通過對輥壓機(jī)電機(jī)進(jìn)行電氣改造降低輥壓機(jī)電機(jī)損壞頻次探討

阮石寶，李小鋒

（云南建工云嶺水泥有限公司 云南 昆明 650220）

1 輥壓機(jī)在水泥生產(chǎn)中的作用。

在輥壓機(jī)面試之前，承擔(dān)水泥粉磨的設(shè)備主要是管磨機(jī)。管磨機(jī)由于其自身的結(jié)構(gòu)跟粉磨原理的限制，根據(jù)世界各地粉磨工作研究人員的研究統(tǒng)計結(jié)果表明，管磨機(jī)能耗很高但粉磨效率卻是極低，大概只能達(dá)到百分之幾。幾乎絕大部分能源都消耗在了聲能、研磨介質(zhì)磨損、磨機(jī)襯板磨損上。

經(jīng)研究實(shí)踐表明用于水泥粉磨的混合物料在50～300MPa 的壓力下就能結(jié)塊成為料餅。而且料餅中已含有20～30%的細(xì)粉,有60%的物料顆粒小于2mm，即便是稍大一點(diǎn)的顆粒物料內(nèi)部也產(chǎn)生了微裂紋，這樣就使得混合物料的強(qiáng)度大大降低，對管磨進(jìn)一步粉磨極為有利，我公司承擔(dān)這一工作的就是輥壓機(jī)。輥壓機(jī)的應(yīng)用大大提高了管磨的粉磨效率使得管磨的能耗大大降低。

2 某公司輥壓機(jī)在生產(chǎn)中存在的問題。

某公司主要生產(chǎn)PPS32.5R、PPS42.5 和PO42.5水泥，水泥粉磨時混合物料有熟料、磷渣、磷石膏、粉煤灰、爐渣等，磷渣和磷石膏水分含量較高，配合完成物料的綜合水分PPS32.5 達(dá)到4.97%雨季甚至達(dá)到5.62%（詳見表1）。高水分物料進(jìn)入穩(wěn)流倉，會結(jié)塊導(dǎo)致堵料、塌料，一但塌料會瞬間增大輥壓機(jī)負(fù)荷。

表1 水泥粉磨混合物料水分/%

使輥壓機(jī)跳停。輥壓機(jī)跳停后物料無法通過就會將輥壓機(jī)前部的物料通道全部堵死，就需要花費(fèi)大量的人力進(jìn)行通堵。經(jīng)常性的堵死跳停還會對電機(jī)造成隱性損傷，降低輥壓機(jī)電機(jī)繞組的絕緣性能，一旦絕緣性能降低到一定程度，就會發(fā)生擊穿，燒毀動輥電機(jī)，2017 年到2019 年3 月就燒了8 次，電機(jī)的修理費(fèi)用一般每次都在2 萬元以上。

3 輥壓機(jī)系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)

并聯(lián)增加動力電容提高電機(jī)功率因素（見圖1）。輥壓機(jī)電動機(jī)的改進(jìn)輥壓機(jī)電機(jī)由活輥電動機(jī)跟固輥電機(jī)組成，原定活輥電動機(jī)、固輥電動機(jī)均為三相異步電動機(jī)額定功率均為220Kw、額定電流均為425A、防護(hù)等級均為IP44。但在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)測量主要負(fù)荷集中在活輥電動機(jī)最大電流已超額定電流30%。固輥電動機(jī)最大電流也超額定電流5%。將活輥電動機(jī)由原設(shè)計的220KW 提升至250KW，將額定電流425A 提高到511.5A。

在活輥電動機(jī)和固輥電動機(jī)的進(jìn)線端，三相之間各兩兩并聯(lián)增加各2 只動力電容，利用電容器的充放電功能，將交流電的無功電能對電機(jī)的有功電能消耗進(jìn)行補(bǔ)償，提升電機(jī)性能的同時減少電能消耗，減少線路和電動機(jī)的無功功率，增加電動機(jī)的功率因數(shù)，降低電機(jī)電流波動。由于系統(tǒng)中的負(fù)載，大部分是感性負(fù)載，因此總電流I將滯后電壓U 一個角度∮，如果將并聯(lián)電容與負(fù)載并聯(lián)，則電容電流將抵消一部分電感電流，從而使電感電流減小，總電流I 也減小，功率因素將提高，由于有功功率P=S*COS∮,當(dāng)設(shè)備的視在功率S 一定時，如果功率因素COS∮提高，則功功率P 也隨之增大，設(shè)備的有功出力也就提高了。

圖1 并聯(lián)增加動力電容電路圖

由（1）式可見，當(dāng)功率因素提高后，將使功率損失大大下降；因此使得在線路和變壓器中的電能損失下降。改善電壓質(zhì)量△U 為。

（2） 式中：

△U 線路中的電壓損失，P：有功功率，KW，Q：無功功率，Kvar，U：額定電壓，KV ，R：線路總電阻，Ω，X_L：線路感抗，Ω。由上式可見，當(dāng)線路中的無功功率Q 減少后，電壓損失△U 也減少。

提升電機(jī)繞組等級，增加測溫元件。通過技術(shù)改進(jìn)將電機(jī)繞組耐熱等級由F 級提升至H 級，在電機(jī)繞組上加入熱電阻，在外界增加測溫器，將熱電阻跟測溫器用信號線相聯(lián)，檢測電機(jī)繞組溫度，對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

通過對輥壓機(jī)電機(jī)的改進(jìn)，大幅提升了電機(jī)的穩(wěn)定性跟能效。在提升了輥壓機(jī)臺產(chǎn)的同時降低了電機(jī)的電流，節(jié)約了電能，有效的降低了輥壓機(jī)堵死跟燒電機(jī)的頻次，2019 年4 月技改完成后至今沒有發(fā)生過電機(jī)燒毀。

表2 輥壓機(jī)電動機(jī)技改前后空載運(yùn)行電流對比

表3 輥壓機(jī)電動機(jī)技改前后負(fù)載運(yùn)行電流對比

表4 噸水泥粉磨工序電耗對比

4 結(jié)語

在對水泥生產(chǎn)輥壓機(jī)系統(tǒng)改進(jìn)后，整個水泥生產(chǎn)過程更加順暢，水泥粉磨生產(chǎn)質(zhì)量得到可靠保證，輥壓機(jī)系統(tǒng)電動機(jī)經(jīng)常燒壞情況得到根本改變，水泥粉磨工序電耗大大降低，改進(jìn)后的效果顯著。