輥壓機運行過程中常有原料、產(chǎn)品變化的時候，或追求高產(chǎn)、追求低耗，或與系統(tǒng)其他設(shè)備匹配追求最佳平衡，調(diào)節(jié)必不可少。輥壓機配套進料裝置對其料床粉碎影響較大，其通過量調(diào)節(jié)影響輥壓機功效，影響系統(tǒng)循環(huán)負荷等，從而影響聯(lián)合粉磨系統(tǒng)能效，筆者使用過雙杠桿、雙插板及雙曲線等多種輥壓機進料裝置，效果各異。
為了進一步完成節(jié)能降耗技改目標，筆者通過分析常見進料裝置的結(jié)構(gòu)原理，調(diào)研了部分企業(yè)先進的進料技術(shù)，2021年決定引進雙曲線進料裝置替換原有雙插板式進料裝置，使用后設(shè)備運行穩(wěn)定，取得了較好的技改效果。
1 輥壓機進料裝置常規(guī)要求
為了實現(xiàn)輥壓機真正的料床粉碎，較好的進料裝置必須做到：
（1）結(jié)構(gòu)可靠，調(diào)節(jié)方便精準，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。
（2）不漏料不泄壓，能夠形成密實料床，裝置與輥子配合面間隙越小越好，無論是輥子軸向端面，還是輥子周向弧面。
（3）要求易損件（包括側(cè)擋板等）壽命長，檢修維護方便。
2 常見進料裝置結(jié)構(gòu)原理
常見進料裝置主要有直線往復插板式、杠桿擺動翻板式以及近年行業(yè)推崇的雙曲線插擺復合結(jié)構(gòu)。
2.1 直線往復插板式進料裝置
直線往復插板式結(jié)構(gòu)運用時間較為久遠，在2000年前后較多的120型輥壓機進料偏定輥下料，采用手動插板結(jié)構(gòu)，插板通過調(diào)節(jié)絲桿固定在框架上，轉(zhuǎn)動絲桿實現(xiàn)插板直線往復開度變化。其后插板式進料裝置在不斷進步，利用電動或液壓推桿結(jié)構(gòu)等升級改進，至今部分廠仍在使用，有雙側(cè)自動調(diào)節(jié)中心下料（見圖1），也有定輥側(cè)手動、動輥側(cè)自動調(diào)節(jié)的偏心下料等。
圖1 直線往復插板式進料裝置（雙側(cè)調(diào)節(jié)）
插板式進料裝置主要通過調(diào)節(jié)斜插板插入進料溜管深度，改變下料管截面積以及輥面受料面積，從而調(diào)節(jié)輥壓機通過量。
2.2 杠桿擺動翻板式進料裝置
杠桿擺動翻板式進料裝置在2010年左右開始逐漸流行，以與LJ公司開發(fā)的輥壓機配套為主，采用中心下料的翻板式進料裝置優(yōu)于原手動單側(cè)下料的調(diào)節(jié)插板式，在部分廠取得了較好的使用效果，至今仍在廣泛使用，翻板裝置已由多廠配套生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)簡單，大同小異。
翻板式進料裝置主要由一對繞軸轉(zhuǎn)動的翻板組成（見圖2），通過執(zhí)行器連桿或減速電機帶動推桿，實現(xiàn)其翻板擺動，改變進料溜管截面積，從而調(diào)節(jié)輥壓機通過量。
2.3 雙曲線插擺復合式進料裝置
雙曲線插擺復合式進料裝置是近兩年面世的新技術(shù)，由SG公司研發(fā)生產(chǎn)，多用于對輥壓機工況波動異常的進料裝置替換，用于提產(chǎn)或節(jié)能模式精細化操控平衡優(yōu)化。
圖2 雙杠桿翻板式進料裝置
雙曲線進料裝置主要由升降機帶動一對調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板沿設(shè)計的曲線滑槽移動，調(diào)節(jié)板端全行程緊貼輥子圓周面，精準改變輥壓機輥面觸料面積，側(cè)擋板采用上掛裝調(diào)節(jié)式楔塊面壓緊自鎖緊結(jié)構(gòu)，始終緊貼輥端面，裝置貼近輥面四向密封。雙曲線插擺復合式進料裝置見圖3。
圖3 雙曲線插擺復合式進料裝置
2.4 其他排氣結(jié)構(gòu)、平行機構(gòu)、四面插板結(jié)構(gòu)等進料裝置
排氣結(jié)構(gòu)是早期用于投影壓力較高、細粉不能及時分選的ZX輥壓機，偏心下料，一側(cè)設(shè)計膨脹箱排氣，解決了細粉排氣排塵對環(huán)境的影響，后續(xù)選粉能力增強后少有應(yīng)用。雙向排氣結(jié)構(gòu)進料裝置見圖4。
平行機構(gòu)為TS公司十多年前設(shè)計制作，一組平行推桿推動插板沿輥面弧形調(diào)節(jié)開度（見圖5），屬最早的弧形進料技術(shù)，但推廣使用較少。
四面插板結(jié)構(gòu)是在原雙插板結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，軸向兩端增加了一對插板，以調(diào)節(jié)輥端向受料面積控制偏輥。其他的滑槽機構(gòu)、軸調(diào)機構(gòu)等進料裝置，或同類模仿產(chǎn)品不作贅述。
圖4 雙向排氣結(jié)構(gòu)進料裝置
圖5 弧形運動平行機構(gòu)進料裝置
3 進料裝置優(yōu)缺點比較
3.1 外形結(jié)構(gòu)尺寸及可靠性
插板式裝置最為簡單緊湊，翻板式裝置中執(zhí)行器側(cè)置連桿結(jié)構(gòu)較為精巧，雙曲線裝置傳動上置結(jié)構(gòu)稍微復雜，這三種裝置一般輥面檢修不需要拆裝傳動；雙杠桿翻板式傳動外挑，占用空間稍大，一般輥面檢修需拆裝傳動。
對于小型輥壓機，各種裝置都能可靠運行，裝備大型化后，插板長度增加，對傳動要求提升，部分插板因懸挑結(jié)構(gòu)強度不足出現(xiàn)失效；翻板式由于其翻板長度變化不大，傳動受力僅在初始啟動時受些沖擊；雙曲線裝置調(diào)節(jié)板受力介于兩者之間，其設(shè)計的限位塊對啟動沖擊保護發(fā)揮著一定的作用，越是開度大，插板觸料面越少，其三角形的支撐結(jié)構(gòu)受力就越小。
3.2 密封鎖料及料床密實程度
密封鎖料及料床密實程度對輥壓機有效做功及循環(huán)負荷影響較大，各種措施減少輥端向漏料，但輥面周向密封一直沒有較好的措施。
輥壓機端面密封被多數(shù)廠家重視，日查周緊月?lián)Q，長徑比較小的輥壓機側(cè)擋板間隙30 mm就可能造成5%以上的臺時產(chǎn)量損失。插板式或翻板式進料裝置側(cè)擋板技術(shù)沿襲數(shù)年，一般由一點或三點水平絲桿支撐，近年有增加內(nèi)嵌塊鎖料，現(xiàn)有側(cè)擋板人工維護極易失控，造成漏料泄壓磨損。雙曲線裝置側(cè)擋板采用上掛裝調(diào)節(jié)式楔塊面壓緊自鎖緊結(jié)構(gòu)，初裝時垂直向定位，運行中靠自重鎖緊，殼體下端固定可更換的凹凸密封件，不漏不磨免維護壽命長。
輥壓機圓周向弧形輥面的密封被多數(shù)單位忽視，大型輥壓機在循環(huán)負荷高、料管料壓大的情況下，輥面常出現(xiàn)溢料，嚴重損失料壓，浪費有效做功，不能形成密實料床粉碎。翻板式進料裝置，僅在最大開度直通時板端接近輥周弧面，能夠正常密封鎖料，一旦原料變化工況惡化需要開度減小時，翻板托住上面的料，損失料壓，翻板下面料不密實不受限，邊擠邊溢物料松散，違背了料床粉碎基本原理，浪費了部分有效做功。插板與輥面圓周在中行程某一固定點接近相切時，鎖料較好，輥周向密封間隙總體優(yōu)于翻板式裝置。
雙曲線裝置插板端恒微隙緊貼輥面圓弧曲線運行，基本不存在周向漏料，穩(wěn)流倉料壓直接傳至輥面，物料四面受限，循環(huán)負荷下降，有效做功增加，擠壓效率提升，真正實現(xiàn)料床粉碎，其密封間隙過于嚴密，以至于專門設(shè)計了料氣分離的排氣結(jié)構(gòu)。
3.3 操控性
目前各種裝置都可實現(xiàn)中控遠程操控，有些公司因原料水分不受控，翻板式可能出現(xiàn)30%~60%開度，行程調(diào)節(jié)線性度稍差，關(guān)小時會因料濕不下料，開大時會因料干流量不受控；而插板式調(diào)節(jié)速度較快，流量控制較好；雙曲線式調(diào)節(jié)速度較慢，流量控制最為精準。
進料裝置開度選擇與壓力、輥縫等統(tǒng)一操控，受選粉效率、原料粒度水分影響較大，要求輥縫撐開，動輥浮動不頂擋塊，料餅?zāi)苣樗椋?/span>V型選粉機回料少有料餅，輥縫、電流穩(wěn)定，沖料塌倉等異常工況較少。鎖料良好的進料裝置對操控穩(wěn)定起主導作用。
4 進料調(diào)節(jié)與異常工況
輥壓機常見異常工況，除機、電、液問題外，出力少、偏輥及塌倉等屬工藝問題，一般還有物料離析易造成偏輥，細粉量多易造成塌倉。當物料由不同位置的幾根傾斜溜管匯入穩(wěn)流倉時，混料不均，很可能出現(xiàn)粗料遠拋，堆高后再向低處滾落，從而造成輥面物料不能做到粗中有細緊密堆積，軸向粗細顆粒布料不均。
輥壓機出力大小可以通過進料裝置開度大小控制，適當偏大的循環(huán)負荷，能夠增加輥壓機做功，提升臺時產(chǎn)量；過大的循環(huán)負荷，在細粉不能及時選走的情況下，輥壓機工況會惡化；人為減少輥子工作面，提升液壓系統(tǒng)工作壓力，減少循環(huán)負荷，容易造成輥面不均勻磨損，并增加傳動、軸系及液壓系統(tǒng)故障率。
依靠進料裝置改善偏輥及塌倉并不適宜。有些公司通過軸向調(diào)節(jié)受料中心線，所謂四面插板調(diào)節(jié)，把輥縫偏大端插板向里推，減少偏輥端受料面，能夠改善偏輥，但造成輥縫偏大的粗顆粒物料仍在該側(cè)集中，極易造成輥面不均勻磨損。若不顧工藝根本邏輯，通過各種恒壓、恒縫等概念機電控制，雖然可以穩(wěn)定輥壓機工況，能夠控制通過量，但治標不治本；同樣道理，單側(cè)輥縫大、壓力大一般是受了粗料影響，輥子軸向粗細布料不均，輥面不均勻磨損壽命縮短，泄壓漏料、料床不密實等造成的做功損失難以根本改善。處理偏輥較好的做法是改進穩(wěn)流倉進料方式，在料倉內(nèi)增加布料器處理離析問題；處理塌倉較好的做法是改進選粉機布料均勻性，提高細粉分選效率，物料波動太大時，適當減少進料裝置開度，控制循環(huán)負荷，通過降低料氣比來提升選粉效率。
5 進料裝置使用改進案例
2020年NTHL公司粉磨系統(tǒng)計劃改進輥壓機進料裝置，通過調(diào)研了幾家進料裝置使用情況，決定引進近年行業(yè)新技術(shù)的雙曲線進料裝置，為此將該裝置的應(yīng)用情況作簡要介紹。
據(jù)調(diào)研，QNHS水泥公司HFCG180-160輥壓機雙曲線進料裝置應(yīng)用較早，在淡季從低控制進料裝置開度及循環(huán)負荷，實現(xiàn)節(jié)能1.5 kWh/t；JYSS公司粉磨站CLF140-65輥壓機拆翻板式改雙曲線進料裝置后，有效做功大幅增加，入磨細粉45 μm篩篩余從51%下降到40%，循環(huán)風機轉(zhuǎn)速下降100 r/min；YXTS水泥公司CLF170-120、CLF180-120輥壓機先后拆除翻板式改雙曲線進料裝置，輥壓機做功增加5%以上；ZJGHL公司粉磨站RPV120-80輥壓機先后用了4臺雙曲線進料裝置，提產(chǎn)5~10 t/h；HMHL公司粉磨站G180-160輥壓機拆插板式改雙曲線進料裝置后，提產(chǎn)10~15 t/h。
NTHL公司粉磨系統(tǒng)的G180-160輥壓機原使用液壓雙插板式進料裝置，開度最大時做功達到85%，生產(chǎn)P·O42.5水泥臺時產(chǎn)量320 t/h，電耗26 kWh/t，產(chǎn)品細度控制45 μm篩篩余小于6%，系統(tǒng)運行總體穩(wěn)定。但熟料較細時，工況極其不穩(wěn)，常有跳停發(fā)生。
在雙曲線進料裝置采購時按需訂制主要工藝尺寸，調(diào)節(jié)插板端與輥面間隙全行程恒定15 mm，進料口尺寸設(shè)計660 mm，擴大調(diào)節(jié)范圍，使用后基本達到了技改目標，主要表現(xiàn)在：
（1）系統(tǒng)更加穩(wěn)定，工作輥縫及輥壓機電流等參數(shù)波動幅度同比技改前下降約一半以上。
（2）循環(huán)負荷精準控制，有效做功增加，裝置開度70%時輥壓機做功已達85%，而料餅提升機電流比以前下降約20 A，生產(chǎn)P·O42.5水泥臺時產(chǎn)量上升到了340 t/h，電耗下降1 kWh/t以上；裝置開度60%時輥壓機做功約75%，臺時產(chǎn)量為320 t/h，電耗下降為25 kWh/t。
（3）跳停等異�，F(xiàn)象消失，側(cè)擋板基本免于檢查。
輥壓機采用雙曲線進料裝置替換原雙插板式進料裝置的技改達到了預期目標，兼顧考核指標，淡旺季靈活組織生產(chǎn)，即該進料裝置旺季大開度90%~95%追求高產(chǎn)、淡季中開度60%~70%平衡產(chǎn)量能耗最經(jīng)濟。
6 結(jié)論
輥壓機進料技術(shù)離不開料床粉碎基本原理，離不開系統(tǒng)工況，當原料、產(chǎn)品穩(wěn)定時輥壓機進料裝置作用較小，只在啟動時起防沖輥作用，當系統(tǒng)工況波動較大，或追求精細化操作時，需優(yōu)選進料裝置。
進料裝置屬輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)關(guān)鍵裝備之一，不同進料裝置及控制對系統(tǒng)工況影響不一樣，四面防漏鎖料才能形成料床粉碎；雙曲線進料裝置能夠?qū)崿F(xiàn)提產(chǎn)節(jié)能、穩(wěn)定工況，但也離不開系統(tǒng)平衡，穩(wěn)流倉布料離析，V型選粉機布料不勻，以及設(shè)備磨損、堵塞等，都會帶來工況波動，只有找到根本原因，不斷打破再平衡，才能實現(xiàn)技術(shù)改造的目標。
