有深入分离分析,挤压效果好,没有标准;现在辊压机作为终磨矿粉已经用得很好了
能耗小于31度/吨的矿粉已经实现,水泥最终研磨,熟料和混合物各自的研磨已经成功使用。水泥联合粉
能耗22度/吨的水泥已经达到磨能耗;
因此具有很大的挖掘潜力;

上饶工匠芯机械设备有限公司是一家专业从事辊压机系统技术创新和技术服务的公司,致力于技术服务,共同推进辊压机的全面发展

科技进步!

作者单位:上饶工匠芯机械设备有限公司


推 荐 阅 读

1.

[西安 |4月19-21日] 2023年水泥工业烧制与环保科技交流大会

2.企业参与标准编制的十大好处
3.审理国推项目“通用粉煤灰水泥低碳产品认证”通知

4.欢迎发表2023年水泥杂志广告


5.辊压机技术更新改造(高压小循环)和协同研磨系统的智能化

6.

技术漫画 | 液压双导轨辊压机进料装置


7.双曲线进料装置的开发和应用

8.讨论水泥窑烟尘NOx减排技术

9.解决带式输送机带面清洁问题

10.

用缓凝水泥实践工业糖蜜复合生产道路基层

11.

研究废料调味料对高镁熟料压蒸澎涨能的影响

12.浅谈水泥窑协同处理危险废物搭配

13.

有效管理水泥水溶六价铬含量的实践是通过调节水泥原料来实现的

14.
分析影响水泥窑湿法脱硫系统石膏脱硫效率的因素

图片15.

水泥窑尾袋收尘器超低排放改造核心技术分析

图片

16.
再来说说连轴器加热膨胀的分析和计算。

17.辊压机一般进料装置对比分析

辊压机产品升级-恒功率控制
18.辊压机产品升级(挤压效果为关键)19.研磨干料时,密封小仓库和密封链板式给料机进行改造20.镁钙砖烧制隧道窑烟气处理中采用干法脱硫和SCR脱硝21.讨论新型干法水泥窑收集纯化(减排)二氧化碳22.预热器系统阻节能项目
标签: 技术升级   功率控制   压机   压力