华润水泥（封开）有限公司 广东省肇庆市 526541
摘要：封开公司三期项目中经投产三个月后窑头袋收尘底部拉链机57EF17、57EF16e1、57EF16e2、57EF15因熟料粉料颗粒硬度强均出现下轨道及链条磨损严重，尝试更换其他型号材质的下轨道钢，效果并不明显，使用寿命约为6个月左右，严重影响到设备的正常运行。鉴于此，如何水泥厂窑头输送机系统间隙开机优化及减少磨损？本文就此展开探讨。
关键词：水泥厂；窑头输送机；系统间隙；开机优化；减少磨损
1 成果简介
1.1 项目名称：窑头袋收尘拉链机输送物料系统改造
项目实施背景：封开公司三期项目五线窑系统2015年12月份投产，六线窑系统2016年7月份投产，经投产三个月后窑头袋收尘底部拉链机57EF17、57EF16e1、57EF16e2、57EF15因熟料粉料颗粒硬度强均出现下轨道及链条磨损严重，尝试更换其他型号材质的下轨道钢，效果并不明显，使用寿命约为6个月左右，严重影响到设备的正常运行。同时运行6个月后窑头袋收尘底部16台分格轮出现磨穿漏料现象，导致粉尘飘落楼面，增加员工清扫工作量。
1.2 项目实施目标：
①增加链条使用寿命，减少拉链机链条故障率，节约备件成本、维修人工成本。
②减少漏料，减轻员工清扫工作量，保持现场设备环境卫生。
③满足物料输送的前提下，降低拉链机系统设备使用频率，同时也降低电耗。
2 项目创新点
2.1 创新思路
2.1.1 现状分析
（1）五线窑系统2015年12月份投产，六线窑系统2016年7月份投产，经投产三个月后窑头袋收尘底部拉链机57EF17、57EF16e1、57EF16e2、57EF15因熟料粉料颗粒硬度强均出现下轨道及链条磨损严重，故障率频繁出现。五线拉链机截至2017年4月，已更换整套链条各2次，因链条故障抢修6次。六线拉链机截至2017年6月，已更换整套链条各1次，因链条故障抢修4次，如图1所示。
（2）窑头袋收尘底部16台分格轮出现严重磨穿漏料，导致粉尘飘落楼面，巡检员频繁打扫卫生，机修工频发搬运焊机补焊分格轮壳体。浪费重复的工作量，同时污染现场环境卫生。
（3）我部研究及咨询厂家、兄弟单位，及多次进行现场实际运行情况跟踪，发现袋收尘本身排泄物料较少，每一次振打灰斗仅排出0.5kg左右的粉料颗粒，振打间隔时间为50s。经现场运行情况核实后，我部技术人员经过讨论决定，对窑头拉链机输送物料系统设备的运转频率进行技改。
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图1 补修处
2.1.2 技术创新：
（1）通过DCS程序将57E/F15、57E/F16e1、57E/F16e2拉链机及16台分格轮改为可控制循环时间的自动启停机循环控制方式，实现运行n分钟停机N分钟，同时保证运输正常。
（2）把57E/F15、57E/F16e1、57E/F16e2、57E/F17拉链机电机从（15kW、4级）改为（7.5kW、6级），降低了7.5kW的装机功率和减少运转速度三分一，同时保证运输正常。
（3）对5/6线窑头袋收尘的16个灰斗增加压力表监控灰斗积料状态，并且把原有的料位信号与压力信号引到中控，给中控操作员综合判断料位情况。
2.2 主要创新点
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图2 窑头拉链机物料流程图
2.2.1 通过在DCS系统中编辑独立的一段循环自动启停机控制程序，实现运行n分钟停机n分钟（n由操作员根据现场收尘器下料多少来决定）。具体程序如下：
1）57E/F15拉链机自动启停机控制程序：
图5
4）57E/F15、57E/F16e1、57E/F16e2、57E/F17拉链机电机从（15kW、4级）改为（7.5kW、6级），降低了7.5kW的装机功率和减少运转速度三分一，同时保证运输正常。拉链机链条、轨道寿命延长为一年左右。
5）DCS程序设定后，开始试用阶段，在2017年7月10日开始中控操作员根据料位计及压力表报警信号，初步设定开停时间为运行20分停100分，同时安排巡检人员在现场查看袋收尘灰斗及拉链机下料口是否出现堵料现象。A.在16拉链机到17拉链机中间的溜管回转下料器处易堵料，最后拆除及制作清料门。B.在17拉链机到熟料拉链机的溜管易冒灰，最后制作积料梯及积料闸板。如图6所示，
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图6
6）最终通过反复试验得出设备运转正常及物料畅通的最佳开停时间为（运行8分停52分）。同时16个灰斗锥部都安装有料位计及负压表，监控袋收尘灰斗积料情况。到目前为止已运行5个多月，设备运转正常及物料畅通，如图7所示。
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图7
2.3 实施意义
① 增加链条使用寿命，减少拉链机链条故障率，节约备件成本、维修人工成本。
② 减少漏料，减轻员工清扫工作量，保持现场设备环境卫生。
③ 满足物料输送的前提下，降低拉链机系统设备使用频率，同时也降低电耗。
3 取得成效
3.1 重要成果
1）投资小，回报率高：每个灰斗需要安装一个个压力表，共16个灰斗。每个压力表价格为500元，买备件共需16*500=0.8万元。
2）技术成熟，技改难度小。
3.2 项目经济效益及价值体现
3.2.1 年预期经济效益：
（1）袋收尘拉链机24时运行时，轨道及链条使用周期大概为6个月左右，每年更换备品备件成本约为每台25000元*8台=200000元左右。
（2）16台分格轮24小时运行时，分格轮使用周期大概为12个月左右，每年更换备品备件成本约为每台 3000元*16台=48000元。
（3）通过DCS程序将57E/F15e1、57E/F15e2拉链机及16台分格轮改为运行8分钟停机52分钟，2台拉链机电动机功率为7.5kW，运行电流为6.8A，使用功率约50%，可得出每年节约电耗7.5kW*0.5（实际功率）*24小时*340天*87%（停机比例）*4台=106488度电。16台分格轮电动机功率为1.1kW，运行电流为1.2A，使用功率约50%，1.1kW*0.5（实际功率）*24小时*340天*87%（停机比例）*16台=62473度电。每年节约费用（106488+62473）*0.6元/度=101376.6元
（4）通过DCS程序将57E/F16拉链机改为运行8分钟停机52分钟，拉链机电动机功率为7.5kW，运行电流为6.5A，使用功率约50%，可得出每年节约电耗7.5kW*0.5（实际功率）*24小时*340天*87%（停机比例）*4台=106488度电。每年电费节约106488*0.6元/度=63892.8元。
（5）57E/F15、57E/F16e1、57E/F16e2、57E/F17等八台拉链机按实际运行电流降约4KW/h电能，每年电费节约4*24*330*8*0.6元/度=152064元。
节约电费为10.1万元+6.38万+15.2=31.68万元
总共收益为：20万元+4.8万元+31.68万元=56.48万元
（6）年减少更换拉链机链条的维修工作量为：6人*8小时*8台=384小时，及减少补焊分格轮的工作量为：3个焊点*16台*2小时*2人=192小时
总共减少员工维修工时为：384小时+192小时=576小时
减少维修费用为：576/8*150元=10800元。
3.2.2 年预期经济效益表：
3.3 推广价值：投资小，回报大。技术成熟，技改难度小。
结束语
1.窑头拉链机链条磨损较快，故障率高。
2.核对设备选型是否匹配满足生产的情况条件。
3.技改后，需反复试验及优化开停机间隙。
4.已在华润OA创新平台-产品/技术创新，发布创意。
5.目前富川水泥公司已实施，并取得良好的运行、经济效果。
6.2017年11月份，金沙水泥的钟良莠工程师到我司考察该项目实施情况，计划大修期间进行技改。
参考文献：
[1]水泥窑窑头送煤风机压力波动大的原因及解决措施[J].张中国，张娜. 水泥.2016（10）
[2]窑头排风机噪声的治理[J].吕忠明. 新世纪水泥导报.2020（03）
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[4]5 000t/d窑头电改袋方案解析[J].孙海全. 水泥技术.2017（04）
[5]整体流窑头料仓的设计和应用[J].张华，曹国荣，钟殷琦. 中国建材科技.2014（05）