4 000t/d水泥生產(chǎn)線輥式磨的開發(fā)與應(yīng)用

董金利，劉英杰

4 000t/d水泥生產(chǎn)線輥式磨的開發(fā)與應(yīng)用

Development and Application of Roller Mill for 4 000t/d Cement Production Line

董金利，劉英杰

1 前言

中材裝備集團(tuán)有限公司對輥式磨的研究始于20世紀(jì)70年代，歷經(jīng)多年的研制開發(fā)，形成了TRM系列的輥式磨。由該公司自主研發(fā)的4 000t/d水泥生產(chǎn)線配套輥式磨完全取代進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格優(yōu)勢十分明顯，在供貨期及服務(wù)方面的優(yōu)勢亦十分顯著，能完全滿足水泥廠加快建設(shè)周期的需要。首臺磨機(jī)應(yīng)用于陜西堯柏水泥公司，取得良好效果。

2 磨機(jī)開發(fā)

2.1 主要設(shè)計(jì)條件

（1）生料產(chǎn)量：300～350t/h

（2）原料易磨性：MF=1～0.95

（3）物料粒度：≤80mm占95%

（4）物料水分：≤7%

2.2 主要技術(shù)方案

TRM輥式磨為平盤錐輥形式，這是在充分分析比較各種輥式磨粉磨形式后選定的結(jié)構(gòu)形式，磨盤和磨輥二者相對速差小，金屬消耗低，能保證研磨部件正常使用8 000h以上。

TRM型生料輥磨還具有以下特點(diǎn)：

磨盤轉(zhuǎn)速較快，粉磨效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。

操作簡單，運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)小。

輥套和磨盤襯板磨損后期對產(chǎn)量影響小，產(chǎn)量降低幅度＜5%。

烘干能力強(qiáng)，可利用全部窯尾廢氣烘干水分7%的原料。

每個(gè)磨輥相對獨(dú)立地對磨盤上的物料進(jìn)行加壓粉碎，可以實(shí)行部分磨輥工作，四輥磨機(jī)在兩輥工作時(shí)產(chǎn)量可達(dá)額定產(chǎn)量的70%。

磨輥可以自行抬落，實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)。

磨輥可以依靠油缸作用翻出機(jī)殼外，維修方便。

2.3 設(shè)計(jì)開發(fā)

TRMR45.4生料磨主要磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：

（1）機(jī)架

機(jī)架是磨機(jī)的支撐基礎(chǔ)。機(jī)架的基礎(chǔ)框架埋設(shè)在混凝土里，支撐減速機(jī)和磨盤的重量，以及來自磨輥的碾壓物料的壓力；機(jī)架的四個(gè)直立支架裝配搖臂裝置，承受油缸拉力。TRMR45.4磨機(jī)機(jī)架采用中厚板焊接制成，重要的是保證剛性。

（2）中殼體

中殼體是磨機(jī)粉磨物料的空間，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是密閉性，有靜態(tài)的檢修門密封，更有動(dòng)態(tài)的搖臂密封腔體，密封設(shè)計(jì)簡便可靠，減少漏風(fēng)。

（3）風(fēng)道

輥式磨是負(fù)壓操作的粉磨裝置，熱氣體通過風(fēng)道進(jìn)入磨內(nèi)與物料進(jìn)行熱交換，風(fēng)道要保證足夠的通風(fēng)截面和合理的風(fēng)道布置，盡量不使掉落的散料積存或少積存。

（4）磨盤裝置

磨盤裝置是磨機(jī)承受磨輥壓力的粉磨盤體，送到盤體上的物料在磨輥的碾壓下被粉碎。磨盤選用優(yōu)質(zhì)鑄鋼制成，設(shè)計(jì)上盡量減少應(yīng)力集中。

（5）傳動(dòng)裝置

傳動(dòng)裝置包括減速機(jī)、電機(jī)、輔助傳動(dòng)。減速機(jī)采用傘齒輪+行星齒輪直接傳動(dòng)，輸出法蘭直接與磨盤相接傳遞扭矩，與磨機(jī)融為一體，承受磨輥的壓力。減速機(jī)采用合適的速比，以使磨盤獲得合理的轉(zhuǎn)速。

（6）搖臂裝置

搖臂裝置是TRM形式輥式磨特有的向磨輥加壓的傳力裝置，選用優(yōu)質(zhì)鑄鋼材料制成，加工精度較高，確保足夠的強(qiáng)度。

（7）磨輥

磨輥是研磨的核心單元，TRMR45.4輥磨采用鍛鋼輥軸鑄鋼輪轂，優(yōu)質(zhì)進(jìn)口軸承，稀油循環(huán)潤滑，堆焊耐磨輥套，確保軸承安全和輥套合理的使用壽命。

圖1 磨機(jī)系統(tǒng)流程圖

（8）分離器

分離器采用動(dòng)靜態(tài)結(jié)合的組合式高效籠型選粉機(jī)，生料細(xì)度控制嚴(yán)格，調(diào)節(jié)靈敏，確保生料細(xì)度R80mm= 10%～15%，R200mm≤1.0%。

3 磨機(jī)應(yīng)用

石灰石、鐵粉等原料儲存于配料庫中，經(jīng)計(jì)量皮帶秤、皮帶輸送機(jī)、三道鎖風(fēng)閥、喂料溜管喂到磨盤上，物料在磨盤上在離心力的作用下均勻散開，形成一定厚度的料床。料床物料在4個(gè)磨輥的碾壓下被粉碎。粉碎的物料被通入磨內(nèi)的熱風(fēng)帶到磨機(jī)上部的分離器中分選，較粗顆粒落到磨盤上重新被碾壓，符合產(chǎn)品要求的細(xì)顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收塵器收集為成品（圖1）。

3.1 生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制調(diào)試

生產(chǎn)工藝參數(shù)包括：物料粒度和水分的控制，磨內(nèi)壓差的控制，磨輥壓力的控制，分離器轉(zhuǎn)速的控制，擋料圈高度的控制等。

3.1.1 物料粒度和水分的控制

輥式磨對物料粒度有一定的要求，一般要求物料粒度＜80mm，30～80mm的占一半，＞80mm的不超過5%。物料粒度過大，會使碾磨次數(shù)增加，磨內(nèi)循環(huán)量增加，引起較大的振動(dòng)，進(jìn)而影響運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量。

輥式磨對物料水分比較敏感，比較干燥的物料一定要噴水，以使料床穩(wěn)定，磨機(jī)不至于產(chǎn)生大的振動(dòng)。

在這臺磨機(jī)的調(diào)試試生產(chǎn)過程中對物料粒度和水分作了調(diào)整，達(dá)到了較佳的狀態(tài)。

3.1.2 磨內(nèi)壓差的控制

磨內(nèi)壓差指磨機(jī)進(jìn)口與出口壓力之差。磨機(jī)壓差的大小與磨機(jī)風(fēng)環(huán)有關(guān)，良好的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量降低磨機(jī)壓差，以降低風(fēng)機(jī)的功率。壓差的大小一般不影響磨機(jī)操作，壓差的穩(wěn)定影響磨機(jī)運(yùn)行。當(dāng)磨機(jī)通風(fēng)保持不變時(shí)，出現(xiàn)壓差增大，這表明磨內(nèi)懸浮粉狀物料增多，磨盤料層變厚；而壓差減小，表明懸浮物料減少，磨盤料層薄。料層過厚過薄，均不利于磨機(jī)穩(wěn)定操作，料層厚物料研磨困難而造成大量吐渣；而料層過薄，會造成磨輥與磨盤之間直接接觸，致使磨機(jī)劇烈振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會造成停機(jī)。所以，保持穩(wěn)定的磨內(nèi)壓差是保證磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件之一。

3.1.3 磨輥壓力的控制

輥式磨的加壓機(jī)構(gòu)由油缸、搖臂、蓄能器、液壓管道以及液壓站組成，最終由磨輥對物料施加壓力。

一般來說，磨輥壓力大，粉磨能力就大，產(chǎn)量高；磨輥壓力小，粉磨能力低，產(chǎn)量低。研磨壓力過大，會使主電機(jī)電流加大，造成磨機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，導(dǎo)致磨機(jī)振動(dòng)。所以，要合理加壓，在保證產(chǎn)量和出磨物料細(xì)度的情況下，力爭使磨機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，少吐渣。

3.1.4 擋料圈高度的控制

磨盤周邊的擋料圈，是保證物料不會輕易溢出的裝置。若擋料圈過低，磨盤上的物料很容易溢出，粗粉和塊狀物料沒有受到充分研磨，導(dǎo)致吐渣過多，影響產(chǎn)量；若擋料圈過高，磨盤上物料過多，將導(dǎo)致研磨能力不足，引起磨機(jī)振動(dòng)。隨著磨輥輥套和磨盤襯板磨損，擋料圈的高度應(yīng)該逐漸降低，以保持合理的料床高度。

3.1.5 分離器轉(zhuǎn)速的控制

分離器是調(diào)整磨機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量的最后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，除了要控制好密封外，主要是作好轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)磨內(nèi)風(fēng)量一定，分離器轉(zhuǎn)速的增加，會減少出磨成品量，增加成品細(xì)度，同時(shí)增加磨機(jī)內(nèi)部物料循環(huán)；反之，分離器轉(zhuǎn)速降低，會加大出磨成品量，降低成品細(xì)度，同時(shí)減少磨機(jī)內(nèi)部物料循環(huán)。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際粉磨情況對分離器轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。

3.2 其他影響因素的控制

3.2.1 解決系統(tǒng)漏風(fēng)

輥式磨是負(fù)壓操作，允許有一定的漏風(fēng)，但漏風(fēng)過大，會造成出磨溫度降低，壓差過小，磨機(jī)操控困難。漏風(fēng)會導(dǎo)致入磨風(fēng)道風(fēng)速降低，造成風(fēng)道一定積料，通風(fēng)面積減小而風(fēng)量不足，影響操控。

容易漏風(fēng)的磨機(jī)部位是：風(fēng)道上的吐渣閥板、搖臂的密封腔、入料的鎖風(fēng)閥。要經(jīng)常檢查這些部位的密封，及時(shí)調(diào)整及更換密封件。

3.2.2 解決易磨損部件的磨損

最主要的是磨輥輥套和磨盤襯板的磨損，磨損嚴(yán)重時(shí)會極大影響研磨效率，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。分離器的動(dòng)靜葉片的磨損，將使出磨物料變粗，細(xì)度不好控制。還有下料溜槽襯板、擋料圈、風(fēng)環(huán)、磨輥喇叭套等的磨損均會造成磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率降低，應(yīng)及時(shí)修復(fù)?！?/p>

TQ172.632.5

A

1001-6171（2015）06-0048-02

中材裝備集團(tuán)有限公司，天津300400；

2015-04-11；編輯：呂光