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(chǎn)線于2004年10月28日正式點火投產(chǎn)，其生料制備系統(tǒng)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(chǎn)能為磨損后390t/h (R0.0912%)。與磨機系統(tǒng)配套的外循環(huán)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(qū)動，功率2x200 kW，驅(qū)動軸上裝有分嵌式無齒型鏈輪：內(nèi)部輸送系統(tǒng)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(nèi)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(xiàn)大故障的原因分析和處理措施作一介紹。
1、生料粉磨系統(tǒng)工藝流程及AUMUND鏈斗式提升機主要參數(shù)
生料粉磨系統(tǒng)工藝流程見圖1；AUMUND鏈斗式提升機主要參數(shù)見表1。從圖1可知．UBE公司的UM50.4N立磨系統(tǒng)，其動態(tài)選粉機9為外置，與機分體，立磨與動態(tài)選粉機9之間通過風管相連。經(jīng)立磨粉磨的半成品生料進入動態(tài)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(xiàn)象及原因分析
2.1故障現(xiàn)象
2005年7月6日，因系統(tǒng)工藝優(yōu)化不夠和中控操作員經(jīng)驗不足等原因，發(fā)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(xù)10 s，造成輸送鏈條一側被磨斷，另一側有8節(jié)被嚴重磨損的重大事故，直接經(jīng)濟損失達8萬多元人民幣。
2.2原因分析
2,2.1 磨機系統(tǒng)漏風點多，噴口環(huán)風速低，未能形成風掃立磨良好的內(nèi)、外部循環(huán)效果
公司當時生產(chǎn)為美標Ⅲ型熟料，使用的鐵質(zhì)校正原料為南京鋼鐵聯(lián)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(jīng)中材國際南京水泥工業(yè)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(tài)存在，其中磨盤混合料中的純Fe組分含量（質(zhì)量分數(shù)）在4.68%左右，F(xiàn)e203含量（質(zhì)量分數(shù)）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(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(tǒng)漏風日益嚴重。
2.2.2 磨盤擋料圈高度調(diào)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(diào)整不當。UBE公司調(diào)試人員為提高磨機產(chǎn)量，在2005年6月19日將擋料圈高度從122 mm調(diào)整到113 mm，想通過減少鐵質(zhì)原料在磨盤上的富集，降低磨盤磨輥磨損，加大循環(huán)量來提高磨機產(chǎn)量。中控操作員為穩(wěn)定磨盤料層，將調(diào)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(huán)料量大于最大輸送量1300 t/h，處于超負荷運行狀態(tài)。
(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(qū)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(chǎn)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(jīng)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(huán)斗提超負荷運行。
(2)原料的體積質(zhì)量加大，循環(huán)負荷增加。配料中使用的鐵質(zhì)校正原料為南鋼鋼渣，這就大大提高了物料的體積質(zhì)量。提升機料斗內(nèi)原料設計體積質(zhì)量為1.3 m3/t，而經(jīng)現(xiàn)場測量料斗內(nèi)原料體積質(zhì)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(qū)動功率增加到460.8 kW．是最大產(chǎn)量1300 t/h對應功率229.6 kW的2倍，循環(huán)負荷成倍增加。
(3)磨系統(tǒng)連鎖設計不合理。圖l中，磨系統(tǒng)外循環(huán)皮帶機8和外循環(huán)提升機5是連鎖啟動，而調(diào)速皮帶機4和磨機7之間未加連鎖。當磨機振停后，循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)氣路調(diào)整完成后，操作員再停調(diào)速皮帶機。此間，部分原料通過調(diào)速皮帶3喂人磨內(nèi)，再次啟動磨機時，磨內(nèi)富集的原料通過外循環(huán)皮帶8迅速喂入斗式提升機5內(nèi)，斗式提升機負荷短時間內(nèi)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(jié)，更換磨損嚴重的料斗30只。
(2)檢查鏈條節(jié)距。按AUMUND提供的數(shù)據(jù)（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(jié)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(lián)接螺栓M24，10.9級的扭矩，均達到AUMUND要求的扭矩數(shù)據(jù)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(huán)提升機速度及料位開關與斗提驅(qū)動間的聯(lián)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(huán)系統(tǒng)的余料進入計量倉時，倉不出現(xiàn)溢料。
(2)生料磨抬輥和調(diào)速皮帶機3之間加連鎖，抬輥時調(diào)速皮帶機3即刻跳停，磨內(nèi)不會有多余料量。二次啟動磨機時，循環(huán)系統(tǒng)負荷將不會增大。
(3)重新設定循環(huán)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(tǒng)設備跳停；高報230 kW時，外循環(huán)皮帶機8s延時跳停調(diào)整為10s，保證斗提內(nèi)物料走空。磨機本體和外循環(huán)皮帶機之間加連鎖。
(4)對立磨噴口環(huán)進行改造。針對此階段磨機系統(tǒng)運行狀態(tài)，在外循環(huán)皮帶機上截取2m物料，進行測量，線質(zhì)量為225 kg/m，經(jīng)計算，循環(huán)率3.78（循環(huán)料量／磨機產(chǎn)量），外循環(huán)量偏高，磨機噴口環(huán)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(chǎn)量低，循環(huán)量大。2005年8月，在噴口環(huán)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(huán)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(huán)壓損忽略不計，噴口環(huán)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(huán)斗提功率能穩(wěn)定在250 kW左右運行，磨機系統(tǒng)運行狀況大有改善，再未發(fā)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(nèi)作耐磨內(nèi)襯防磨，重新設計制造更換原料進磨旋轉鎖風閥，調(diào)整擋料圈的高度等一系列優(yōu)化改造后，磨機系統(tǒng)漏風得到有效根治，系統(tǒng)操作參數(shù)穩(wěn)定合理，外循環(huán)斗提運行功率降至160 kW。這就有效減少了斗式提升機出現(xiàn)故障的概率，也減少了鏈條的磨損，提高了系統(tǒng)設備的運轉率。
