水泥工业用自动控制预加水成球装备—盘式成球机检测

水泥工业用自动控制预加水成球装备—盘式成球机检测

在水泥生产工艺中，生料粉的成球质量直接关系到立窑或回转窑的煅烧效率、熟料质量和能源消耗。盘式成球机作为自动控制预加水成球工艺的核心装备，其运行状态与性能参数的稳定至关重要。为确保成球机持续稳定地生产出粒度均匀、强度适宜、含水率合理的优质料球，必须对其进行系统、定期的检测。检测工作应围绕以下几个方面重点展开：

一、 运行性能指标检测

这是评价成球机工作效果最直接的依据，核心关注点在于其产出料球的质量。

1. 成球粒度分布与均匀度：

   • 检测内容： 在不同工况（如不同给料量、不同盘速、不同喷水量）下，定期取样分析料球的粒度分布（如 <5mm, 5-8mm, 8-12mm, 12-15mm, >15mm 各粒级的占比）。
   • 检测要点： 核心粒径范围（通常为8-15mm）的料球占比是否达到要求（如>70%或更高）；各粒级分布是否集中（标准偏差小），即均匀度是否良好；是否存在过多超大球（>20mm）或粉末（<5mm）。
   • 方法： 筛分法是最常用、最直观的手段。

2. 湿球强度：

   • 检测内容： 新鲜出炉的湿料球在特定压力（或跌落高度）下的抗破坏能力。
   • 检测要点： 湿球需具备一定的强度以承受运输、布料过程中的机械力而不碎裂或变形，但又不能过硬影响煅烧透气性。需检测其平均强度和强度稳定性。
   • 方法： 专用湿球强度测定仪（压力法或跌落法）。

3. 干球强度（可选，模拟煅烧）：

   • 检测内容： 将湿球按照特定制度烘干后，模拟入窑前料球的常温强度。
   • 检测要点： 干球需有足够的强度以承受入窑时的冲击和料层压力，防止在窑内过早粉化。
   • 方法： 压力试验机测试抗压强度。

4. 料球含水率：

   • 检测内容： 料球中水分的质量百分比。
   • 检测要点： 含水率是控制成球质量和煅烧的关键参数。需检测其平均值是否在最佳工艺范围内，以及与设定值的偏差大小（反映控制精度）；同时检测不同批次、不同盘位料球含水率的波动范围（均匀性）。
   • 方法： 快速水分测定仪（如红外或卤素灯加热失重法）。

5. 产量验证：

   • 检测内容： 在特定时间段内，成球机的实际产出量。
   • 检测要点： 验证设备是否达到设计产能，或满足当前生产线的需求；结合其他参数评估设备效率。
   • 方法： 直接称重法或结合皮带秤数据计算。

二、 机械结构状态与运行稳定性检测

设备本身的机械状态是保证长期稳定运行的基础。

1. 盘体状态检查：

   • 检测内容： 盘体（盘底、盘边）的磨损、变形程度；是否存在裂纹、破损；盘体衬板（若有）的磨损、紧固情况。
   • 检测要点： 盘体的平整度、圆度直接影响物料滚动轨迹和成球效果。过度磨损或变形会导致成球不均、积料、粘料等问题。

2. 倾角调节机构：

   • 检测内容： 手动或电动倾角调节机构的灵活性、可靠性；倾角指示刻度与实际角度的吻合度；调节到位后的锁定可靠性。
   • 检测要点： 倾角是控制料球粒度的重要手段，需确保调节顺畅、准确、稳固。

3. 刮刀装置：

   • 检测内容： 刮刀（底刮刀、边刮刀）的磨损程度、形状；安装角度是否合理；与盘底/盘边的间隙是否均匀、符合要求；刮刀臂的稳固性。
   • 检测要点： 刮刀的作用是清理盘底、引导料球运动轨迹和出料。磨损过度、角度不当或间隙过大过小都会显著影响成球质量（如产生大球、粘料、出料不畅）。

4. 传动系统检测：

   • 检测内容：
     • 电机： 运行电流、温升、振动、噪声。
     • 减速机： 油位、油质（定期取样分析）、运行温度、振动、噪声。
     • 大小齿轮/传动链轮链条： 啮合间隙、磨损程度、润滑状况。
     • 主轴/轴承： 运行温度、振动（轴向、径向）、润滑状况、有无异响。
   • 检测要点： 确保传动平稳可靠，无明显异常振动、噪音和过热，齿轮啮合良好，轴承工况正常。振动和温度是重点监测指标。

5. 盘体水平度与主轴垂直度：

   • 检测内容： 在静态或低速状态下，检测盘面的水平度误差；检测主轴相对于水平面的垂直度误差。
   • 检测要点： 基础的安装精度直接影响设备的平稳运行和成球均匀性。

三、 自动控制系统功能与精度检测

预加水成球的核心在于自动控制，确保水料配比精确、稳定。

1. PLC/DCS功能验证：

   • 检测内容： 检查控制系统（PLC/DCS）的主要功能是否正常，包括：启动/停止逻辑、盘速设定与反馈、倾角设定与反馈（如电动）、给料量设定与反馈、供水流量设定与反馈、连锁保护（如断料停水、断水停料或报警）等。
   • 检测要点： 关键控制逻辑、参数设定与显示、报警功能必须准确无误。

2. 料位检测与控制：

   • 检测内容： 检测盘内料位传感器（如雷达、超声波、射频导纳等）的准确性、可靠性；检查料位控制功能（维持稳定料层高度）的实际效果。
   • 检测要点： 稳定的料层高度是保证成球时间和质量的关键。需验证料位测量值与实际值的偏差，以及控制系统维持料位稳定的能力。

3. 供水系统检测：

   • 检测内容：
     • 流量计精度： 通过标准表比对或容积法校准供水流量计的精度。
     • 调节阀性能： 检查调节阀（如电动调节阀）的开度与流量线性关系、响应速度、死区；有无泄漏。
     • 喷头雾化效果： 检查喷头是否堵塞、磨损；喷淋覆盖面积是否均匀；雾化效果是否良好（应形成细小水雾，避免水流冲击）。
     • 水压稳定性： 水源压力波动范围。
   • 检测要点： 这是自动控制的核心。流量计精度直接决定水料比；调节阀响应不良会导致控制滞后和波动；喷头状态影响水分分布的均匀性。

4. 给料系统检测：

   • 检测内容： 检查给料设备（如调速皮带秤、螺旋秤、叶轮给料机等）的给料稳定性、精度（与设定值的偏差）；与控制系统通讯是否正常。
   • 检测要点： 给料的连续性和稳定性是前提，精度直接影响水料比的准确性。

5. 水料比控制精度检测：

   • 检测内容： 在稳定工况下，同时记录设定水料比、实际给料量信号、实际供水量信号，计算实际水料比及其与设定值的偏差和波动范围。
   • 检测要点： 这是整个自动控制系统性能的最终体现。需评估其稳态精度和动态响应能力（如给料量阶跃变化时的控制效果）。

四、 安全防护与现场环境检测

确保操作安全和设备在适宜环境下运行。

1. 安全防护装置：

   • 检测内容： 检查设备旋转部位（如主轴、大小齿轮）的防护罩是否齐全、稳固；急停按钮是否有效、位置合理；电气柜安全联锁是否有效；接地是否可靠。
   • 检测要点： 符合相关安全规范，防止机械卷入和电气事故。

2. 密封与收尘：

   • 检测内容： 检查盘体与固定部件（如刮刀架、喷水装置）之间的密封状况；检查收尘风管的连接、阀门开度；现场粉尘浓度（目测或仪器检测）。
   • 检测要点： 减少物料外溢和粉尘逸散，改善工作环境，符合环保要求。

3. 润滑系统：

   • 检测内容： 检查自动润滑器（如有）工作是否正常；手动润滑点标识是否清晰；油品是否清洁、符合要求；润滑记录是否完整。
   • 检测要点： 确保各摩擦副得到充分、清洁的润滑。

4. 基础与连接紧固：

   • 检测内容： 检查设备基础有无松动、开裂；检查主要连接螺栓（如电机、减速机、轴承座、刮刀臂等）有无松动。
   • 检测要点： 防止因基础松动或螺栓松脱导致的振动加剧、移位甚至设备损坏。

结论：

对盘式成球机进行全面、系统的检测是保障水泥生产线稳定高效运行的关键环节。检测工作应以运行性能指标（粒度、强度、水分）为核心导向，深入排查机械结构状态（盘体、刮刀、传动）的隐患，严格验证自动控制系统（料位、水料比、执行机构）的功能与精度，并始终关注安全防护与现场环境的合规性。建立规范的检测规程并定期执行，及时发现并处理设备存在的问题，是实现优质、高产、低耗、安全、环保生产的坚实基础。检测数据应详细记录，作为设备状态评估、维护决策和工艺优化的依据。