輥磨磨盤轉(zhuǎn)速對(duì)粉磨能力的影響

張忠海，王瑩，左洪川，劉靜

現(xiàn)有的輥磨設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和理論研究表明，輥磨產(chǎn)量與物料易磨性、輥磨粉磨能力直接相關(guān)，輥磨粉磨能力取決于研磨壓力、物料單位時(shí)間內(nèi)的有效碾壓次數(shù)等。在其他條件不變和正常的生產(chǎn)情況下，物料有效碾壓次數(shù)與磨盤轉(zhuǎn)速、物料摩擦性質(zhì)以及磨盤結(jié)構(gòu)有關(guān)。由此可知，磨盤的轉(zhuǎn)速是影響輥磨產(chǎn)量的因素之一。

在輥磨產(chǎn)量最佳時(shí)，磨盤的最佳轉(zhuǎn)速經(jīng)驗(yàn)公式如下：

式中：

n——磨盤轉(zhuǎn)速，r/min

K——轉(zhuǎn)速系數(shù)

D——磨盤有效粉磨區(qū)外徑，m

由式（1）可知，若產(chǎn)量和磨盤直徑確定，則磨盤的最優(yōu)轉(zhuǎn)速僅與系數(shù)K相關(guān)，而系數(shù)K與磨盤的形狀、物料特性等相關(guān)。即便每臺(tái)輥磨磨機(jī)本身的外形完全一致，在不同的水泥廠、不同的工藝和物料條件下，所需的粉磨速率也并不完全一樣。磨機(jī)的生產(chǎn)廠家無(wú)法為每家企業(yè)分別定制磨盤轉(zhuǎn)速，這主要受制于驅(qū)動(dòng)使用的減速機(jī)和異步電機(jī)不同，一旦磨盤結(jié)構(gòu)確定，最終輸出的轉(zhuǎn)速則無(wú)法改變。涉及到制造成本和維護(hù)的問(wèn)題，減速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)難以生產(chǎn)上百、上千種型號(hào)的減速機(jī)來(lái)匹配磨機(jī)生產(chǎn)廠家，所以同一類型磨機(jī)只有一種轉(zhuǎn)速，這導(dǎo)致了同一類型磨機(jī)在各水泥廠產(chǎn)量的不一樣。雖然各水泥廠根據(jù)自身的條件，對(duì)磨機(jī)可調(diào)節(jié)的部分進(jìn)行了優(yōu)化，但當(dāng)磨機(jī)產(chǎn)量提升一定程度后，磨機(jī)優(yōu)化工作便進(jìn)入了瓶頸。

金隅冀東下屬水泥企業(yè)通過(guò)在原料輥磨主驅(qū)動(dòng)應(yīng)用變頻調(diào)速直驅(qū)電機(jī)，對(duì)主驅(qū)動(dòng)磨機(jī)在多種速度下的研磨能力進(jìn)行了測(cè)試。

該原料輥磨型號(hào)為JLMS46.4，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為2 600kW，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為190t/h，經(jīng)多次調(diào)試，輥磨產(chǎn)量已達(dá)到220t/h，研磨壓力為5.5MPa，額定轉(zhuǎn)速為27r/min。試驗(yàn)過(guò)程中，物料性質(zhì)和配比基本恒定，研磨壓力、風(fēng)量、產(chǎn)品細(xì)度等要求基本一致。在輥磨穩(wěn)定運(yùn)行條件下，設(shè)計(jì)采集轉(zhuǎn)速上升5%、8%以及下降5%、8%時(shí)的產(chǎn)量和主驅(qū)動(dòng)電耗。轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輥磨振動(dòng)急劇加大，輥磨無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，因此不再進(jìn)行降速試驗(yàn)，直接進(jìn)行上升5%、8%調(diào)速試驗(yàn)，并對(duì)更高速度進(jìn)行了簡(jiǎn)單測(cè)試，最高調(diào)速到10%時(shí)，輥磨振動(dòng)開(kāi)始加大，磨況不穩(wěn)，因此重點(diǎn)針對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行階段進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，結(jié)果見(jiàn)表1。

從實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，輥磨的額定轉(zhuǎn)速并不完全符合水泥廠的實(shí)際情況，其產(chǎn)量并沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)，即便經(jīng)過(guò)水泥廠長(zhǎng)時(shí)間的工藝調(diào)整也無(wú)法保證輥磨粉磨能力有更大的提升，主要在于有些參數(shù)無(wú)法進(jìn)行調(diào)整。但隨著可調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，輥磨磨盤轉(zhuǎn)速可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整。從實(shí)際測(cè)試看，速度調(diào)整量并不大，但是產(chǎn)量影響較大，按現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)提速是提升產(chǎn)量的一個(gè)預(yù)期方向。綜合來(lái)看，輥磨磨盤轉(zhuǎn)速可調(diào)是一項(xiàng)技術(shù)革新，對(duì)水泥產(chǎn)量提升和能耗下降有較大助力。

表1 原料輥磨調(diào)速數(shù)據(jù)