球磨试验（共7篇）
球磨试验 篇1
0 前 言
水泥生产是能量利用率低且高耗能的产业, 我国水泥产量约占全球产量的一半, 降低水泥生产能耗是重要的任务。人们采取了许多方法提高水泥生产能量的利用效率, 降低能耗, 其中, 在水泥粉磨工艺中大量应用水泥助磨剂, 取得了广泛的社会效益和经济效益。但是, 对水泥生产工艺中重要的生料粉磨过程, 则极少关注和研究。陈益兰[1]对立窑系统生料粉磨中生料助磨剂的特点和应用进行了研究, 发现用木质素磺酸钙作为生料助磨剂可以提高生料粉磨效率, 降低电耗, 提高磨机产量等优点。对越来越多的新型干法熟料生产工艺, 还没有进行相应的生料助磨剂应用研究的报道。本文即对大型球磨系统应用生料助磨剂进行了试验研究, 取得了一定的效果, 现将试验结果介绍如下。
1 简 介
上海某水泥有限责任公司为一条日产2 000 t新型干法生产线, 配一台Tirax (9.25+3.87) ×4.6风扫式球磨机, 边缘传动, 主电动机功率为2 500 kW。入磨气体温度为270～330 ℃, 出磨为气温为100 ℃时, 入磨原料综合水分2～3%。当生料细度控制为80微米筛筛余低于23%, 0.2 mm筛筛余为3以下时, 系统产量为165 t/h左右。由于生料产量无法完全满足熟料烧成的需要, 所以考虑应用生料助磨剂来提高生料产量。
2 小磨试验
2.1 生料助磨剂原料的选择
根据水泥粉磨和生料粉磨的异同点, 从众多原料中选择木质素磺酸钙和三异丙醇胺作为生料助磨剂的组成成分。
木质素磺酸钙是亚硫酸盐法生产化纤浆或纸浆后被分离的木质素的磺酸盐, 是一种阴离子表面活性剂, 具有较强的降低界面张力的表面活性剂, 是常用的普通减水剂。相对分子质量为20 000～50 000之间, 棕色粉磨, pH值为4～6, 还原物小于12%, 水不溶物小于2%。
三异丙醇胺, 易溶于水, 分子量为191, 具有较强的极性, 是一种常用作水泥助磨剂原料的非离子表面活性剂。
2.2 生料配比及原材料
生料配比采用试验厂的生产配比, 具体配比见表1。
生料的化学成分见表2。
2.3 试验方法
将原材料按生料配比进行配样, 每次配样5 kg, 投入标准试验小磨, 再将配好的生料助磨剂样按掺量称量后倒入试验磨, 粉磨一定的时间后将生料倒出即得样品。然后检验生料的细度变化并评估其效果。生料助磨剂掺量分别为0、0.03%、0.05%、0.1%、0.3%, 生料粉磨时间分别为8.5 min、10 min、12 min。
3 试验数据和结果
3.1 助磨剂掺量对助磨效果的影响
添加不同掺量助磨剂入生料原料粉磨相同的时间, 结果见表3。
由表3可知, 随着掺量的增加, 生料的细度下降, 但下降幅度不大, 且当掺量较低时, 较空白样甚至还有上升。比表面积随助磨剂掺量的增加逐渐上升, 但当掺量由0.1%增加到0.3%时, 比表面积上升不明显。
3.2 不同粉磨时间对助磨效果的影响
不同粉磨时间对生料助磨剂效果的影响, 结果见表4。
由表4可知, 当粉磨时间延长时, 细度下降越来越明显, 比表面积上升。当掺量从0.1%提高到0.3%时, 助磨效果的提高幅度有限。由表可知, 当生料粉磨时间12 min, 掺量为0.1%左右时的细度和比表面积较佳。
3.3 工业试验的结果
将优选的生料助磨剂用计量泵加入到生料配料中, 按正常生产时控制生料质量, 当掺量为0.08%时效果最佳。结果见表5。
当助磨剂掺量为0.08%时, 生料产量可提高6～9%, 基本达到客户要求。
4 讨论和结论
助磨剂的作用机理有列宾捷尔 (1931) 和伟斯特伍德 (1965) 提出吸附降低硬度学说, 克里帕尔 (1977) 等人提出矿浆流变学学说, 断裂价键理论学说。试验生料中所用石灰石为方解石晶体, 晶粒尺寸较小, 为层状结构, 颗粒本身的孔隙较多, 比表面积较大。由于石灰石有细小的晶粒组成, 所以不会发生价键的断裂。助磨效果的产生是因为助磨剂吸附颗粒表面, 降低颗粒表面强度和硬度, 延伸进入裂纹或裂缝, 阻止裂纹的愈合, 促进裂纹的延伸和扩大, 从而提高粉磨效率。助磨剂包覆矿物颗粒表面, 可调节矿浆的粘度, 促进颗粒的分散, 提高矿浆的流动性, 阻止颗粒在研磨介质和磨机衬板上的粘附及颗粒之间的团聚, 从而提高粉磨效率。
由于生料的组成与水泥的区别, 所以助磨剂的作用主要是通过提高生料的分散性来提高磨机的产量。由于大型生料磨通风较为充分, 生料成品分散性较高 (因细度较大) , 所以要提高生料产量的难度较大;另一方面, 由于粉磨后的石灰石颗粒细小, 比表面积较大, 所以助磨剂掺量过小时, 对颗粒的表面吸附包覆不够而导致分散性不够。
将木质素磺酸钙和三异丙醇胺作为生料助磨剂的主要成分, 可以将大型尾卸风扫磨生料产量提高8～9%, 基本满足客户的需要。但还需进一步提高产品的助磨效果, 以降低助磨剂的掺量和提高磨机的产量, 提高使用的经济效益以便推广。
摘要：生料助磨剂在风扫式球磨机中的效果进行了应用试验, 结果表明添加适量生料助磨剂可以提高生料磨产量, 降低生料粉磨电耗, 满足熟料烧成的需要。
关键词：生料助磨剂,木质素磺酸钙,球磨
参考文献
[1]陈益兰, 魏诗榴.生料磨中使用助磨剂的试验研究[J].水泥, 1996, (9) :130-134.
球磨试验 篇2
关键词：立磨与辊压机球磨,水泥,混凝土,试验
1 生产数据分析 (2012———2013年7月)
1.1 产品质量对比
1.2混凝土试验报告
2 生产数据对比及混凝土试验报告对比分析
其一, 标准稠度需水量:立磨终粉磨较辊压机+球磨标准稠度需水量平均偏低1.44%。
其二, 凝结时间:立磨终粉磨较辊压机+球磨凝结时间分别长3m in和9m in。
其三, 水泥强度:立磨终粉磨较辊压机+球磨3d抗压强度偏低2.11M pa。28d抗压强度偏低3.10M pa。3~28d抗压强度增长率辊压机+球磨高1.14M pa。
其四, 混合材掺加量:立磨终粉磨较辊压机+球磨混合材掺加量偏低2.47%。
其五, 外加剂适应性:立磨终粉磨与辊压机+球磨在外加剂适应性上基本相近 (结论来源于阿荣旗蒙西混凝土试验室6月30日试验报告) 。
其六, 考虑强度的因素, 立磨终粉磨较辊压机+球磨混合材掺加量总体偏低5.64% (1M pa对应1.5%混合材来进行测算) 。
3 验证试验
在立磨及辊压机+管磨上进行大磨实验以进一步验证其实际效果, 本次试验的目的是验证齐齐哈尔立式磨与辊压机+球磨机所生产的P.O 42.5水泥在混凝土当中的性能表现, 找出二者之间的差距, 为齐齐哈尔蒙西水泥生产、混凝土搅拌站合理配比提供技术依据。
3.1 试验材料
3.1.1 水泥
齐市蒙西P.O 42.5管磨和立磨水泥如下表:
3.1.2 砂石料
A.砂子 (经过烘干) :细度模数:2.38, 含泥量:1.8%, 泥块含量:0.4%, 含水率:0%。
B.卵石 (水洗红烘干) :含泥量:0%, 泥块含量:0%, 含水率:0%, 颗粒级配:0~31.5m m连续级配。
3.1.3 外加剂
A.齐齐哈尔宏宇外加剂厂提供的萘系减水剂母料复配5‰的葡萄糖酸钠 (缓凝组分) , 固含量30%。
B.齐齐哈尔宏宇外加剂厂生产脂肪族减水剂, 固含量22.6%。
C.哈尔滨太阳神脂肪族减水剂 (阿荣旗远东商混提供) , 固含量28%。
3.2 试验数据
3.2.1 水泥数据
注:数据来源于实验当天控制组实测值 (管磨实验当天15点后故障停磨)
3.2.2 混凝土数据
注:实验数据来源于阿荣旗蒙西混凝土实验室
4 试验数据分析
其一, 通过对三种混凝土外加剂采用相同的配合比进行对比实验, 从表2和表3的混凝土实验数据以及实验过程中现场拍摄的照片结合大磨实验来看, 由于管磨水泥与立磨水泥在大磨实验中各项控制指标相同, 采用的也是同种混合材配比, 所以二者对于所选取的外加剂适应性基本相同, 没有太大差别。其中这两种水泥与复配的宏宇萘系外加剂以及哈尔滨太阳神脂肪族外加剂适应性较好, 配置的混凝土的工作性能较好, 1h后混凝土流动性较好, 符合泵送混凝土的要求。复配宏宇萘系外加剂配置的混凝土初始都存在泌水现象, 但是不会影响实际使用。宏宇脂肪族外加剂与这两种水泥的适应性较差, 初始坍落度较好, 但十几分钟后坍落度损失较大, 且混凝土基本无流动性。
其二, 由于混凝土的外观状态基本相似, 所以在这方面因素对于混凝土的强度影响不大。但是从混凝土强度来看, 无论是采用何种外加剂, 无论对于外加剂的适应性如何, 管磨水泥配置的混凝土3d强度均高于立磨水泥配制的混凝土。其中采用复配宏宇外加剂与宏宇脂肪族外加剂配制的混凝土7d强度也是管磨水泥较高, 采用哈尔滨太阳神脂肪族外加剂配制的混凝土7d强度未到龄期。
5 结论
其一, 辊压机+管磨在入磨熟料强度较立磨偏低0.4M pa, 混合材掺加量偏高1.95%的情况下 (入磨熟料强度与混合材掺加量综合进行测算:辊压机+管磨混合材掺加量较立磨高出2.55%) :二者出磨水泥3d抗压强度一致;辊压机+管磨的出磨水泥标准稠度需水量偏低0.8%, 初凝时间缩短19m in, 流动度高8m m。
其二, 从混凝土的实验现象、数据及出磨水泥检验数据综合结果来看, 本次试验中辊压机+管磨水泥外加剂适应性略好于立磨水泥。
球磨机主轴承的使用经验 篇3
球磨机主轴承是球磨机的重要组成部分, 它支承着整个磨机的重量。主轴承由轴承底座、轴瓦、轴承盖及润滑系统组成, 而轴瓦是其核心零件。主轴承的失效形式主要体现在轴瓦的烧损, 烧瓦被看作是水泥厂的灾难性事故, 因为一旦烧瓦, 处理起来停机时间长, 检修工作量大, 不但影响设备运转率, 还会降低轴瓦的使用寿命。因此, 正确的使用和维护主轴承, 避免出现烧瓦事故以及缩短检修时间等, 对于水泥企业有重要的意义。
1 轴瓦温度高及其温度控制
轴瓦温度受环境及中空轴影响, 环境温度高, 轴瓦的温度会升高, 而中空轴的温度受磨内物料温度、磨内气体温度以及中空轴与轴瓦的润滑状态等影响。降低轴瓦温度的方法有:加大淋油量, 加大轴瓦及稀油站的冷却水量, 筒体淋水等。
目前, 大部分球磨机轴瓦的瓦衬材料为ZCh Sn Sb11-6锡锑轴承合金 (巴氏合金) , 其最高工作温度为150℃, 熔点约为241℃, 但并不是说球磨机的轴瓦就能在150℃下工作, 其允许的工作温度受润滑油的承载能力和巴氏合金的承载能力等的影响, 也就是说, 轴瓦最大工作温度应在润滑油和巴氏合金的允许工作温度范围之内。早期的球磨机用中空轴上的油圈带油润滑, 润滑油为旧牌号的50~70号机械油, 轴瓦的测温点在轴瓦120°端面中部的深孔内, 采用WTZ-288型电接点压力式温度计测温, 允许工作温度为60℃。新式磨机轴瓦测温点在瓦宽度方向中部的端面, 采用WZPM-201端面热电阻测温, 热电阻放在巴氏合金层的下面, 采用XYZ型稀油站或GXYZ型高压稀油站集中润滑, 润滑油为带极压添加剂的N320中负荷闭式工业齿轮油 (L-CKC320) 或N220中负荷闭式工业齿轮油 (L-CKC220) , 轴瓦的允许工作温度为65℃。
因为轴瓦测温点位置特殊, 只能反映局部温度, 在轴瓦局部发热升温, 尤其是新瓦试车时, 不能及时反映整个轴瓦宽度方向的温度情况, 同时, 有时会出现测温装置出现故障, 测温不准的情况。对此, 我们通过现场积累的经验, 采用测温枪测量中空轴表面温度或主轴承回油温度来进行比较。根据经验, 中空轴表面温度一般要比瓦面的温度高10℃~15℃, 而主轴承回油温度比轴瓦温度低5℃左右, 也就是说, 可以控制回油温度在60℃或中空轴表面温度在75℃。另外, 通过用测温枪测量中空轴表面的温度, 我们还会发现中空轴表面的温度差异, 从而判断中空轴与轴瓦的接触是否正常、润滑状态是否正常, 以便作出处理。
目前, 很多润滑油增加了油脂的抗极压和抗磨能力, 并有专门用于球磨机轴瓦的润滑油, 从而提高润滑油的承载能力, 使得轴瓦允许工作温度提高到75℃甚至更高, 这更有利于防止磨机轴瓦温度升高。
2 主轴承烧瓦的原因及预防措施
烧瓦的原因较多, 主要有以下几方面: (1) 设计方面:筒体钢板厚度薄, 容易使筒体产生挠度过大、永久性弯曲和热变形的现象。瓦口间隙设计不合理, 进油不畅或形不成承载油膜等设计缺陷, 也可能构成烧瓦事故; (2) 制造方面:中空轴的径向偏摆大, 两中空轴出厂安装不同心;轴瓦瓦衬浇铸质量差, 在承载区内有较大空洞或离壳现象等; (3) 安装方面, 轴承研刮不当, 轴瓦瓦口间隙小或轴瓦与中空轴的接触不良或轴瓦球面与轴承底座不能灵活摆动, 或者把允许轴瓦在轴承底座内一定范围内摆动 (但不允许轴瓦从轴承底座脱离) 的定位螺栓顶住轴瓦, 使轴瓦不能灵活摆动等; (4) 使用维护方面, 润滑油选用不当, 油的黏度低或抗极压、抗磨能力差等, 轴瓦及稀油站的冷却水量小或进水温度高, 少油、缺油或油脏等, 测温装置失灵导致测温不准, 未能及时发现温度异常等。以上原因中, 大多数企业的主轴承烧瓦是因润滑故障引起的。因此, 应从以下方面加以预防。
(1) 加强润滑管理, 选用合适的润滑油, 并按季节适时换油;同时, 要保持稀油站控制系统的可靠性和灵活性, 使稀油站的供油温度保护和供油压力保护发挥作用, 避免因供油温度高或少油、缺油而引起烧瓦。
(2) 注意主轴承的密封, 防止灰尘进入及润滑油外漏。灰尘进入主轴承后, 不仅会加速轴瓦的磨损, 同时还会使润滑油变质, 降低润滑油的使用寿命。
(3) 保持轴瓦冷却水的畅通, 防止堵塞、漏水造成润滑失效而引起轴瓦过热甚至烧瓦。
(4) 运行中, 一方面要注意轴瓦温度的变化情况, 控制温度在允许范围内, 同时要对中空轴温度、稀油站的供油温度和回油温度等进行比较, 以防止轴瓦测温热电阻失灵, 测温不准而造成烧瓦。中控室操作人员要经常查看电流及轴瓦温度曲线, 及时发现及时处理。
(5) 停磨时, 要用辅传慢转磨机约30min, 以降低轴瓦温度, 等轴瓦温度正常后才停机;停磨时间较长时, 还需在中途开稀油站或高压稀油站的高低压油泵慢转磨机, 以避免磨机筒体在无润滑油的情况下因热胀冷缩而受到阻卡而拉伤轴瓦。为了防止筒体在热态停机时产生过大挠度, 一些厂用千斤顶在磨机筒体中部托住筒体, 也具有一定作用。
一旦发生烧瓦事故, 视程度不同, 我们的处理经验措施是:
轻度烧瓦。指烧瓦时间较短, 瓦面受伤程度较小, 只是局部磨损或出现高点, 磨损并被带出的只是呈片状巴氏合金, 且进油处瓦口间隙没有被堵塞等情况。如按传统处理方法, 必须顶磨取瓦研刮, 既费时也费力。对此, 我们总结出不顶磨取瓦的快速处理方法, 即:辅传慢转磨机, 加大磨机的通风量及烧瓦处的淋油量, 一方面使轴瓦及中空轴快速冷却下来;另一方面则在慢转过程中, 把中空轴表面粘附或烧结的巴氏合金刮去, 并用油石打磨中空轴, 等中空轴温度正常后, 停磨吊出轴承盖, 清理瓦口进出油处的巴氏合金屑 (主要是清理瓦口间隙) , 清洗稀油站回油处滤网及进油过滤网, 油脏时要更换润滑油。然后按正常生产减小投料量启动磨机, 加大烧瓦处的淋油量使磨机在运转中把瓦面产生的高点磨去。运转中要注意控制中空轴表面的温度不超过75℃, 温度高时把磨机停下来, 慢转磨冷却, 等中空轴表面的温度降到30℃再重新启动磨机。经过几次磨合, 就可使高点磨去, 中空轴温度达到正常范围之内。此方法在Φ1.7×2.5m煤磨、Φ2.4×12m和Φ2.6×10m水泥磨等轻度烧瓦时应用过, 只要1~3个程序就可处理好, 效果较好。
重度烧瓦。指烧瓦持续时间长, 烧瓦程度严重, 巴氏合金带出量较多, 进油处瓦口严重堵塞, 中空轴被划出沟槽及整个瓦衬无法再继续使用等。每次重度烧瓦, 轻则要损失0.4~0.7mm巴氏合金, 缩短主轴承轴瓦3~5年的使用寿命, 重则使巴氏合金在高温下软化, 并在中空轴的压力下被挤压出来, 最终导致巴氏合金层报废。如图1。
处理重度烧瓦时, 必须倒出磨内球段, 顶磨取瓦及重新研刮轴瓦, 检修时长。传统的刮瓦方法为25mm×25mm接触点应不少于2~3点, 接触角为60°~90°, 现在, 都采用江旭昌高工发明的新式刮瓦法 (江氏刮瓦法) , 新式刮瓦法省事、省时, 笔者在处理Φ2.6m×13m水泥磨磨尾轴瓦重度烧瓦时, 就采用这种方法, 具体步骤为:把轴瓦宽度方向的两边约30mm倒坡, 接触角30°内不刮, 用砂纸背面打磨光滑即可, 适当加大进油口处的瓦口间隙, 轴瓦球面用砂纸打磨后, 在四周研刮, 中部不研刮等等。经四次与中空轴研配, 就放入轴承底座内加全部球段试车。试车时, 中空轴温度最高处43℃, 大部分温度在38℃, 运行正常时, 中空轴大部分温度为28℃, 局部温度为43℃。
3 轴瓦瓦衬磨损量的控制
由于轴瓦与中空轴之间的润滑属于动压润滑 (一些新磨机采用动静压轴瓦, 也仅在启动或情况危急时采用) , 运行中存在一定的磨损, 再加上安装、使用维护等方面的原因, 可能造成轴瓦瓦衬烧损, 因此, 轴瓦会越用越薄, 一方面使瓦衬的承载能力变差, 另一方面, 磨机筒体的轴线中心会下降, 从而使磨机大小齿轮的中心距和齿顶间隙变小而产生振动, 加剧磨损。实践表明, Φ2.2×6.5m磨机的轴瓦磨损5mm, 齿顶间隙将减小1.18mm, Φ2.4×12m和Φ2.6×13m磨机轴瓦磨损5mm, 齿顶间隙将分别减小1.71mm和1.70mm。所以, 当轴瓦瓦衬的磨损量超过允许值时应予以更换。
球磨机衬板的改造 篇4
传统闭路系统中的球磨机回转部分主要由筒体、隔仓板、一仓衬板、二仓衬板、挡球圈和出料篦板等组成。 隔仓板将筒体分为两仓, 一仓一般使用阶梯衬板满足磨机对研磨体的提升效果;二仓一般使用双曲面衬板满足研磨体由大到小排列的分级效果。 为防止研磨体反分级, 一般在二仓加几圈挡球圈。
2 新型球磨机回转部分结构
传统球磨机回转部分结构存在笨重、研磨效率低及研磨体轴向分级不合理等不足之处。 针对这些不足, 我公司设计了一种新型球磨机回转部分结构。
新型球磨机回转部分筒体只有一个仓, 衬板由中波衬板和翼翅型衬板组成, 见图1。
每个翼翅型衬板带有一定高度的翼翅, 翼翅与筒体素线成16°夹角, 见图2。 翼翅型衬板在磨机的筒体内壁排列成螺旋线, 进料端为双头螺旋线, 出料端为4 头螺旋线, 螺旋线的螺距为5~6m。 螺旋线的旋向是向进料端送料的, 翼翅的方向可以将大球弹向进料端, 其余衬板型式均为中波衬板, 中波衬板提升摩擦系数较大, 对研磨体起到较大的提升作用, 见图3。
3 新型球磨机回转部分结构的优点
1) 磨机回转部分重量减轻。 传统球磨机回转结构设计中阶梯衬板重量约30kg, 双曲面衬板重量约40kg。 新型球磨机回转结构设计中的中波衬板重量只有24kg, 翼翅型衬板重量只有16kg, 另外去掉了较重的隔仓板及挡球圈, 使磨机总重量减轻约15%。
2) 磨机有效容积增大。 改造后的磨机只有一个仓, 磨机有效长度增加250mm; 中波衬板厚度仅55mm, 比阶梯衬板和双曲面衬板最高处薄约90mm。这使得磨机回转部分有效直径和有效容积增大。
3) 研磨体轴向分级合理。 新型球磨机回转部分是由翼翅型衬板的螺旋线排列来实现对研磨体的分级, 使研磨过程中研磨体始终保持着从进料端到出料端其直径由大到小逐渐变化地排列, 螺旋线能消除磨内研磨体在筒体轴向的不合理分布现象, 此结构设计特别适用于配有预粉磨设备的超细水泥研磨。
4) 衬板寿命增加。 翼翅型衬板由底座上伸出一条倾斜一定角度的翼翅, 衬板材质为高铬铸铁, 正常使用情况下, 寿命可达60 000h。
4 新型球磨机回转部分结构的使用效果
在大同、 启新公司的提产改造中使用了该新型球磨机回转结构。 启新公司改造前后参数对比见表1。
球磨机的控制与节电 篇5
1 球磨机与最佳装料量
球磨机是一种连续旋转运行的机械,一边输入原料(石料、煤),一边输出产品(石粉、煤粉)。输入原料用刮板式给料机,改变其转速即可调整给料量。球磨机运行时,滚筒内壁由具有一定形状的护板及离心力作用,将钢球和原料带到一定高度,后沿抛物线落下。钢球和原料连续落到由钢球、原料和料粉组成的混和物层上,将原料撞击成为粉,产生的冲击力传给滚筒,起到激振作用。这是自随机载荷激振,筒体受到这种激振力后的响应,可视为平稳随机振动。其有效值与装料量(料位)有关。装料量不同,滚筒下部的混和物层厚度就不同,如装料量过大,钢球和原料的下落距离变短,撞击动量减小,进而生产过程过长,造成电能浪费;反之装料量过小,则设备出力小,也会使电能浪费。我们通过试验和计算找到最佳装料量,使得球磨机在单位电能消耗下产出的制粉量达到最大(即kg k Wh最大),从而达到节电的目的。
2 装料量测量和压电加速度传感器
多年来人们一直在研究球磨机装料量的测量。因为球磨机是连续运行生产的,滚筒密闭旋转给测量造成困难。曾有人在滚筒进出口用压差信号来反映滚筒中的装煤量,也有人用滚筒声音信号来测量,都因各种干扰问题而未能推广。这里采用压电式加速度传感器测量滚筒运行时受到激振力后产生振动的方法,来测量装料量,实践证明是可行的。如用压电陶瓷传感器和配套电路(输出0~10m A DC)来测量装料量,找到传感器输出电流与装料量的单值对应关系(图1)。图1所示曲线是在沈阳某厂所测。该图显示,完全停止向球磨机供料但仍维持料粉的输出量时,滚筒装料量减少引起的传感器输出电流Ⅰ0变化的情况。此实验有良好的复现性,其灵敏度与球磨机大小有关。
加速度传感器的敏感元件是由石英或钛酸钡等按一定工艺要求制成的压电晶片。在规定的平行平面上施加外力时,晶片发生变形和内部极化,并在受力表面上产生电荷。为了得到较高的灵敏度,常用多片压电晶片组成传感器。如用两片压电晶片并接后构成的压电式传感器如图2a、b所示,电荷放大器原理见图2c。
当晶片受到均匀外力F作用时,金属膜极板上聚集的电荷为
式中:q—电荷
D—压电常数
因晶片为绝缘体,压电传感器在电路中相当于一个电容器(或电荷发生器),电容C为
式中:ε0—真空中介电常数
ε—压电材料的相对介电常数
A——晶片工作面积
δ—晶片厚度,即金属膜板间距离
如图2采用并联接法,电容量大,输出电荷量大,时间常数较大,故适用于信号变化不太快和以电荷量输出的场合,其等效电路可以看成一个与电容并联的电荷源,如图2c,Q=2q。
为放大此信号,采用电荷放大器。
设放大器为理想放大器,则有q=(Cd+C1)Vi+Cf(Vi-V0),又因为V0=-Kvi,故可得得得足够大,例如:K>(108-1014)时,可简化为此式表明,放大器的输出电压与传感器所产生的电荷q成正比,与反馈电容Cf成反比,与输入电路电容无关。导线分布电容及变化也不影响输出。这对仪器的分度和更换电缆都有方便之处。
压电式测振传感器有多种安装位置和方法。这里将测点选择在球磨机的前轴承座上,如图3所示。传感器的安装固定,应注意尽量使传感器的主轴方向与被测振动方向一致。最好用钢制螺栓直接固定,中间不加垫圈等可能减少振动的物体,以得到最高的安装共振频率。
轴承座的振动来自多方面,如传动系统的振动、滚筒质量不平衡的振动、安装几何误差引起的振动、钢球和原料下落撞击筒体的振动等。但各个振源造成的振动,其振动频率和振幅值不同。经过对现场振动信号进行功率曲线分析,可以找到振动信号中频率在1000Hz以上的部分与球磨机装料量有明显的对应关系。在控制和测量时,可适当选择带通滤波器,以便选出能反映球磨机装料量变化的有效信号。
给料机功率曲线和转数见图4。
3 球磨机的节电控制
由于生产过程不同,对于球磨机的控制可以有不同的要求。如发电厂的球磨机是锅炉、汽轮发电机等热工控制对象的一部分,对它的控制应和整个热工过程控制一并考虑。这里仅从节约电能的角度来讨论一下控制方案。
球磨机主轴瓦发热原因及处理 篇6
1 故障分析
造成磨机轴瓦温度高的主要原因：
(1)出磨水泥温度过高，影响到轴瓦温度。
(2)轴瓦温度检测报警回路故障。
(3)润滑油及冷却水系统故障。
(4)轴瓦在安装时没有刮研好。
针对以上分析，我们进行了如下工作：
(1)在中控室检查出磨水泥温度记录曲线，出磨水泥温度在95℃左右，正常。
(2)对热电阻及瓦温仪表进行检查校验，测温装置指示报警正常。
(3)检查稀油站及冷却水系统，润滑油为N320工业齿轮油，油站供油温度在40℃以内，高压泵的供油压力为28MPa, 流量2.3L/min, 低压泵的供油压力为0.3MPa, 流量50L/min, 油站及冷却系统正常，满足轴瓦的冷却需要。
现在故障的焦点集中在轴瓦的刮研质量上。将轴瓦拆除后，发现原轴瓦是按照经验做法刮研，每25×25mm2面积上有4～6个接触点，但这些接触点已几乎被轴颈磨平，使轴颈与轴瓦的受力接触面形成了较为密封无间隙的接合面，从而润滑油不能随磨机轴颈的转动带入到受力面形成油膜来有效地润滑磨机轴颈。当轴颈与轴瓦形成相对干摩擦时，轴瓦的温度升高。
2 解决措施
磨机属于重载低速运转设备，轴瓦的制造材料为巴氏合金，硬度较软。而且轴颈与轴瓦只在受力底部的径向大约90°的范围内接触受力，因而在受力范围内的这种接触点很容易被轴颈磨平，使轴颈与轴瓦干磨。
为了解决这种干摩擦“赶瓦”现象与轴瓦润滑不良的问题，我们对润滑油进入轴瓦的通道进行了改造，也就是在轴瓦的轴衬层面上挖出棱形的油沟槽，见图1。
润滑油进入油沟槽后，运转的磨机轴颈将油带进受力面的轴衬层面上形成油膜，对相对摩擦面进行润滑和降温，使设备能长期正常运行。在止推轴瓦的轴肩上也同样制作出相同的油槽与受力面上的油槽联通，润滑油流到轴肩面上形成油膜进行止推面润滑，而多余的油则流回轴承座油箱，周而复始地循环。
3 结论
球磨机齿轮磨损及对策 篇7
球磨机是化工矿山、冶金以及水泥等行业必备的磨矿设备。在球磨机中, 大齿轮作为其重要的组成部件, 具有安装困难、加工周期长以及尺寸大的特征。就现阶段来看, 很多球磨机齿轮的使用寿命相对较低, 一般介于6到10年之间。而造成球磨机使用寿命偏低的原因则主要是由于齿面磨损所造成, 且磨损的速度越大, 齿轮的寿命就会越短。因此, 分析球磨机齿轮磨损的原因并采取必要的预防措施是现阶段亟待解决的问题之一。
1 球磨机齿轮磨损的原因
1.1 润滑油的选择以及润滑方法的影响
润滑油是保证球磨机齿轮正常运行的主要手段, 此外, 润滑油的使用还可以达到降低噪音和减少磨损的效果。但是, 由于各种因素的影响, 技术人员在选择润滑油的过程中往往较为随意, 并没有注意不同品种润滑油的作用, 也没有根据球磨机的工作情况来进行选择, 对润滑方式也没有予以足够的重视, 这就直接导致齿轮在运转过程中润滑油粘度不足, 难以形成油膜, 使用寿命也受到了一定的影响。此外, 还有少数工厂在选择润滑油时过于随意, 甚至用废机油来代替润滑油, 这种废机油不仅含有水分, 且杂质也比较多, 不仅难以达到润滑的效果, 甚至会导致齿面磨损加剧。因此, 要减小球磨机齿轮的磨损, 必须要选择正确的润滑油和润滑方法。
1.2 传动齿轮端面的密封性不足
球磨机传动齿轮的尺寸一般都较大, 因此设计标准规定, 在齿轮的端面允许一些差值。在现阶段下, 大多数球磨机的传动齿轮都是使用端面加压的加工工艺, 使用这种加工工艺安装的齿轮在使用前期密封性还可以得到保证, 但是在齿轮运转一段时间之后, 由于端面对工业毛毡产生挤压, 就会逐渐导致毛毡的弹性出现失效的情况, 而端面在长期的运行过程中也会受到较大的磨损, 这就导致端面与毛毡之间出现了较大的间隙, 加上球磨机的工作环境大都比较恶劣, 空气中的粉尘颗粒较多, 且球磨筒体也可能会出现漏矿浆的情况;这样, 泄露的矿浆就会附着在润滑油的表面, 随着附着颗粒的逐渐增多, 齿轮之间就会产生局部干摩擦的情况, 齿轮的磨损情况也会越来越严重, 这种情况不仅影响着齿轮的使用寿命, 也加大检修和维修的工作量。
1.3 齿轮硬度的影响
对于齿轮硬度的设计, 国家有着明确的标准要求:大齿轮的硬度必须保证在HB300以上, 小齿轮齿面的硬度必须在HRC45以上。但是在实际的生产过程中, 齿轮的硬度往往难以达到标准规定的要求, 而且用户为了缩短检修时间, 时效处理消除内应力的过程也被迫取消, 那么在使用的过程中, 耐磨性就难以得到保证。
2 球磨机齿轮磨损的对策
2.1 润滑油和润滑方式的选择要科学合理
润滑油的质量以及润滑方式对齿轮之间的传动有着较大的影响, 因此, 选择适合的润滑剂及润滑方式是抑制齿轮磨损的重要方法。在选择润滑剂时, 要注意其粘度和油性。目前我国常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂三种, 后两者与前者相比抗震性好、承载能力强、粘附能力较好, 但是流动性相对较差, 且形成的边界油膜缺乏强度。因此, 在球磨机齿轮抗磨损的选择, 主要以润滑油为主, 润滑油包括齿轮油和机械油, 齿轮油的粘度高、油性好, 其中含有的极性物质较多, 更容易在齿轮传动过程中形成油膜。因此, 齿轮油的应用范围也更加广泛。目前, 齿轮常见的润滑方式包括手工润滑、油池润滑、滴油润滑以及喷射润滑几种方式, 与其他的润滑方式相比而言, 油池润滑方式更加简易方便。因此, 润滑方式的选择建议选择油池润滑。
2.2 提高齿轮的加工精度和齿面硬度
目前我国国内的齿轮加工精度一般为级9-8-8DC和9-9-8DC, 齿面的粗糙度为3.2微米。这种精度和粗糙度已经逐渐难以满足生产的发展;因此, 可以采用适当的工艺和方法降低齿面的粗糙度, 提高齿轮的加工精度, 从而改善润滑效果, 降低齿轮的载荷;此外, 由于我国齿轮的材料一直以ZG45材料为主, 这种材料淬火难度大, 因此齿面的硬度难以保证。因此, 除了提高齿轮的加工精度以外, 还要使用新材料, 提高齿轮的耐磨性以及接触强度。此外, 在齿轮生产完成之后, 可以在其表面进行硬化处理和时效处理消除内应力, 提高齿面的硬度, 提高齿轮的耐磨性。
2.3 做好齿轮检修工作
在齿轮的安装过程中, 要严格按照国家规定的要求来进行, 保证大小齿轮的顶隙、跳动、接触等符合规定的要求。在齿轮后续的运行过程中, 应该对齿轮的工作状态进行定期的检查。当齿轮磨损情况达到上限后, 要及时更换。在更换小齿轮的过程中, 如果齿面较为粗糙, 可以进行人工打磨处理, 以便降低齿轮表面的粗糙度。对于大齿轮, 由于其成本较高, 因此, 待大齿轮的达到使用上限时, 可以对其进行修复或翻面后继续使用, 这不仅延长了大齿轮的使用寿命, 也可以节约备件等一系列的费用。
3 结论
总而言之, 影响球磨机齿轮磨损的原因较多, 为了提高其使用寿命, 安装和检修过程必须严格的按照国家规定进行, 并选用科学合理的润滑剂和润滑方法, 做好密封工作, 并对设备按时进行维护和保养, 按照科学的方法操作设备, 尽量降低设备运行环境中的粉尘污染, 不断提高球磨机齿轮的使用寿命。
摘要：球磨机作为磨矿设备, 在矿山、冶金以及水泥等行业中的应用十分广泛。在球磨机中, 大齿轮作为其重要的组成部件, 具有安装困难、加工周期长以及尺寸大的特征。由于磨损的影响, 其使用寿命也相对较短。影响球磨机齿轮磨损的原因较多, 为了提高其使用寿命, 安装和检修过程必须严格的按照规范进行, 做好密封工作, 并对设备按时进行维护和保养, 按照科学的方法操作设备, 尽量降低设备运行环境中的粉尘污染, 并选用科学合理的润滑剂和润滑方法。下面就根据球磨机齿轮磨损的原因以及应对方法的要点进行详细的探讨。
关键词：球磨机齿轮,磨损原因,对策
参考文献
[1]曹德锋, 李建清.减少球磨机齿轮磨损的措施[期刊论文].设备管理与维修, 2005 (5) .
[2]李润莲.球磨机齿轮传动的润滑分析[期刊论文].矿业快报, 2005, 6 (6) .
[3]卢启礼.球磨机传动齿轮磨损原因及对策[期刊论文], 华东电力, 2001 (9) .