4 000t/d水泥生產線輥式磨的開發(fā)與應用

董金利，劉英杰

4 000t/d水泥生產線輥式磨的開發(fā)與應用

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

董金利，劉英杰

1 前言

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

2 磨機開發(fā)

2.1 主要設計條件

（1）生料產量：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構形式，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：

磨盤轉速較快，粉磨效率高，結構緊湊。

操作簡單，運行平穩(wěn)，振動小。

輥套和磨盤襯板磨損后期對產量影響小，產量降低幅度＜5%。

烘干能力強，可利用全部窯尾廢氣烘干水分7%的原料。

每個磨輥相對獨立地對磨盤上的物料進行加壓粉碎，可以實行部分磨輥工作，四輥磨機在兩輥工作時產量可達額定產量的70%。

磨輥可以自行抬落，實現(xiàn)空載啟動。

磨輥可以依靠油缸作用翻出機殼外，維修方便。

2.3 設計開發(fā)

TRMR45.4生料磨主要磨機結構設計如下：

（1）機架

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

（2）中殼體

中殼體是磨機粉磨物料的空間，設計的重點是密閉性，有靜態(tài)的檢修門密封，更有動態(tài)的搖臂密封腔體，密封設計簡便可靠，減少漏風。

（3）風道

輥式磨是負壓操作的粉磨裝置，熱氣體通過風道進入磨內與物料進行熱交換，風道要保證足夠的通風截面和合理的風道布置，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)質鑄鋼制成，設計上盡量減少應力集中。

（5）傳動裝置

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

（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)質鑄鋼材料制成，加工精度較高，確保足夠的強度。

（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)質進口軸承，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 磨機系統(tǒng)流程圖

（8）分離器

分離器采用動靜態(tài)結合的組合式高效籠型選粉機，生料細度控制嚴格，調節(jié)靈敏，確保生料細度R80mm= 10%～15%，R200mm≤1.0%。

3 磨機應用

石灰石、鐵粉等原料儲存于配料庫中，經計量皮帶秤、皮帶輸送機、三道鎖風閥、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個磨輥的碾壓下被粉碎。粉碎的物料被通入磨內的熱風帶到磨機上部的分離器中分選，較粗顆粒落到磨盤上重新被碾壓，符合產品要求的細顆粒隨氣流進入旋風收塵器收集為成品（圖1）。

3.1 生產工藝參數(shù)的控制調試

生產工藝參數(shù)包括：物料粒度和水分的控制，磨內壓差的控制，磨輥壓力的控制，分離器轉速的控制，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，磨內循環(huán)量增加，引起較大的振動，進而影響運轉率和產量。

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，磨機不至于產生大的振動。

在這臺磨機的調試試生產過程中對物料粒度和水分作了調整，達到了較佳的狀態(tài)。

3.1.2 磨內壓差的控制

磨內壓差指磨機進口與出口壓力之差。磨機壓差的大小與磨機風環(huán)有關，良好的設計應盡量降低磨機壓差，以降低風機的功率。壓差的大小一般不影響磨機操作，壓差的穩(wěn)定影響磨機運行。當磨機通風保持不變時，出現(xiàn)壓差增大，這表明磨內懸浮粉狀物料增多，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，致使磨機劇烈振動，嚴重時會造成停機。所以，保持穩(wěn)定的磨內壓差是保證磨機穩(wěn)定運轉的重要條件之一。

3.1.3 磨輥壓力的控制

輥式磨的加壓機構由油缸、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，產量高；磨輥壓力小，粉磨能力低，產量低。研磨壓力過大，會使主電機電流加大，造成磨機運行不穩(wěn)定，導致磨機振動。所以，要合理加壓，在保證產量和出磨物料細度的情況下，力爭使磨機平穩(wěn)運轉，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，導致吐渣過多，影響產量；若擋料圈過高，磨盤上物料過多，將導致研磨能力不足，引起磨機振動。隨著磨輥輥套和磨盤襯板磨損，擋料圈的高度應該逐漸降低，以保持合理的料床高度。

3.1.5 分離器轉速的控制

分離器是調整磨機產品產量質量的最后的關鍵環(huán)節(jié)，除了要控制好密封外，主要是作好轉子轉速的控制。當磨內風量一定，分離器轉速的增加，會減少出磨成品量，增加成品細度，同時增加磨機內部物料循環(huán)；反之，分離器轉速降低，會加大出磨成品量，降低成品細度，同時減少磨機內部物料循環(huán)。所以應根據(jù)實際粉磨情況對分離器轉速進行調整。

3.2 其他影響因素的控制

3.2.1 解決系統(tǒng)漏風

輥式磨是負壓操作，允許有一定的漏風，但漏風過大，會造成出磨溫度降低，壓差過小，磨機操控困難。漏風會導致入磨風道風速降低，造成風道一定積料，通風面積減小而風量不足，影響操控。

容易漏風的磨機部位是：風道上的吐渣閥板、搖臂的密封腔、入料的鎖風閥。要經常檢查這些部位的密封，及時調整及更換密封件。

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，磨損嚴重時會極大影響研磨效率，嚴重影響產量。分離器的動靜葉片的磨損，將使出磨物料變粗，細度不好控制。還有下料溜槽襯板、擋料圈、風環(huán)、磨輥喇叭套等的磨損均會造成磨機運轉率降低，應及時修復?！?/p>

TQ172.632.5

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1001-6171（2015）06-0048-02

中材裝備集團有限公司，天津300400；

2015-04-11；編輯：呂光