LM56.3+3S輥磨選粉機(jī)的改造

方鵬

1 引言

我公司2號(hào)輥磨為德國(guó)萊歇公司生產(chǎn)的LM56.3+3S輥磨，主要用于生產(chǎn)礦渣微粉，于2008年投入使用，選粉機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)SKS.92.CS/S。目前，該選粉機(jī)使用已近5年，各個(gè)部位存在不同程度的磨損，2013年年初，我們利用冬季檢修對(duì)其進(jìn)行了改造，使用效果較好。

2 工作原理

LSKS.92.CS/S選粉機(jī)是一種空氣流通式分選器，經(jīng)研磨、烘干后的物料從下部隨氣流一起進(jìn)入到選粉機(jī)中。選粉機(jī)機(jī)殼中的導(dǎo)向葉片引導(dǎo)含塵氣體從上旋流動(dòng)變?yōu)榍邢蛄鲃?dòng)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)子以與切向流動(dòng)相同的方向旋轉(zhuǎn)。在導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片之間的區(qū)域形成了向心作用力與離心作用力疊加的分選場(chǎng)，其中含塵氣體中的顆粒在這里被分選。在向心作用力、離心作用力及重力的共同作用下，較大的（超尺寸的）顆粒被分離并沉積下來，在脫離導(dǎo)向葉片之后，超大尺寸顆粒被收集在粗粉料斗中并返回到磨機(jī)中進(jìn)行再次研磨。其他物料隨氣流一起通過轉(zhuǎn)子葉片并通過選粉機(jī)上部殼體的出口管道離開選粉機(jī)。

成品物料的細(xì)度取決于選粉機(jī)導(dǎo)向葉片的調(diào)整以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在分選時(shí)，使導(dǎo)向葉片切向角變小或提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速都會(huì)使成品物料變細(xì)，而降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或使導(dǎo)向葉片切向角變大會(huì)導(dǎo)致物料變粗。導(dǎo)向葉片固定在樞軸中并可用手進(jìn)行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向取決于通過導(dǎo)向葉片的流動(dòng)氣流，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和葉片的氣流方向是完全一致的。

通過粗粉料斗會(huì)在磨機(jī)內(nèi)形成粗顆粒有序的循環(huán)，一方面它可以將上升的含塵氣體與回流的粗顆粒分隔開來，另一方面它可以將粗顆粒引入到磨盤中間進(jìn)行重新研磨。

LSKS.92.CS/S選粉機(jī)優(yōu)點(diǎn)是：

（1）物料均勻地喂入導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子整個(gè)斷面。

（2）物料與氣流混合更加均勻。

（3）選粉效率高、生產(chǎn)能力大、電耗低等。

3 存在問題

目前，該選粉機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)近5年，各個(gè)部位不同程度存在磨損現(xiàn)象，而且轉(zhuǎn)子葉片存在脫落，造成產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大。2012年下半年，產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，產(chǎn)品比表面積平均值為408kg/m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我公司425kg/m2出廠標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過一段時(shí)間的觀察分析，發(fā)現(xiàn)了以下影響因素：

（1）導(dǎo)向葉片固定螺栓斷裂。這很容易導(dǎo)致葉片角度發(fā)生變化，不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且還存在掉落的可能。

（2）導(dǎo)向葉片固定軸磨損嚴(yán)重，局部出現(xiàn)裂紋。

（3）導(dǎo)向葉片長(zhǎng)度3680mm，葉片跨度太長(zhǎng)，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)震動(dòng)大，分選氣流不穩(wěn)定，影響選粉機(jī)分選效率。

（4）轉(zhuǎn)子葉片及固定板、法蘭磨損嚴(yán)重，造成轉(zhuǎn)子葉片脫落。因此，我們決定對(duì)2號(hào)輥磨進(jìn)行改造處理。

雖然選粉機(jī)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，但工作原理很復(fù)雜。因此，改造不僅要充分考慮磨機(jī)部分的粉磨能力和烘干能力，以及現(xiàn)在系統(tǒng)所配置的各設(shè)備參數(shù)（如風(fēng)機(jī)、收塵、喂料），而且要設(shè)計(jì)計(jì)算與之匹配的分選系統(tǒng)。為保險(xiǎn)起見，我們決定請(qǐng)專業(yè)做選粉機(jī)的廠家來進(jìn)行改造，隨即我們聯(lián)系了南方一專業(yè)廠家，他們綜合了解現(xiàn)場(chǎng)之后，給出如下兩個(gè)方案：

（1）更換整個(gè)分離器部分（保留電機(jī)、減速機(jī)和聯(lián)軸器），費(fèi)用265.5萬元，施工工期30d。

（2）更換選粉機(jī)轉(zhuǎn)子、靜葉片，費(fèi)用172萬元，施工工期45d。

該報(bào)價(jià)及施工周期都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象，于是我們決定自己進(jìn)行改造。

4 原因分析及解決方案

固定軸、葉片磨損屬于正常現(xiàn)象，導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)屬于自身問題，但固定螺栓斷裂就不正常了。固定螺栓斷裂說明它現(xiàn)在已經(jīng)受到外力了（螺栓只能起到連接作用，不能承載較大的作用力）。對(duì)此，我們反復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)向葉片底面支撐法蘭磨損嚴(yán)重?zé)o法更好支撐導(dǎo)向葉片，導(dǎo)致螺栓受拉，再加上磨機(jī)振動(dòng)，最終造成其斷裂。

根據(jù)現(xiàn)在磨機(jī)部分的粉磨能力和烘干能力，以及現(xiàn)在系統(tǒng)所配置的各設(shè)備參數(shù)（如風(fēng)機(jī)、收塵、喂料），我們最終決定對(duì)其進(jìn)行如下改進(jìn)和優(yōu)化。

（1）將導(dǎo)向葉片改成三段，不再采用固定軸而用焊接法蘭固定。這樣不僅可以解決固定軸磨損問題，而且更換葉片也更加方便，同時(shí)固定螺栓斷裂問題也得以解決。

（2）將轉(zhuǎn)子法蘭磨損部分割掉重新加工，然后與剩下的法蘭重新焊接。焊接之后新舊法蘭要水平，而且要保證原來的分級(jí)環(huán)間距（轉(zhuǎn)籠外邊緣和導(dǎo)向葉片內(nèi)邊緣之間的寬度），因?yàn)樵撻g距大小對(duì)分級(jí)指標(biāo)有重要影響，過大會(huì)導(dǎo)致物料在分級(jí)環(huán)內(nèi)大量聚集，增加選粉機(jī)的循環(huán)負(fù)荷；過小則會(huì)導(dǎo)致大量粗顆粒進(jìn)入轉(zhuǎn)子葉片間，增加顆粒與轉(zhuǎn)子葉片碰撞的幾率。

總之，合理的分級(jí)環(huán)間距不僅有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且會(huì)降低電耗，為保險(xiǎn)起見，我們決定維持原來的間距。固定板改用6+4耐磨復(fù)合鋼板。耐磨復(fù)合鋼板是在普通鋼板上堆焊形成以體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上Cr7C3碳化物為主的合金耐磨層，它具有高耐磨性、耐沖擊、可變形和可焊接等性能，耐磨壽命可比普通鋼板提高15倍以上。其表面硬度達(dá)到HRC55，從而可大大提高該法蘭的使用壽命。

方案制定好以后，我們咨詢了專業(yè)廠家中材淄博重型機(jī)械有限公司，對(duì)方答復(fù)該方案具有可行性，隨即我們委托該公司加工改造所需備件，并且聯(lián)系專業(yè)安裝隊(duì)伍，經(jīng)過11個(gè)工作日就改造完畢，所用費(fèi)用如表1。

5 改造后效果

經(jīng)過改造，不僅全部解決了以上問題，而且改善了物料分散效果，減少了粗細(xì)粉返混的幾率，進(jìn)一步提高了選粉效率，減少了物料在磨內(nèi)的循環(huán)，減少了動(dòng)力損耗。

表1 改造費(fèi)用

含料氣體在通過導(dǎo)向葉片后，其氣流速度突變，大顆粒因慣性較大保持原有運(yùn)動(dòng)方向而與導(dǎo)向葉片的耐磨面相撞失去動(dòng)能落入粗粉料斗。較細(xì)粉則隨氣流進(jìn)入選粉區(qū)域進(jìn)行分選，減少了不合格顆粒進(jìn)入選粉區(qū)，起到了預(yù)分選效果，提高了選粉系統(tǒng)的處理量，達(dá)到了高產(chǎn)、低耗的目的。

目前，從我公司化驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)看，產(chǎn)品質(zhì)量合格率明顯提高，比表面積平均值得到很好的改善。

[1]李翔,綦海軍,等.輥磨選粉機(jī)節(jié)能效果數(shù)值分析[J].水泥技術(shù),2011（1）：48-51.■