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1、国产矿渣立式辊磨结构及控制摘要：中信重型机械公司为江苏磊达公司制造的首台国产矿渣立式辊磨机已于2007年6月底投入运行，现已达产达效，这标志着我国在此项技术装备领域的重大突破，对于国内整个水泥生产领域有着特殊重大的意义。关键词：矿渣立式辊磨 首台国产 比表面积 控制系统 中信重型机械公司研制的LGMS4624立式辊磨用于江苏磊达水泥股份有限公司的矿渣粉磨系统是我国在此项技术装备领域的重大突破，系投入工作的首台国产矿渣立式辊磨机。设计生产能力矿渣粉产量90t/h，比表面积42002/g。实际证明LGMS立式辊磨在矿渣粉磨系统中的应用是十分成功的，达到国外同类产品先进水平。调试期间，我们曾直接参与
2、了该系统的调试工作。在此仅对LGMS立式辊磨的构成及控制作一简单的介绍。1 LGMS立式辊磨江苏磊达水泥股份有限公司使用的LGMS4624立式辊磨矿渣粉磨系统是由中信重型机械公司提供全套的技术和装备。LGMS立式辊磨主要包括：LGMS辊磨主体、选粉机、润滑装置、施压装置、电气控制装置及其他辅助装置六大部分。1.1 LGMS立式辊磨主体 型号：LGMS4624；磨盘直径：4600mm，磨盘转速25r/min；主研磨辊2个，转速37r/min，规格2400750mm；辅辊2个，规格1600640mm；粉磨能力90t/h。LGMS立式辊磨的主要工作部件是一个磨盘、一对主辊和一对辅辊。磨盘由高压电机（
3、10KV/2800KW）经过两级行星齿轮减速器带动旋转。经喂料溜子洒落在磨盘上的物料，在离心力的作用下，不断的向磨盘边沿移动进入加压磨辊下部的研磨区进行碾压，在一定负荷下被粉碎。粉磨后的矿渣被经挡风环送进的热风和循环风送入位于立式辊磨上部的选粉机中分选出粗粉和细粉。细粉由空气送入成品袋收尘器收集，粗粉落在磨盘上再次粉磨。同时在热风的作用下矿渣被烘干，使成品得到水份1%的要求。在立式辊磨上还安装有一些测量仪表和信号开关为立磨的操作控制提供依据。有磨机入口压力、温度，磨机出口压力、温度，磨内压差，磨振量，磨辊液压力，磨辊位置。各主、辅辊分别安装有一套高、低限位开关，用于防止磨辊与磨盘的直接接触从而
4、达到保护设备的目的。1.2 选粉机功率200KW，转速0190r/min。选粉机包括壳体、转子、定位翻板阀、衬板和驱动系统。选粉机为高效气流式选粉机。从磨盘上空气夹带的已磨碎的物料和干料都被吸入选粉机，安装在下部壳体上的导向翻板阀把含尘空气从上升气流导为切向气流。而转子的转动方向与气流的方向一致。在导向翻板阀和转子的间隙内存在着离心力，粉尘即在该区域内进行筛选。粗粉被抛出并在重力作用下落下，离开这个间隙后，粗粉被收集在料斗内送入磨盘再粉磨。而细粉与空气一起经过转子进入选粉机上部壳体的出口，离开选粉机。成品细度依赖于选粉机翻板阀的调整和转子的转速。导向翻板阀位于下部壳体内，由中枢轴固定，可以在停
5、机时人工进行调整。把导向翻板阀向外调整（切向力更大），并增加转子转速，成品更细；而降低转子转速并使导向翻板阀向里调整将会使成品较粗。1.3 润滑装置1.3.1 减速机稀油站提供立式辊磨减速传动机械主润滑的装置。包括：1台低压油泵，4台高压油泵，1组加热装置，1台加热循环油泵。另外安装的开关信号有：1个低压泵入口压力低、2个低压泵出口流量低、1个油过滤器压差高。测量模拟量信号的有：高压泵入口油压、低压入口油压、润滑油压、止推轴承油压12个、止推轴承温度2个、出油口油温、回油口油温、减速机本体温度。1.3.2 磨辊稀油站 提供压力辊子机械部分主润滑的装置。包括：2台出油泵，2台回油泵，1台加热器。
6、另外安装的测量模拟量信号的有：2个出油温度，油箱温度和油位。1.4 施压装置 立式辊磨的的粉磨工具为磨盘和磨辊。主棍和辅辊在磨盘上各自成对对称布置。研磨物料的主辊压力由主辊液压系统提供，辅辊与磨盘之间的距离通过辅辊液压定位装置进行调节。1.4.1 主辊液压系统主辊液压系统包括：主辊液压弹簧系统，主辊转速监测系统，连接管路，液压站。主辊液压弹簧系统有液压缸、液压气囊蓄能器、液压柱塞蓄能器、制动缓存器。液压站安装有2台液压泵，1台加热器；另外安装的开关信号有：压差高开关、液位开关、主辊高低限位开关各2组。连接管路是液压站与液压弹簧系统的油路连接管线及6个电磁阀；模拟量信号有工作压力和反压力、2个油
7、缸位置、2个主辊位置、油箱温度。1.4.2 辅辊液压定位装置辅辊液压定位装置包括：辅辊液压弹簧系统，辅辊转速监测系统，连接管路及4个电磁阀，液压站。 辅辊液压弹簧系统有液压缸及制动阻尼器；液压站安装有2台液压泵，1台加热器；安装的开关信号有：压差高开关、液位开关、辅辊高低限位开关各2组。模拟量信号有：2个工作压力、2个辅辊位置、2个辅辊转速、油箱温度。1.5 电气控制装置1.5.1 PLC可编程控制柜PLC可编程控制柜是专为立式辊磨系统配置的控制柜。柜内安装有：西门子S7-300 PLC主机、I/O信号板以及接线端子板。柜面板上采用西门子触摸显示屏进行可视化操作。此控制系统作为全厂控制系统的子
8、系统与上位机采用Profibus-DP进行通讯。1.5.2 MCC低压柜MCC低压柜是专为立式辊磨系统配置的动力电源柜。每台电机都对应有一个独立的电源及控制回路。各电机的控制方式有两种：一种是“机旁”方式，另一种是“集中”方式。两种方式可通过柜面的转换开关进行选择。“机旁”方式一般只在设备单机试车或检修时使用而正常工作时要选择“集中”方式，由DCS系统发启动、停车命令。1.6辅助装置立式辊磨的辅助装置主要包含：密封风机、锁风阀、空气炮、干油润滑装置等。2 立式辊磨的控制立式辊磨的控制按启动顺序有润滑装置、液压装置的控制，主电机的控制，磨辊的升降控制及粉磨压力的调节以及选粉机锁风阀空气炮等的控制
9、。2.1 立式辊磨各装置的启动 润滑装置、施压装置等涉及到用油的设备根据油品的不同，对应用的最佳温度都有相应的不同要求，所以也就都有相应的预热回路。立式辊磨的控制系统首先对润滑装置、液压装置所有温度及电机保护是否有备妥信号，并且本身有无故障信号进行检查，检查完毕确认各信号正常后向中央控制系统发出各子系统的备妥信号，中央控制室的操作人员根据情况发出的“启动命令”。立磨PLC根据设定程序分别启动各润滑装置和液压装置（包括：主减速器稀油站、主电机稀油站、磨辊润滑站、主辊液压站和辅辊液压站）。同时会使两对磨辊自动升至高位。2.2 故障连锁 故障连锁主要分为主电机的连锁和研磨的连锁2.2.1 主电机的连
10、锁主要是为了保证主电机及减速机的安全运行，为了得到可靠的保护，在这层保护里我们设置了“硬连锁”和“软连锁”双重保护。此层保护主要涉及到主电机的定子温度、轴承温度、缺相、欠压等保护，减速机的推力轴瓦温度、高低压压力、低压油流等的保护，磨机的振动保护。2.2.2研磨的连锁除为了保证主电机及减速机的安全运行外还要保证整个系统的其他设备安全运行。在这一层保护里我们考虑了施压装置、选粉装置、干油润滑装置等与研磨相关的设备的保护。主要有施压装置与主电机的联锁，施压装置与系统中喂料系统的有无料的联锁，施压装置与干油润滑装置之间的联锁等。2.3 施压装置的控制施压装置的主要作用是维持磨辊压力在一定的范围内，并
11、控制磨辊位置的上下运动。当喂料系统启动且确实有物料进入磨机时，中控操作员发出降辊命令，磨辊下降，启动加压，进入正常生产状态。当喂料系统停止时，磨辊自动上升，停止研磨。同时，为了使料层摊平，减小振动，更好地达到研磨效果，我们采用了辅辊辅助铺料的控制方法，事实证明，起到了良好的效果。2.4 减速机润滑装置的控制 减速机润滑装置的控制主要包括循环加热系统的控制，低压供油及低压润滑系统的控制，高压顶起系统的控制。各系统既相互独立又相互制约，在立式辊磨机运行的过程中此装置的控制是否成功，关系到整个立磨系统能否安全运行。2.5 主辊润滑装置的控制主辊主轴承主要采用稀油循环润滑，此系统的控制主要是加油泵和回
12、油泵的配合控制以及相应的油温保护等。2.6 辅助装置的控制主辊摆臂的干油脂润滑和选粉机的干油脂润滑控制主要是周期性工作，选粉机主要监控电机的参数的及调速控制、密封风机及锁风阀除了常规保护外还设置了低速保护。2.7 磨辊压力的调节物料进入磨机发出降辊命令后，4个磨辊同时下降，进入研磨状态。主磨辊的压力是可测量和可调节的，而辅辊的转速是可测量和可调节的。在主辊上有一压力检测点，压力信号输入到PLC，再从PLC传送给DCS系统，显示主辊压力。另外，DCS系统有一个压力设定值可供操作员设定。PLC自动检测设定压力与反馈压力的差值，并实时进行调节，使设定压力与反馈压力一致。在各辅辊上有一转速检测装置。辅
13、辊的转速信号通过PLC送入DCS系统显示各辅辊转速。操作员可设定辅辊的转速送给PLC，PLC实时进行调节，使各辅辊的实际转速与设定转速一致。辅辊的压力仅作转速调整时自动调节，不作研磨使用。这样辅辊仅作铺料作用，为主辊的研磨做准备。 3.结束语 随着这台国产矿渣粉磨技术装备在生产实践中的应用，为我国钢铁企业在循环经济可持续性发展方面提供了必要的技术支持和可靠的技术保证。我国在矿渣粉磨技术装备方面一直依赖进口的现状将被打破。 主辊摆臂的干油脂润滑和选粉机的干油脂润滑控制采用周期性控制和油流开关控制（每小时自动注油5分钟）；选粉机主要监控电机的参数及变频调速控制；密封风机及锁风阀除了常规保护外还设置有低速保护。
