改造选粉机检修门降低能耗

熊泽

摘要：当今的矿粉市场竞争激烈，利润下滑明显，矿粉企业急需提升生产管理，降低生产成本。作为一名生产管理人员，以本公司目前遇到的最棘手的问题为例，当磨机因设备故障跳停时，需要在二分钟内将磨机出口温度控制在120℃以下，才能保证3个主体设备不会连锁跳停，当前现有的降温阀门基本做不到，如想快速降温就需人员现场手动打开选粉机检修门，一般人员从休息室走到选粉机检修门大约需要5分钟，在时间上面就来不及;因此公司对选粉机的检修门进行了自动化改造，达到了预期的效果，缩短了开机时间，提高运转率和降低了人员的劳动强度。

Abstract： In today's mineral powder market， competition is fierce and profits are declining. Mineral powder companies urgently need to improve production management and reduce production costs. As a production manager， take the most difficult problem currently encountered by our company as an example. When the mill is tripped due to equipment failure， it is necessary to control the outlet temperature of the mill below 120°C within two minutes to ensure 3 The main equipment will not jump and stop in a chain， and the current cooling valve is basically unable to do it. If you want to cool down quickly， you need to manually open the powder separator inspection door on site. It takes about ordinary personnel to walk from the lounge to the powder separator inspection door. 5 minutes is too late for time; therefore， the company has automated the overhaul door of the powder separator， which achieved the expected effect， shortened the start-up time， increased the operation rate and reduced the labor intensity of the personnel.

关键词：选粉机检修门;120℃ ;改造原理;降低人员劳动强度;提高运转率降低能耗

Key words： the overhaul door of the powder concentrator;120℃;modification principle;reduce the labor intensity of the personnel; increase the operation rate and reduce the energy consumption

中图分类号：TB742                                  文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）21-0150-02

0  引言

武新公司是一家绿色环保企业，生产的产品原材料为粒化高炉矿渣，生产的过程不掺加任何添加剂，生产的主要产品为矿粉和超细粉。目前公司现有5台立磨生产线和两台超细粉生产线，立磨生产线最主要粉磨设备采用了德国菜歇公司生产的LM46.2+2S立式磨机，该磨机它能够高效综合地完成物料的粉磨、烘干、选粉和输送，自动化控制程度高，集多功能于一体，在国际得到广泛的推广和应用。由于当初在工艺设计上，只在热风炉及热风管道上面设计了三个降温阀（分别为冷风阀、入磨冷风阀、循环风阀），没有在磨机本体上安装降温的阀门，导致当磨机故障停机后，磨机出口温度会急剧上升，打开现有热风炉及热风管道上的降温阀门，很难在短时间内把磨机出后温度控制在120℃以下，温度如果经常超过120℃时会对成品收集器的布袋造成损伤;如果想要快速降温就需要安排一人到现场磨机间的四楼手动打开选粉机的检修门降温，故障处理完毕后，恢复生产时又需要安排一人专门在选粉机这里关闭修检修门，这样即浪费人力，也存在安全隐患（开关门时有被高温烫伤的危险）;通过对选粉机检修门的自动化改造，当需要开关时，中控只需鼠标一键就可以远程控制选粉机检修门的开关，这样即降低了人员的劳动强度，消除了安全隐患，并提高了磨机运转率，降低了能耗。

1  改造前存在的问题

只要磨机因故障停机，不安排人员现场打开选粉机的检修门，就不能将磨机出口温度控制在120℃以下，当磨机出口温度超过120℃会造成以下三种不良的影响。

1.1 引起主机设备的连锁跳停

磨机出口温度超过120℃时选粉机（200kW）、主排风机（1250kW）与主电机（3150kW）会相继跳停（因三者是连锁保护关系），投料生产前需安排人员现场确认，才能分别再次开启，而这三个主机设备是全厂耗电量最大的单机设备，启动时瞬时的电流较高。

1.2 延长开机的时间

开启主机设备还需等待磨机出口温度降到120℃以下才能启动，等待出口温度降到100℃左右（投料生产）的过程一般需耗时20分钟左右，因三个设备所在的位置不同，距离较远，从确认到启动大概需耗时6分钟左右，因选粉机和主排风机是变频控制，启动到设定的参数值（选粉机80rpm主排风机25Hz）的过程较慢，需要耗时4分钟左右，这些加在一起共延长开机的时长为30分钟。

1.3 影响主收尘器布袋的使用寿命

磨机出口温度超过120℃会影响主收尘器布袋上附膜的使用效果，公司目前所使用的布袋所能承受的最高温度为150℃，固将磨机跳停值的出口温度设定在120℃，起到保护布袋的作用，布袋经常受高温影响会造成布袋外面附膜的吸附力变差，差到一定程度时会造成环评指数超标（超过20mg/m3），环评超标就需停机处理，环评值降到正常值才能开机（15mg/m3以下），一般主收尘器布袋的使用寿命为5年，现在公司四年不到就进行了更换，使用寿命缩短了1/3的时间，主收尘器内有44个仓室，一个仓室内有128条布袋，总共5632条布袋，当初更换布袋公司投入的大量的人力和物力，8个人同时作业了一个星期才将布袋全部换完。

2  改造方法

根据当前工艺设计需求，需要在磨机本体上面安装一个能快速降温用的阀门，结合现场的实际情况分析和成本投入比，决定对选粉机检修门进行自动化改造，在现有选粉机检修门上加装一个气动推杆阀（使用气动推杆阀的原因是在选粉机平台有一根压缩空气管道，改造方便快捷、維修简单），需要增加的备件是有，气动阀线圈选用DC24V，可直接与PLC的DO输出接口匹配;电气元件仅需增加两个小型磁感应极限即可;线路只需增加两路开关限位DI点和两路气动阀开关输出点DO点。同时设定好限位开关;现场部分如图1、图2。

将控制信号做在中控选粉机操作界面旁方便操作，当需要开关时只需一键操作，中控操作界面如图3、图4。

3  调试运行

①压缩空气进入气动阀之前要加油水分离器，（因为压缩空气中含有少量的水份）以免水份进入气动阀，并最终进入气缸后，造成工作时稳定性变差，并且会腐蚀设备，油水分离器需一个星期左右排一次水。

②由于气缸的限位采用的是磁感应限位，对铁磁物体比较敏感，因此限位周边尽量不要有铁磁物质，以免造成干扰，限位开关的距离选定要合理，不然容易造成推杆阀推不到位，造成中控信号丢失。

选粉机检修门改造完毕后，运行的效果比较理想，中控员反应良好。通过选粉机门的自动化改造，如设备因故障停机，中控员只需远程一键就可以快速打开选粉机检修门，达到快速降温的目的，中控一键控制降低了现场人员的劳动强度，缩短了磨机故障停机时间，提高了磨机的运转率，降低了能耗，消除了安全隐患，取得了显著的效果。所有的工艺设计不是尽善尽美，只要我们在日常的生产中勤于思考，善于发现，将设备改造成满足我们生产需求的帮手，让设备更好的为我们服务。

4  降低能耗

我们将改造前后的产量和能耗做了一个统计和对比（3个月），如表1、表2所示。

通过表1和表2的对比，初略计算：三个月可以为公司节约成本15万左右。

5  结语

本文中选粉机检修门的改造过程和结果都是超预期的，总体的经济效益还是利于公司的，以上只是公司节能的一部分改造。除此之外能够影响能耗因素方面还有很多，随着计算机、互联网技术的发展，数据的采集与统计更加快捷、智能化，这个对于我们来说是很大的机会，例如系统风量的损耗、控制水渣含水率、上料皮带的空转率较高等都是以后需要研究和探索的地方。下一步将继续积累经验，继续为提产创效而努力;作为一名生产管理人员，节能降耗永远在路上 。

致谢：

本篇论文的顺利完成，离不开各位领导和同事的帮助，特别感谢设备专业人员的意见和指导，在此表示衷心地感谢;文中借鉴了专家学者们的宝贵经验，这对于我今后的工作无疑是不可多得宝贵财富。由于本人电气方面的理论水平比较有限，论文中的有些观点的归纳和阐述难免有疏漏和不足的地方，欢迎领导和专家们指正。

参考文献：

[1]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].机械工业出版社，2004.

[2]梁国明.控制与降低成本方法[M].中国标准出版社，2013.

[3]西门子（中国）有限公司.深入浅出西门子WinCC V6[M].北京航空航天学出版社，2004.

[4]文中图片均为武新公司WINCC2011中控操作界面和现场改造的实时图片.山东设计院，2011.