技术 | 辊压机稳流仓振动原因分析及解决方案

引言

我公司水泥粉磨系统采用成都利君CLF180120B型辊压机，该系统于2019年完成改造，2020年4月投入正常生 产运行，运行过程中发现稳流仓振动偏大，稳流仓振动带动楼板振动，楼板最大振动值超过13mm/s，存在较大安全隐患。图1为辊压机系统布置图。

1.1 土建设计原因分析

辊压机稳流仓高度2.7m，直段直径3m，设计仓重20t，稳流仓共有三个称重支点，支点静荷载1.3×200kN，支点动荷载1.5×2×40kN，静载荷设计超过实际需求3倍，但辊压机自运行以来，稳流仓振动一直过大，尤其在图中稳流仓c点振幅高达12~13mm/s，c点振动过大的主要原因是楼板跨度达到14m，同时f点在两台提升机空洞以及称重仓空洞之间，称重能力最为薄弱，导致c点振幅最大，动载荷设计值不能满足实际生产需求。图2为稳流仓布置示意图。

1.2 工艺原因分析

通过实验发现，通过控制稳流仓仓重对振动有一定影响，当稳流仓仓位越高，稳流仓振动值越小，但振幅 降非常有限，分析主要原因是仓自重越大，稳流仓势能就越大，同等能量驱动振幅就越小，控制高仓位看似振幅变小，但整体对框架结构的损伤吏大，因此不是解决该问题的有效方法。当稳流仓仓空时，入稳流仓物料直接进入下料管，稳流仓振动趋近于0，但由于空仓，辊压机下料管软连接处冒灰严重，同时空仓容易造成辊压机波动跳车，所以无法实施，稳流仓振动主要表现为垂直振动，同时下料管胀吸现象明显，下料管胀吸幅度越大，稳流仓振幅就越大，所以可以得出稳流仓振动的主要原因是下料管下料不稳，造成仓重高频波动引起的牵引振动，当稳流仓完全仓空，称重仓不受物料重力影响，振动得以消失，因此稳定稳流仓下料是解决该问题的关键。

经分析发现，造成稳流仓下料管过料不稳的主要原因有两个，一是辊压机物料离析造成辊压机不稳定，辊缝波动大，辊压机过料稳定性差；二是稳流仓下料管物料带入气体，辊压机挤压物料释放气体上涌，导致下料管物料过料不稳，辊压机辊缝越大，辊压机循环量越大，气体上涌量就越大，下料管过料就越不稳定，稳流仓振幅就越大。

2.1 支点增加橡皮缓冲垫片

为了缓解稳流仓对楼板冲击，在三个支点分别增加20mm橡皮，但效果不明显，反而导致稳流仓出现横向振动，称重传感器出现间歇失效现象。

2.2 调整支点水平

稳流仓三个支点处于同一水平，由于A、B两个支点振动幅度偏小，通过A、B支点高度提高5tmn，将振动大的C支点高度降低5mm，收到一定效果，振幅可以控制到8～10mm/s。

2.3 增加井字框架，分散扩大受力点

考虑楼板受力过于集中，计划通过井字框架把力向周围释放，提高楼板抗冲击效果，井字框架采用H600x600mm工字钢，同时对工字钢两侧采用20mm钢板全密封，提高工字钢抗折强度，井字框架采用贴原有混凝土梁进行布局，井字框架最大跨度为12m，稳流仓支点设置为4个，全部置于井字框架之上，该方案实施后，稳流仓冲击力得到有效释放，楼板振动值下降到5~7mm/s。

2.4 辊压机进料管改进

辊压机运行状况不佳的主要表现有工作辊缝过大 (超过48mm)，辊压机压力差偏大（3MPa>，辊压机电流波动大；针对辊压机存在的问题，通过对辊压机进料管横向宽度进行缩短，稳流仓进料管延长进料直段，保持稳流仓中心进料，减弱料注压力，物料离析状况得到明显改善，工作辊缝下降至40mm以内，辊压机电流波动大幅减小，辊压机过料稳定性明显增强。

为了解决气体上涌问题，在辊压机进料两侧增加排气装置，进料管两侧分别安装倾角为84.29°，尺寸为 1500×1160×150mm的排气孔，排气孔米用12mm耐磨板制作，排气孔出口端通过直径为300mm的收尘管道提供收尘负压。辊压机挤压物料气体从排气孔排除，下料管过料不稳问题得到彻底解决，稳流仓振动也随之消失（见图4、图5)。

引起稳流仓振动的原因包括结构设计原因和工艺设计原因，我公司通过提高结构抗振性能虽取得一定效果，但未从根源上解决问题。

工艺设计不合理造成物料下料不畅是造成稳流仓振动的根本原因，稳流仓物料下料不畅造成稳流仓质量间歇波动形成冲击载荷，从而引起振动，然而造成稳流仓下料不畅的原因有辊压机辊缝波动大、边缘效应严重、辊压机下料管气体上涌等，通过分析对比，辊压机挤压物料排出气体上涌是造成稳流仓下料不稳的主要原因，通过将物料带入气体进行外排，辊压机进料稳定性明显增强，辊压机电流、辊压、辊缝稳定性有了质的提升，自2021年2月份开机以来，未发生一起辊压机波动跳车事故，同时稳流仓振动问题也得到了彻底解决。

作者：程稳，刘晨浩，王尉，赵晓辉，胡明，王新武

所属：葛洲坝嘉鱼水泥有限公司

来源：《中国水泥》

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