前言：輥壓機(jī)扭振是指輥壓機(jī)彈性扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動。其現(xiàn)象是由被擠壓物料的性質(zhì)決定的，由于一些粒度在1~2毫米范圍甚至呈粉狀的混合材的摻入，細(xì)顆粒物料在兩磨輥之間壓力區(qū)發(fā)生物料之間的滑移，使輥壓機(jī)的工作扭矩呈頻繁的脈動規(guī)律變化，造成扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動。
解決扭振現(xiàn)象的最有效方式是杜絕細(xì)顆粒物料進(jìn)入輥壓機(jī)。但細(xì)顆粒物料存在的原因不是孤立的，而是由多種因素構(gòu)成。
一、回粉偏多：在返回輥壓機(jī)上方稱重倉的粗粉中有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)粉，回粉偏多的原因同樣不是唯一的，大致由下列因素造成。
1、 打散分級機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低：風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低會造成風(fēng)力場力度不足，大量細(xì)粉無法分離出來而匯入粗料返回輥壓機(jī)，從而造成彈性扭矩支承裝置的振動。頻繁的扭振會損壞彈性系統(tǒng)的彈性元件。
解決方法：適當(dāng)上調(diào)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，強(qiáng)化風(fēng)力場分級效果。
2、 打散分級機(jī)環(huán)形通道堵塞：打散分級機(jī)的環(huán)形通道易于被異物堵塞，諸如鐵絲、棉紗、廢棄膠帶等等。環(huán)形通道是分割布置的，若干通道被堵塞后，大量打散后的物料只能從剩余暢通的通道通過，首先，通過風(fēng)力場分級區(qū)的物料料幕增厚，料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉受料幕的阻力增大，難以在通過分級區(qū)時在風(fēng)力場的作用下有效改變運動軌跡而落入細(xì)粉收集區(qū)；再者，堵塞的部分環(huán)形通道由于沒有料幕形成，會形成一個風(fēng)力場無阻力自由通過的走廊而形成風(fēng)力的部分短路，參與分級的風(fēng)力大打折扣，這樣就會使分級效果更加惡化。大量細(xì)粉以近乎自由沉降的方式落下，匯入粗料進(jìn)入輥壓機(jī)造成扭振。
解決方法：定時檢查并清理被堵塞的環(huán)形通道，恢復(fù)料幕的均勻形成。
3、 不合理的工藝流程：一些粒度較細(xì)的混合材沒有直接入磨而喂入打散分級機(jī)。由于滿負(fù)荷運行的輥壓機(jī)已經(jīng)給打散分級機(jī)喂入了足夠待分級的物料，額外加入的細(xì)顆?；旌喜臒o疑加重了打散分級機(jī)的負(fù)擔(dān)，通過打散分級機(jī)環(huán)形通道的物料形成了過厚的料幕，料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉在過厚料幕的阻礙下難以有效改變運動軌跡而落入收集粗料的內(nèi)錐筒體，造成分級效率的下降，細(xì)粉進(jìn)入輥壓機(jī)后造成設(shè)備的扭振。
4、 篩板堵塞：收集粗料內(nèi)錐筒體錐體部分篩板的篩孔大量卡入物料顆粒，機(jī)械篩分功能弱化。由于篩板篩孔的截面略呈錐形，若篩板安裝不當(dāng)，使大孔徑朝上，小孔徑朝下，則極易發(fā)生篩孔卡料。所以在安裝篩板時必須注意孔徑方向，應(yīng)使小孔朝上，大孔朝下。
解決方法：整改工藝流程，增設(shè)入磨提升機(jī)，讓粒度較細(xì)的物料直接入磨。此方法適用于粒度已經(jīng)呈粉狀粒級，無須入輥壓機(jī)擠壓的混合材，如粉煤灰等。
二、物料離析：因細(xì)顆粒物料造成輥壓機(jī)扭振的最終源頭是物料離析。在對輥壓機(jī)的喂料過程中，若細(xì)顆粒物料較多，混雜于較大粒度物料中的細(xì)顆粒物料將不會與粗顆粒物料均勻搭配進(jìn)入輥壓機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)，而是在物料離析的作用下粗細(xì)物料之間相互分離：粗料滾動，細(xì)料聚積，粗顆粒物料首先進(jìn)入進(jìn)料系統(tǒng)，細(xì)顆粒物在倉內(nèi)滯留聚積，此時的設(shè)備運行狀況正常穩(wěn)定，擠壓效果良好。當(dāng)細(xì)顆粒物料滯留聚積到一定程度后以塌落的方式傾瀉而下，此時，在輥壓機(jī)兩磨輥之間壓力區(qū)受擠壓的均為細(xì)顆粒物料，細(xì)顆粒物料之間發(fā)生滑移，扭矩發(fā)生脈動變化，扭振因此產(chǎn)生。
解決方法：
1、低倉位操作：將料位限制在稱重倉出料口處，形成倉空但下料溜管物料充滿，由于倉空，物料無粗細(xì)離析細(xì)料聚積的空間，可有效抑制物料離析；下料溜管物料充滿仍能形成料柱保證料壓滿足輥壓機(jī)過飽和喂料的要求。具體操作方式是：將稱重倉物料放空，當(dāng)下料溜管空料形成揚塵時逐步提升料位，此時需要注意的是控制料位的提升速度，以免矯枉過正。待揚塵剛剛消失時說明下料溜管中已充滿物料，但稱重倉內(nèi)尚無料位，此時可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)顯表顯示的料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡點穩(wěn)定料位。此方法適用于粒度介于1~2毫米之間，有一定硬度，仍需擠壓的混合材。
2、調(diào)整原始輥縫：在輥壓機(jī)發(fā)生扭振現(xiàn)象時，由于兩磨輥之間壓力區(qū)充滿細(xì)顆粒物料，磨輥的工作輥縫較被擠壓物料粒度正常時明顯減小，由于磨輥工作扭矩的脈動變化，主電機(jī)工作電流呈極不穩(wěn)定的大幅度波動。我們不難發(fā)現(xiàn)，工作輥縫變小是一個可以利用的特性。我們可以通過調(diào)整原始輥縫的方式抑制磨輥對細(xì)顆粒物料的壓力，加大原始輥縫：當(dāng)無須擠壓的細(xì)料通過時，工作輥縫趨向減小，但控制原始輥縫的調(diào)整墊板阻止活動輥進(jìn)輥，此時磨輥相對于物料的作用接近于卸壓狀態(tài)，細(xì)顆粒物料在壓力明顯減弱的工作狀態(tài)下通過，物料之間在磨輥壓力作用下產(chǎn)生的滑移現(xiàn)象消失，從而消除扭振。
由于過大幅度地調(diào)整原始輥縫會影響輥壓機(jī)對物料的擠壓效果，弱化物料易磨性的改善幅度，盡管在打散分級機(jī)的分級作用下，入磨物料的粒度無顯著變化，但由于物料易磨性的原因，多少會對球磨系統(tǒng)的產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。我們調(diào)整原始輥縫的具體措施應(yīng)以兼顧完全消除扭振和盡可能保證擠壓效果為原則，尋求兩者兼顧的最佳位置。原始輥縫的調(diào)整幅度應(yīng)根據(jù)被擠壓物料特性變化所表現(xiàn)的輥縫差，即設(shè)備正常運行與運行異常發(fā)生扭振時工作輥縫的變化量掌握調(diào)整尺度。我們首先根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜位移傳感器數(shù)顯表顯示的輥縫值測定輥壓機(jī)在正常工作狀況下的工作輥縫的波動范圍，假定其輥縫值大致在A1~ A2之間；然后測定運行異常發(fā)生扭振時的工作輥縫波動范圍，假定其輥縫值大致在B1~ B2之間：
1、 A2 – A1= △A
其中：△A —— 工作輥縫變化量
A2 —— 工作輥縫峰值
A1 —— 工作輥縫谷值
2、 B2 – B1 = △B
其中：△B —— 扭振工作輥縫變化量
B2 —— 扭振輥縫峰值
B1 —— 扭振輥縫谷值
估算兩種情況下的輥縫差值：
A1–B2 = δ
上式中的δ為原始輥縫調(diào)整量的參考值。調(diào)整量的最終確定根據(jù)設(shè)備運行狀況酌情微調(diào)，δ值應(yīng)為滿足扭振現(xiàn)象完全消除的最小調(diào)整幅度。
3、穩(wěn)定無離析倉位：物料的離析現(xiàn)象盡管較為普遍，但并非不可避免。當(dāng)稱重倉內(nèi)的物料處于某一特定料位有限波動區(qū)間時，無離析現(xiàn)象發(fā)生，粗細(xì)物料以均勻混合狀態(tài)進(jìn)入輥壓機(jī)，此時兩主電機(jī)均以正常穩(wěn)定的工作電流運行。穩(wěn)定無離析倉位的具體措施分兩步進(jìn)行，首先調(diào)整原始輥縫消除扭振，方式前已述及。然后將倉位由低到高緩慢上提，在倉位逐步變化的過程中我們可以看到兩主電機(jī)的運行電流時有變化，其規(guī)律為在短時間內(nèi)正常運行電流和低電流運行兩種現(xiàn)象交替變化，間隔時間呈大致相近的有規(guī)律狀態(tài)：
主電機(jī)處于正常電流的運行狀態(tài)只能說明被擠壓物料均為粒度較粗的物料，此時工作輥縫正常，活動輥軸承座與調(diào)整墊板無接觸，但倉內(nèi)的細(xì)顆粒物料正在物料離析的作用下滯留聚積，主電機(jī)以正常電流的運行的時間極其短暫，細(xì)顆粒物料越多，正常運行時間越短；
主電機(jī)處于低電流運行狀態(tài)說明倉內(nèi)滯留聚積到一定程度的細(xì)顆粒物料正在以塌落的方式進(jìn)入磨輥壓力區(qū)，由于調(diào)整墊板的控制作用，工作扭矩的脈動變化現(xiàn)象已經(jīng)被消除，兩磨輥間壓力區(qū)的細(xì)顆粒物料處于承受壓力較低，相對較為疏松的狀態(tài)，此時的工作輥縫變小，活動輥軸承座已經(jīng)緊貼調(diào)整墊板。磨輥在低扭矩狀態(tài)下運行。
上述現(xiàn)象的交替變化說明稱重倉內(nèi)物料離析現(xiàn)象的普遍存在。然而在我們緩慢變化倉內(nèi)料位時，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)料位在某一個料位段時，兩主電機(jī)的運行電流漸趨平穩(wěn)正常，離析現(xiàn)象消失。我們可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)據(jù)顯示的無離析區(qū)間料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡段，將倉內(nèi)料位控制在無離析區(qū)間以內(nèi)，嚴(yán)格控制給料量以穩(wěn)定料位。在此基礎(chǔ)上可微調(diào)原始輥縫，稍稍減小調(diào)整墊板厚度，強(qiáng)化擠壓效果。
4、技術(shù)升級：采用上述方式進(jìn)行調(diào)整雖然可以起到一定的控制作用，但仍然存在局限性，調(diào)整倉位需要反復(fù)摸索；墊板厚度的調(diào)整不僅需要反復(fù)摸索，而且由于連續(xù)生產(chǎn)，輥面正常的持續(xù)微量磨損需要進(jìn)行階段性的墊板厚度調(diào)整以減少對擠壓效果的影響，盡管如此，對物料擠壓效果的影響依然部分存在。最為可靠的方式是進(jìn)行扭矩支承裝置的技術(shù)升級，在目前的輥壓機(jī)設(shè)備制造技術(shù)中，扭矩支承裝置的技術(shù)已經(jīng)更新?lián)Q代，帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置已經(jīng)被大臂扭力板形式的扭矩支承裝置所取代，這種扭矩支承裝置的特點是大幅度降低了沖擊峰值，對物料的適應(yīng)性顯著提高，在細(xì)顆粒物料進(jìn)入兩磨輥之間壓力區(qū)時，扭矩脈動變化的幅度大幅度降低，扭振現(xiàn)象被基本消除，可以保證在對物料進(jìn)行充分?jǐn)D壓的同時，設(shè)備仍然能夠安全穩(wěn)定地運行。
三、結(jié)束語：在一些以復(fù)合水泥為主要生產(chǎn)品種的廠家，原始配料中均配有相當(dāng)比率粒度較細(xì)的混合材，物料粗細(xì)離析現(xiàn)象較為普遍，磨輥工作扭矩脈動變化導(dǎo)致的設(shè)備扭振已經(jīng)成為目前較為突出，長期困擾我們的問題。帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置對粒度較細(xì)的混合材極其敏感，適應(yīng)性的確較差，但只要我們肯于開動腦筋，根據(jù)設(shè)備在擠壓這種物料時運行參數(shù)所表現(xiàn)出的某些特性，仍然可以找到解決的方法，從而保證系統(tǒng)、設(shè)備的正常運行。同時，扭矩支承裝置的技術(shù)升級也為我們提供了更為可靠的解決方法，拓展了我們解決問題的思路，如果沒有經(jīng)費問題的困擾，建議廣大用戶考慮輥壓機(jī)扭矩支承裝置的技術(shù)升級，應(yīng)用業(yè)績表明，扭矩支承裝置的技術(shù)升級不失為目前最為可靠實用的方案。
韓修銘 江海濤 王虔虔
摘自合肥水泥研究設(shè)計院