水泥磨輥壓機柱釘輥使用分析

劉海濤 王軍梅 黎奉武 王偉德 張宏偉 胡慶彪

（1.新疆米東天山水泥有限責任公司， 新疆 烏魯木齊 831400；2.中材水泥有限責任公司， 北京 100035； 3.中材萍鄉水泥有限公司， 江西 萍鄉 337000；4.中材節能股份有限公司， 天津 300400； 5.江蘇天山水泥集團有限公司， 江蘇 無錫 214062）

輥壓機于上世紀80年代問世，發展迅猛，在我國水泥工業應用十分廣泛，不僅用來粉磨生料，還用來粉磨水泥，工藝形式多樣，這得益于輥壓機輥面技術的國產化。近幾年，國內在水泥輥壓機輥面技術上不斷推陳出新，各生產廠家分別研制了不同的輥面形式，有：堆焊輥、復合輥/合金輥、柱釘輥等，各水泥企業也根據自身的工況進行選用。中材水泥成員企業為了更好地發揮輥壓機的效能，降低各企業的綜合成本，對各種水泥磨輥壓機輥面使用的情況進行了綜合對比。本文將對比結果和相關分析進行總結，以資參考。

1 中材水泥成員企業輥壓機擠壓輥輥面使用情況

我們將中材水泥8家成員企業輥壓機擠壓輥輥面使用情況進行統計，列入表1。

表1 中材水泥成員企業輥壓機輥面使用情況

2 輥壓機輥面使用情況分析

2.1 水泥輥壓機各種輥面使用分析

堆焊輥：目前企業在使用堆焊輥，堆焊輥輥面磨損快，壽命短約8000h，每年需進行大面積更換輥面，對原磨損的輥面耐磨層及一部分母材需全部剔除，堆焊新的耐磨層，工作量大，費用高，根據原料的不同年維護費用約15萬元-30萬元。

復合輥：企業目前使用復合輥或合金輥，復合輥輥面磨損快，壽命較短約12000h略高于堆焊輥，每年需對原磨損的輥面耐磨層進行補焊數次，根據原物料的不同，補焊的次數不同，每年約1-4次，工作量較大略低于堆焊輥，費用較高10-32萬元。

柱釘輥：目前有企業水泥輥壓機型號是180120，電機功率1250kW，柱釘輥2016年7月12日使用后，到2020年5月22日已累計使用25400h，2020年3月某企業將1號復合輥也更換為柱釘輥。某企業輥壓機型號是180120，電機功率1400kW，2014年3月使用成都利君柱釘輥，輥子仍在使用，每年自行更換折斷的柱釘，至今累計使用配件費30萬元，對臺產、電耗指標較穩定，不因輥面磨損而下降且略有提升，對原物料適應性強，水泥質量沒有影響。

2.2 水泥輥壓機復合輥面柱釘輥面對比說明

某企業1#輥壓機使用復合輥（2020年3月更換為柱釘輥），2#輥壓機使用柱釘輥，因原物料相同，中控操作方式相同，對比意義較大，故采用該企業的經驗數據，進行柱釘輥與復合輥多方面綜合性能對比分析：

(1)對水泥磨能否連續運轉的影響。

柱釘輥在柱釘間易形成料層，真正達到料擠料的作用，使輥面磨損小。在使用柱釘輥2年后，才利用滿庫停機時偶爾更換少量折斷的柱釘。

復合輥輥面磨損快，平均每年需停機堆焊2次，每次停機6—14天左右，影響水泥磨的連續正常生產，在水泥銷售旺季時，還可能造成水泥斷供。水泥1#復合輥更換后開始使用時間為2017年3月12日，到2020年3月8日，輥直徑從1800mm磨損到1740mm， 3年累計使用13630h。由于輥徑太小，無法滿足生產需要，必須需更換新輥。

（2）維護費用的影響。

柱釘輥折斷的柱釘由成都某公司免費提供，由企業自行更換，因此柱釘輥基本無外協維護費用；某企業2014年3月使用成都柱釘輥，每年自行更換折斷的柱釘，6年累計使用配件費30萬元。

2012 年企業二線投產時水泥磨輥壓機均使用復合輥，到更換新輥前共發生堆焊費用超過100萬元；2016年-17年更換成一臺復合輥和一臺柱釘輥，由于1#輥壓機復合輥面磨損快，為延長使用期限，只有降低1#輥的運轉率（注：使用期限內1#實際運轉率48.9%）而盡量提高2#柱釘輥的運轉率（注：2#實際運轉率76.9%），同時將2#柱釘輥生產較難磨的P·O42.5或P·O52.5水泥，將1#復合輥生產易磨的P·C32.5R和M32.5水泥。1#復合輥在3年的使用周期內，共堆焊4次，總堆焊費用約25萬元。如1#復合輥運轉時間要達到合同規定的20000h，至少還要堆焊3次，增加堆焊費用20萬元以上，因此總維護費用在50萬元左右。

（3）對臺產的影響。柱釘輥面磨損小，柱釘外圓面基本不磨損，且輥面整體磨損程度基本一致，使輥壓機擠壓效果穩定，臺產穩定能保持在較高水平；現企業2號磨生產P.O42.5級水泥臺產能穩定在240t/h左右。

復合輥磨損快，磨損后造成輥面形成較大的凹形，使兩輥中間輥縫大，而兩端輥縫小，造成輥壓機擠料效果差，輥壓后的入磨料易磨性差，造成磨機循環負荷大，臺產偏低。中材萍鄉1#磨生產P·O42.5級水泥，臺產只有200t/h左右，比使用柱釘輥的2#磨機低30t以上。2020年3月將1#復合輥更換為柱釘輥后，1#磨臺時大幅度提高，P·O42.5臺產245 t/h以上，生產P·C42.5臺時270 t/h左右, 生產M32.5臺時280t/h左右。

(4)對電耗的影響。

使用柱釘輥和使用復合輥的磨機生產P·O42.5級水泥，由于復合輥擠壓效果不穩定，水泥磨臺時偏低，工序電耗比柱釘輥高3kWh/t水泥左右。

（5）水泥質量性能的影響。

中材萍鄉1#復合輥更換為柱釘輥后，擠壓效果穩定，擠壓后的入磨料易磨性更好，磨機粉磨效率提高，磨內比表面積提高幅度大，使磨內過粉磨的現象得到改善，動選轉速比更換前低3-6HZ，水泥成品在比表面積355-360時，45um的篩余為8%-10%，比更換前的高3%-4%。水泥顆粒分布中小于3um顆粒比使用復合輥時少1%-3%，而3-65um顆粒比使用復合輥時多，使水泥標準稠度用水量減少，水泥凈漿流動度更大，水泥與外加劑的適應性更好。

3 結束語

通過復合輥與柱釘輥面的各種性能綜合對比，反映出柱釘輥對原物料適應性強，有利于電耗、臺產的穩定，指標略有提升，水泥質量穩定，輥面磨損小，維護費用低，年均5萬元左右，建議在水泥磨輥壓機上推廣使用柱釘輥。