原料立磨振動原因分析及處理對策研究

梁蔭+王申

摘要：現在很多生料粉磨的生產大都采用低能耗、高產出的立磨系統。但在立磨系統中，其振動問題成為影響系統穩定的關鍵因素之一，因此，相關公司對引起立磨振動的原因以及控制策略進行了研究，特別是對工藝因素如風溫、物料特性、研磨壓力、壓差等進行了重點分析，并對立磨系統的操作技術、溫度和壓差控制、研磨壓力和料層厚度調整技術進行了探討。

關鍵詞：生料粉磨；立磨系統；振動原因；研磨壓力；料層厚度

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0074-02

1 概述

干法生產線變得日益大型化，對生產物料的需求也越來越大，因此，立磨的優勢顯得更加明顯。首先，立磨能夠粉碎的顆粒范圍很大，所以不需要再重新配置一些細碎裝置。其次，立磨因為屬于風掃式的烘干粉磨系統，能夠承受250℃以上的高溫，預分解窯中的高溫廢氣能夠直接用來烘干物料，而且烘干的效果高于風掃管磨。再次，由于立磨粉碎是閉路粉磨，物料能夠在短時間內充分研磨，因此，其耗電量很低。就此而言，短的研磨時間和低的耗電量使得立磨機的生產效率很高。最后，立磨機的內部結構緊湊，而且外部設備較少，能夠節約很多空間，減少前期投入。立磨還具有揚塵小、噪音低，對環境污染程度低等優點。

立磨機正常情況下運轉平穩，噪音基本不會超過90分貝，但如果操作不好的話就會引起振動，從而產生很大的噪音。對于立磨機來說，合理的振動是允許存在的，但要是振動過大的話，必然會導致立磨機中一些配件的損壞，所以，在生產過程中必須嚴格控制立磨機的振動。

2 立磨機的粉磨原理

立磨是由液壓裝置、磨輥、磨盤、傳動裝置等部件構成。其主要部分是磨盤和磨盤上的滾動磨輥。進入磨內的物料通過離心力的作用形成環形的料床，在磨輥和磨盤相互滾動時，大的物料首先被鉗入磨盤和磨輥之間，經過擠壓作用被粉碎成粉末。在粉碎過程中大塊的物料承受的壓力比較大，隨后將壓力傳到次一級大的物料上，這樣依次隨著物料的粒度的減小，研磨壓力遞減。這樣在滾壓的作用下，大大小小的物料顆粒能夠在很小的空間內密集堆積，小顆粒物料之間能夠相對滑動產生剪切力，使得細小的顆粒物料進行更進一步的

細磨。

在立磨的上部有選粉裝置，立磨下部通入的熱空氣，在離心力的作用下，磨粉從磨盤邊緣溢出，由高速氣流揚起送入選粉機進行下一步的選粉分離，而粗粉則會再次返回到磨盤中進行二次研磨，從磨盤甩出的大塊物料不會被熱空氣吹起，而會在重力的作用下落到刮板倉中，經過外循環系統，又重新回到粉磨系統中再次

研磨。

3 立磨振動的原因分析

引起立磨振動的原因有很多種，其主要有控制系統、裝備和工藝等問題。在引起立磨振動的原因中工藝控制占重要因素，在實際的生產操作中很多振動是因為操作不當引起的，如因料層控制不穩而引起的振動。由于料層太薄，可粉磨的物料就會很少，因而粉磨產量就會降低。同時，物料層過薄還會導致磨盤和磨輥之間產生剛性接觸，這樣會引起很大的振動，導致立磨設備發生嚴重磨損、增加能耗。如果料層過厚，立磨的研磨能力會有所降低，其內部循環的負荷會加大，引起磨輥的上下跳動，對設備產生嚴重損害，影響設備的安全使用。因此，對料層的控制十分重要，影響料層變化的原因有很多種，其中物料特性包括物料的水分、摩擦因子和物料的入磨粒度等，此外還有溫度和壓差等因素的

影響。

3.1 物料特性

物料摩擦因子：直接反映了在研磨各種物料時所產生的內部摩擦力的大小情況。其直接關系到物料層能否形成穩定的磨料層厚度，能否保持穩定的料層厚度直接影響立磨粉磨的程度。其中摩擦因子小的物料會因為擠壓的作用而被擠壓出槽外，必然導致料層過薄，很容易導致磨盤和磨輥直接接觸，導致設備發生振動損壞內部設備；如果摩擦因子很大，物料就會受到很小的碾壓而形成餅狀，很難松動，造成研磨困難。

物料的入磨粒度：進入磨盤的物料粒度大小要和磨輥、磨盤相匹配。隨著磨輥直徑的變大，磨輥的外周線速度也不斷增大，所以產生的摩擦力隨之也增大，因此磨輥也更易和物料咬合，所磨物料更加容易被碾壓成料層，所以，可以適當增大物料入磨粒度。但當物料粒度過大時，則會導致磨輥受到很大的沖擊，造成三個輥子不平衡而引起的振動；由于物料粒度過小，物料會隨著熱風機進入選粉機，不能在磨盤上形成物料層，使得磨盤和磨輥直接接觸產生振動。一般來說，進入立磨的顆粒尺寸大小應該是磨輥直徑的5%左右為最好。

物料水分含量：物料所含水分的多少對立磨有很大影響，要是水分含量過大，物料不易干燥，過濕的物料粉磨會包裹粘附其他物料，甚至包裹磨輥，導致磨盤上物料堆積，造成磨輥難以壓下，引起振動跳停。若是物料水分過小，物料的粘度會過低，物料間的摩擦因子會降低，使得其很難在磨盤上停留足夠長的時間，無法形成一定厚度的料層，這樣會導致磨盤和磨輥產生剛性接觸，使振動加劇。

3.2 入磨壓力和出磨壓力之間的差值

入磨壓力和出磨壓力之間的差值即為壓差，其是影響立磨振動的主要原因之一。壓差的變化直接反映了立磨內部循環負荷率的變化，其和物料粒度、物料特性、研磨壓力、磨內通風、物料水分、磨機喂料量等很多因素有關。比如物料入磨粒度過小、研磨壓力大、水分低、喂料量大和通風不足等，都會造成差壓升高、料層變厚；相反就會導致差壓降低、料層變薄，造成立磨振動，不及時調整就會引起立磨跳停。

3.3 熱風的溫度

熱風的溫度對立磨振動會產生很大的影響，因為在固定的立磨中其通風量要保證物料的烘干效率，因此，必須控制好入磨熱風的溫度，這主要依據入磨和出磨物料的含水量。但風溫控制不好也會在一定程度上影響立磨的研磨效率，如果風溫過高，能夠達到很好的烘干效果和粉磨效果，但會引起物料層過薄。如果風溫過低，就會造成烘干物料困難，粉磨難以進行，物料易被壓成餅狀，造成立磨振動。在一般情況下，風溫在入口處為200℃～250℃為宜，在出口處依據物料的含水量和磨內噴水，溫度應該控制在80℃～120℃為宜。在此參數下立磨運行平穩高效，不會產生很大的振動。

3.4 研磨壓力

研磨壓力是主要由中心架、液壓系統和磨輥自重所施加的壓力總和，研磨壓力直接關系到物料的壓縮比以及料層厚度，研磨壓力增大，厚度變薄；反之，壓力變小厚度增加。

4 控制立磨振動的相關對策

4.1 喂料操作

當物料含水量很高時，就應當適當提高出塔口溫度，將磨內壓差提升至理想值。如果發生喂料不足，回料少的情況，應當增加喂料，保證磨內正常壓差，以免引起振動。如果料層過厚，應及時減少喂料量，并保證出料口通暢；相反則要增加喂料量。

4.2 研磨壓力控制

如果立磨的研磨壓力反饋的數值小于設定的數值，則證明蓄能器壓力過低，必須及時補充氮氣。

4.3 溫度控制

要是溫度過高可以通過磨機功率進行適當調節或者直接開啟冷風閥門。

4.4 壓差控制

當喂料量很大且粉磨能力不足時，會造成磨內壓差上升，此時要根據磨機功率適當減少喂料量。產品過細會使內部循環負荷增大，使壓差上升導致振動，因此要適當減低選粉機轉速。

5 結語

在實際生產過程中我們要結合具體情況對立磨進行適當操作，除總結上述原因外，在生產中還必須加強設備的維護和安全檢查，以保證有一個平穩安全的運行

環境。

參考文獻

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[3] 劉輝，劉建，蔡順華.CRM5304生料立磨系統的調試及實際應用效果[J].中國水泥，2011，9（3）.

作者簡介：梁蔭（1980-），男，河南洛陽人，中信重工機械股份有限公司助理工程師，研究方向：立磨、輥壓機、磨機等設備的安裝、調試及技術支持。