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0、前言
    江蘇某公司（以下簡稱我公司）使用100%無煙煤的5 000 t/d熟料生產線于2004年10月28日正式點火投產，其生料制備系統采用日本UBE公司制造的分體式立磨，型號為UM50.4N，主機功率為3 600 kW．產能為磨損后390t/h (R0.0912%)。與磨機系統配套的外循環斗式提升機是由德國AUMUND公司提供，型號為BW-2900/285/5，最大輸送能力為1300t/h。該提升機頭部為整體式雙驅動，功率2x200 kW，驅動軸上裝有分嵌式無齒型鏈輪：內部輸送系統為雙鏈輪，雙鍛造輸送鏈條，雙料斗，尾輪張緊各自獨立。該設備為目前國內輸送能力最大和輸送高度最高的鏈斗式提升機，本文就該設備在2005年出現大故障的原因分析和處理措施作一介紹。
1、生料粉磨系統工藝流程及AUMUND鏈斗式提升機主要參數
    生料粉磨系統工藝流程見圖1；AUMUND鏈斗式提升機主要參數見表1。從圖1可知．UBE公司的UM50.4N立磨系統，其動態選粉機9為外置，與機分體，立磨與動態選粉機9之間通過風管相連。經立磨粉磨的半成品生料進入動態選粉機9進行篩選，合格品進入電收塵，不合格品再進入磨機進行粉磨。
2、故障現象及原因分析
2.1故障現象
    2005年7月6日，因系統工藝優化不夠和中控操作員經驗不足等原因，發生了提升機頭部鏈輪牙盤和輸送鏈條嚴重打滑，功率波動在270—400 kW之間，最高達到435 kW且持續10 s，造成輸送鏈條一側被磨斷，另一側有8節被嚴重磨損的重大事故，直接經濟損失達8萬多元人民幣。
2.2原因分析
2,2.1  磨機系統漏風點多，噴口環風速低，未能形成風掃立磨良好的內、外部循環效果
    公司當時生產為美標Ⅲ型熟料，使用的鐵質校正原料為南京鋼鐵聯合有限公司的冶煉廢渣（以下稱“南鋼鋼渣”），化學成分見表2。生料配料中，南鋼鋼渣的配入比例約為4%。
    經中材國際南京水泥工業設計研究院技術中心檢測，南鋼鋼渣的鐵相組分以純鐵和鐵的氧化物兩種形態存在，其中磨盤混合料中的純Fe組分含量（質量分數）在4.68%左右，Fe203含量（質量分數）在7.180/0左右，即磨盤物料中含有大量的富集純Fe。由于鐵組分的體積質量為7.9 kg/m3（為一般生料的2倍以上），密實難磨，因此半成品生料中含有大量鐵質小顆粒，它不斷被選粉機選下，又被氣體提升到選粉機，反復沖磨著磨機出口風管，使風管彎頭多處磨穿漏風。
    另原料進磨旋轉鎖風閥（圖1中4）設計不合理。旋轉閥板外壓裝橡膠板（圖2中1）與殼體壁進行鎖風，閥板與殼體壁間所裝橡膠板寬為
127.5mm。由于橡膠板會產生塑性變形，此變形間隙極易使個別的塊狀物料卡在其間，長時間運行引起了閥板扭曲變形，使得進料系統漏風日益嚴重。
2.2.2  磨盤擋料圈高度調整不當和電機高報跳停量程設置偏高
    (I)磨盤擋料圈高度調整不當。UBE公司調試人員為提高磨機產量，在2005年6月19日將擋料圈高度從122 mm調整到113 mm，想通過減少鐵質原料在磨盤上的富集，降低磨盤磨輥磨損，加大循環量來提高磨機產量。中控操作員為穩定磨盤料層，將調速皮帶速度從60%提高70%。該階段提升機功率波動在300~320 kW，循環料量大于最大輸送量1300 t/h，處于超負荷運行狀態。
    (2)電機高報跳停量程設置偏高。按AUMUND公司提供的說明書要求，當提升機達到最大輸送量1300 t/h時，對應電機驅動功率為229.6 kW。而當時實際設置的高報跳停量程為435 kW，延時10 s跳停。顯然，此高報跳停量程遠大于設計的有效保護值。
2.2.3  其它原因
    (1)試生產時期，設備連鎖未能完善。提升機保護性連鎖故障頻繁，生料磨因提升機速度開關和料位開關等誤動作經常跳停。性能測試時，將速度開關和料位開關等全部短接，未能及時恢復。鏈條打滑不能得到有效保護；底部料位如在高位時，料斗填充率將大于74%，循環斗提超負荷運行。
    (2)原料的體積質量加大，循環負荷增加。配料中使用的鐵質校正原料為南鋼鋼渣，這就大大提高了物料的體積質量。提升機料斗內原料設計體積質量為1.3 m3/t，而經現場測量料斗內原料體積質量高達1.9～2.0 t/m3，對應于料斗100%填充率（水平滿斗），電機驅動功率增加到460.8 kW．是最大產量1300 t/h對應功率229.6 kW的2倍，循環負荷成倍增加。
    (3)磨系統連鎖設計不合理。圖l中，磨系統外循環皮帶機8和外循環提升機5是連鎖啟動，而調速皮帶機4和磨機7之間未加連鎖。當磨機振停后，循環系統有余留原料進入計料倉2，為防止計料倉2滿倉（此前有過教訓），在系統氣路調整完成后，操作員再停調速皮帶機。此間，部分原料通過調速皮帶3喂人磨內，再次啟動磨機時，磨內富集的原料通過外循環皮帶8迅速喂入斗式提升機5內，斗式提升機負荷短時間內迅速增加。
3、故障處理
    (1)更換磨損嚴重及斷裂的鏈條共計16節，更換磨損嚴重的料斗30只。
    (2)檢查鏈條節距。按AUMUND提供的數據（表3），對其余鏈條進行測量。測量結果為：鏈條套筒外側長度為249 mm，僅比標準長度248 mm伸長1mm，未達到需更換時的長度257.8 mm。因此，鏈條節距均在正常范圍，無需更換。
    (3)逐一檢查頭輪鏈輪牙盤與輪轂聯接螺栓M24，10.9級的扭矩，均達到AUMUND要求的扭矩數據1050N-m．性能正常。同時檢查尾輪滑動軸承和頭輪軸承性能正常：并恢復外循環提升機速度及料位開關與斗提驅動間的聯鎖。
    (4)對鎖風閥變型部分進行校正，去掉橡膠板，用焊接鋼板方式讓其延伸，使之與殼體間間隙控制在5 mm。出磨風管磨損部位定期補焊Hardox板。
4、改進措施
    (1)更改計量倉量程。原計量倉50t時為倉滿量程，改為倉滿量程為40t。進料皮帶l和計量倉2之間設置連鎖控制。即當計量倉2滿量程時，皮帶機1高報跳停。這樣保證生料磨抬輥時，外循環系統的余料進入計量倉時，倉不出現溢料。
    (2)生料磨抬輥和調速皮帶機3之間加連鎖，抬輥時調速皮帶機3即刻跳停，磨內不會有多余料量。二次啟動磨機時，循環系統負荷將不會增大。
    (3)重新設定循環斗式提升機5的功率報警量程。當功率高報250 kW時，磨機系統設備跳停；高報230 kW時，外循環皮帶機8s延時跳停調整為10s，保證斗提內物料走空。磨機本體和外循環皮帶機之間加連鎖。
    (4)對立磨噴口環進行改造。針對此階段磨機系統運行狀態，在外循環皮帶機上截取2m物料，進行測量，線質量為225 kg/m，經計算，循環率3.78（循環料量／磨機產量），外循環量偏高，磨機噴口環風速偏低，較低的風速不能有效將部分物料反吹到磨盤上重新粉磨，結果為磨機產量低，循環量大。2005年8月，在噴口環外圍用10 mm厚的A3板進行了部分封蓋，l#和4#輥加封的寬度為65 mm，2#和3#輥加封的寬度為110 mm，如圖2。這樣噴口環面積由8.06mz降為6.31 m2，面積縮小21.7%．考慮到其他工況不變和改造后噴口環壓損忽略不計，噴口環風速應按線性關系增加。
5、效果
    采取上述應對措施后，外循環斗提功率能穩定在250 kW左右運行，磨機系統運行狀況大有改善，再未發生斗提鏈條打滑磨斷之事。同時，在三次大修中，使用某廠家的w(Al203＞56%的耐磨陶瓷料在風管內作耐磨內襯防磨，重新設計制造更換原料進磨旋轉鎖風閥，調整擋料圈的高度等一系列優化改造后，磨機系統漏風得到有效根治，系統操作參數穩定合理，外循環斗提運行功率降至160 kW。這就有效減少了斗式提升機出現故障的概率，也減少了鏈條的磨損，提高了系統設備的運轉率。