陶瓷行业高效伺服系统助陶瓷原料车间降服“电老虎”

一直以来，建筑陶瓷业被公认为是“高能耗”、“高污染”、“高排放”的“三高”企业，更以“高能耗”打头阵，这顶帽子始终罩在行业头上，一走就是三十余年，摘不掉也摆不脱。如今，污染和排放正在逐渐通过治理走向规范化，但“高能耗”却成为困扰企业发展的一大障碍，尤其面临越来越激烈的市场竞争形势，占企业经营成本20~30%以上的能耗成本，亦令陶企不堪重负。这其中，原料加工的球磨环节，始终被称为陶企的“电老虎”，其能耗之大可想而知。近年以来，针对原料车间的创新技术被行业愈来愈重视，连续式球磨、干法磨、神功快磨、以及原料预处理系统等纷纷出现。尽管少部分企业实现了相对节能的连续式球磨系统，但大部分陶瓷企还是延用间歇式湿法球磨机进行原料加工，因此如何降低间歇式球磨机的能耗就显得更具行业性意义。

继本网报道过“原料预处理系统”技术给原料加工环节带来的便利和效能提升，尤其是搭配连续磨的较好效果彰显后，引发业内一定的关注。那么，针对当前业内仍处主流地位的间歇式球磨技术，本期将重点介绍一款应用在间歇式球磨系统的高效伺服驱动系统和一系列通过改变球磨机转速匹配不同球磨阶段的方法。据悉，该方法主要是通过调整间歇式湿法球磨过程的转速，分析球磨效率的改变，创新出一种节能方法。该方法旨在通过优化球磨过程不同时期的转速提高球磨效率，降低电能耗，从而有效降低陶瓷生产成本提高经济效益。

原理：球磨过程不同时段转速可影响球磨效果

据悉，影响球磨效率的因素很多，球石配比、球石装载量、空隙率、球磨转速等等都会影响球磨效率。经过试验发现，在所用原料和球磨体、料、水比例不变的情况下，球磨过程不同时段转速不同，对球磨效果会产生很大影响。具体而言，在物料颗粒度较大时通过提高球磨体和物料高速旋转，使球磨体和物料处于抛落式运动状态，达到球磨体对物料的最大撞击提高破碎作用；当物料达到一定颗粒度后接着通过降低球磨体和物料的旋转，处于泄落式运动状态使球磨体对物料达到最大的研磨作用，简单的说就是物料粗的时候以高效的撞击破碎为主，物料细的时候以高效的研磨破碎为主，优化以上控制方法，球磨不同颗粒度物料时采用合适的转速，最大化物料被撞击和研磨的粉碎过程，提高球磨效率，达到节能降耗的目的。

案例：经投放使用，同等条件下节能达20%

了解到，在其他条件均不变的前提下，单单通过改变球磨过程中不同阶段转速的方式，就能大幅度提升球磨效率。以佛山市三水冠珠陶瓷有限公司40吨间歇式湿法球磨机的工作为例，球磨体为中铝球，按球：料：水=38:41:22的载料量配比，总球磨时间控制在10小时，其节能效果最好，对比原来球磨全时段600分钟数据对比以上数据可节能20%以上。

据悉，佛山市三水冠珠陶瓷有限公司专业生产二次烧内墙砖产品，原料加工全部采用40T间歇式湿法球磨机，以中铝球为球磨体，球磨机采用三相交流电动机通过减速机构带动筒体旋转，在离心力和摩擦力的作用下，球磨介质和物料随筒体自始至终以单一速度一道旋转，达到一定高度时抛落，物料受到球磨体的撞击和研磨作用而被粉碎，自2008年投产以来，球磨能耗一直居高不下。后为能控制球磨过程有效调节转速，2017年7月中旬在二期原料车间8#球磨机引入安装了佛山爱摩生科技有限公司（以下简称“爱摩生科技”）设计生产的球磨机高效伺服驱动系统。该系统采用永磁同步电机无传感器矢量控制技术，可编程选择操作，实现球磨过程的可变速调节，为球磨机的变速调节提供了成熟的控制技术，生产实验证明，此种优化转速的生产工艺对节能降耗有显著的效果，最佳条件下，可以降低球磨能耗达20%。

应用：匹配当前间歇式球磨，应用简单推广容易

从爱摩生科技总经理艾永生处获悉，这套方法的使用和推广并不复杂，匹配当前大多数陶瓷厂而言，主要是将原有的电机和其他链接配件更换为高效伺服驱动系统即可，适用范围广泛，推广简单。一般而言，40吨的球磨机一台伺服控制即可，投入大约10万元，运行12个月可收回成本。

（潘离竹）