立式磨粉機(jī)性能及應(yīng)用分析

孟世奇

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司水泥廠， 山西 大同 037003）

立式磨粉機(jī)是我國工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的一種設(shè)備， 該種設(shè)備具有良好的工作性能。 在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 立式磨粉機(jī)相比較其他磨粉機(jī)效率較高， 并且故障率低， 對(duì)提高相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也有著重要的作用。 但立式磨粉機(jī)在長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 磨輥、 磨盤等部位會(huì)產(chǎn)生較大的磨損， 為了保障磨粉設(shè)備的效率， 相關(guān)企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)磨粉機(jī)性能的關(guān)注， 定期對(duì)磨粉機(jī)進(jìn)行檢查， 及時(shí)更換磨損部件， 確保磨粉機(jī)發(fā)揮出其應(yīng)有的效能。

1 立式磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

從本質(zhì)上來看， 立式磨粉機(jī)屬于一種擠壓式粉磨設(shè)備， 該種設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用過程中主要利用高壓手段來粉碎物料。 具體而言， 主要是物料在磨輥和磨盤的作用下相互摩擦、 聚集、 擠壓， 進(jìn)而導(dǎo)致物料破碎的效果。 在立式磨粉機(jī)的實(shí)際磨粉工作當(dāng)中， 物料受到磨輥和磨盤的擠壓而進(jìn)行粉碎， 該階段對(duì)整個(gè)立式磨粉機(jī)的應(yīng)用效果有著嚴(yán)重的影響[1]。

立式磨粉機(jī)主要有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 傳動(dòng)系統(tǒng)、 支架結(jié)構(gòu)、 執(zhí)行結(jié)構(gòu)所構(gòu)成， 其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有電動(dòng)機(jī)、主軸等部件， 傳動(dòng)系統(tǒng)有皮帶、 減速機(jī)、 聯(lián)軸器等部件， 支架結(jié)構(gòu)有底座、 支撐門、 磨粉機(jī)外殼體等部件， 執(zhí)行系統(tǒng)有磨輥、 磨盤、 鏟刀、 分級(jí)機(jī)、 液壓系統(tǒng)等部分所構(gòu)成。 現(xiàn)如今， 在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中， 當(dāng)前立式磨粉機(jī)磨輥數(shù)量為6 個(gè)， 布列形式主要是均勻分布在磨盤上方， 并且不同的磨輥所對(duì)應(yīng)的液壓系統(tǒng)也有不同， 液壓系統(tǒng)也可進(jìn)行單獨(dú)控制。 在實(shí)際的應(yīng)用過程中， 立式磨粉機(jī)工作原理如下： 在立式磨粉機(jī)啟動(dòng)時(shí)， 首先需要啟動(dòng)分級(jí)機(jī)， 等到所有通風(fēng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后再啟動(dòng)磨粉機(jī)主機(jī)， 電機(jī)通過皮帶、 減速機(jī)、 主軸來驅(qū)動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)。 在磨粉機(jī)的實(shí)際工作當(dāng)中， 設(shè)備進(jìn)氣口的風(fēng)機(jī)會(huì)將氣流通過內(nèi)壁通道吹入設(shè)備內(nèi)部， 此時(shí)磨粉機(jī)內(nèi)部也會(huì)形成上旋氣流， 在此氣流的作用下， 物料會(huì)進(jìn)入到楔形磨盤當(dāng)中， 形成碾磨工作腔， 物料在磨輥和磨盤的摩擦作用下成為細(xì)小顆粒。 再由內(nèi)部上旋氣流帶動(dòng)進(jìn)入分級(jí)機(jī)葉片當(dāng)中， 符合篩選要求的物料會(huì)隨著系統(tǒng)內(nèi)部的氣流同時(shí)傳輸出設(shè)備， 而其中被篩選出的大顆粒則不會(huì)通過分級(jí)機(jī)篩選， 進(jìn)而又會(huì)下落到碾磨工作腔當(dāng)中， 再次受到磨輥和磨盤的碾壓， 直至符合分級(jí)機(jī)的篩選要求。

2 立式磨粉機(jī)磨損材料更換方式

根據(jù)立式磨粉機(jī)的工作原理可知， 磨粉機(jī)在實(shí)際工作過程中， 物料的研磨主要依靠磨輥和磨盤所施加的作用力， 在不斷的摩擦、 擠壓過程中來破碎物料顆粒。 在此過程中， 立式磨粉機(jī)長時(shí)間的工作過程中磨輥和磨盤會(huì)產(chǎn)生一定的磨損， 這會(huì)對(duì)立式磨粉機(jī)的應(yīng)用效果產(chǎn)生不良的影響。 對(duì)此， 為了提高磨粉機(jī)的應(yīng)用效率， 降低磨粉機(jī)磨輥和磨盤的磨損， 相關(guān)工作人員在實(shí)際操作過程中可以通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力， 確保磨輥和磨盤之間的作用力在設(shè)備的運(yùn)行范圍之內(nèi)， 進(jìn)而避免磨輥、 磨盤的快速磨損； 在更換磨輥和磨盤時(shí)， 需要釋放液壓系統(tǒng)壓力，從而便于磨輥的拆卸； 工作人員在磨損材料更換過程中， 可以將絞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到磨輥的下方， 之后將磨損部件移出， 從而更換輥皮， 此種方式能夠加快磨損部件的更換速度， 對(duì)降低磨粉機(jī)保養(yǎng)維修成本有著重要的作用[2]。

3 立式磨粉機(jī)性能特點(diǎn)

3.1 磨輥數(shù)量與立式磨粉機(jī)性能的關(guān)系

現(xiàn)代化立式磨粉機(jī)的磨輥數(shù)量共計(jì)6 個(gè)， 為了更好的實(shí)施顆粒破碎， 需要磨輥全部運(yùn)作， 并且6個(gè)磨輥需要均勻的分布在磨盤上， 進(jìn)而增大磨粉工作區(qū)域， 以此來使物料研磨更加均勻、 充分。 此種方式不僅能夠有效地增加磨粉效率， 對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量也有著重要的作用。 為了更好的研究出磨輥數(shù)量與產(chǎn)品生產(chǎn)效率和生產(chǎn)粒度之間的關(guān)系， 筆者通過改變磨輥數(shù)量來進(jìn)行磨粉試驗(yàn)， 其中磨輥數(shù)量分別為2 輥、 4 輥、 6 輥， 試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

表1 立式磨粉機(jī)磨輥數(shù)量與產(chǎn)量與產(chǎn)品粒度的關(guān)系

根據(jù)分析可知， 想要提高立式磨粉機(jī)的生產(chǎn)效率， 需要采用6 輥共磨的方式進(jìn)行磨粉， 其中具有如下優(yōu)點(diǎn)： 在投料量一致的情況下， 通過增加作業(yè)磨輥的數(shù)量能夠有效的提升磨粉產(chǎn)量， 并且這也能夠進(jìn)一步提高物料的細(xì)度， 對(duì)產(chǎn)品合格率的提升有著重要的作用。 除此之外， 在物料過多時(shí)， 物料沒有被第一個(gè)磨輥所碾壓時(shí)， 所遺漏的物料會(huì)進(jìn)入到下一個(gè)磨輥碾壓區(qū)域進(jìn)行磨粉， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磨粉效率和磨粉質(zhì)量的提升。

3.2 磨盤與立式磨粉機(jī)性能的關(guān)系

立式磨粉機(jī)在工作過程中， 其中物料、 磨盤等會(huì)整體形成錐形工作腔。 此種形式下磨輥、 磨盤等材料磨損較為均勻、 振動(dòng)較小， 因此磨損量相對(duì)較小。 除此之外， 在磨盤邊緣設(shè)計(jì)有輪胎式的環(huán)形溝槽， 此溝槽與磨輥相配合能夠使物料在磨盤上的分布更加均勻， 并且溝槽也能夠增大料床的厚度， 進(jìn)而降低立式磨粉機(jī)工作過程中的振動(dòng)， 這對(duì)于提高磨粉機(jī)的工作效率有著重要的作用。 與此同時(shí)， 立式磨粉機(jī)磨輥均由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)加載， 在此種情況下， 物料在磨輥與磨盤之間所受到的壓力更大， 這也進(jìn)一步提高了磨粉機(jī)的產(chǎn)量和細(xì)度[3]。

3.3 安全保護(hù)系統(tǒng)與立式磨粉機(jī)性能的關(guān)系

在立式磨粉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 安全保護(hù)系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重要的作用。 在向磨機(jī)內(nèi)部投料時(shí)， 如果沒有進(jìn)行篩選其中可能會(huì)混入難以研磨的物質(zhì)， 例如鐵塊， 此時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)磨盤卡死的情況， 如果沒有及時(shí)進(jìn)行停機(jī)處理， 將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)或減速機(jī)損壞。為了更好的應(yīng)對(duì)此種問題， 很多立式磨粉機(jī)在其中設(shè)計(jì)了安全保護(hù)系統(tǒng)， 其中保護(hù)裝置， 在遇到較硬物料時(shí)， 傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)不會(huì)降低自身的壓力， 從而導(dǎo)致磨輥對(duì)硬物料產(chǎn)生較大的沖擊。 而安全保護(hù)系統(tǒng)則是將液壓系統(tǒng)與蓄能器相連接， 如果磨輥遇到硬物料時(shí)， 蓄能器會(huì)起到一定的緩沖作用， 進(jìn)而使液壓缸回縮一定的距離， 此時(shí)磨輥也會(huì)快速抬起，進(jìn)而將硬物料拋出磨盤， 這也能夠有效地保護(hù)立式磨粉機(jī)系統(tǒng)。

4 立式磨粉機(jī)的實(shí)際應(yīng)用

在我國電力、 水泥、 活性炭、 冶金等行業(yè)當(dāng)中，粗粉立式磨粉機(jī)也被廣泛的應(yīng)用其中， 并且該種類型的磨粉機(jī)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟。 除此之外， 在重鈣等非金屬礦粉加工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中， 粗粉立式磨粉機(jī)并不適用， 而在此行業(yè)磨粉過程中主要采用的是超細(xì)立式磨粉機(jī)。 由此可見， 不同行業(yè)所采用的磨粉機(jī)也有著一定的差別。

4.1 立式磨粉機(jī)在礦渣超細(xì)粉加工當(dāng)中的應(yīng)用

在冶金行業(yè)當(dāng)中， 高爐礦渣是其中最主要的一種廢料， 但此種物料具有較高的潛在活性， 將其磨成粉后在水泥生產(chǎn)過程中能夠發(fā)揮這重要的作用，并且在后續(xù)混凝土施工時(shí)， 礦渣的活性也能得到充分地發(fā)揮。 相比較傳統(tǒng)水泥而言， 摻入礦渣粉的水泥具有良好的耐久性、 保塑性和流動(dòng)性， 并且后期具有較高的強(qiáng)度。 現(xiàn)如今， 我國在高爐冶鐵過程中所產(chǎn)生的礦渣表面積約為430 ～500m2/kg， 該種物料屬于粗粉立式磨粉機(jī)的產(chǎn)品。 但隨著我國鋼材需求量的增加， 高爐礦渣的產(chǎn)量也逐漸增大， 此種情況下， 越來越多的企業(yè)投身到高爐礦渣處理行業(yè)當(dāng)中， 這也導(dǎo)致市場競爭變得日益激烈。 為了在當(dāng)前市場中占據(jù)一定的優(yōu)勢， 很多企業(yè)在高爐礦渣的處理過程中采用了超細(xì)立式磨粉機(jī)， 相比較傳統(tǒng)粗粉立式磨粉機(jī)而言， 該種磨粉機(jī)的占地面積較少， 并且應(yīng)用過程中產(chǎn)量高、 噪音小， 這也導(dǎo)致超細(xì)立式磨粉機(jī)現(xiàn)如今已經(jīng)成為高爐礦渣處理的主要設(shè)備[4]。

4.1.1 立式磨粉機(jī)的優(yōu)勢

在礦渣超細(xì)粉加工過程中應(yīng)用立式磨粉機(jī)能夠提高礦渣處理效率， 并且處理后的礦渣質(zhì)量能夠滿足GB/T18046—2000 的要求。 除此之外， 立式磨粉機(jī)的耗電量相比較傳統(tǒng)磨機(jī)減少約50%以上， 并且立式磨粉機(jī)的磨損材料損耗情況要遠(yuǎn)低于球磨機(jī)等設(shè)備。 與此同時(shí)， 立式磨粉機(jī)在應(yīng)用過程中能夠通過邊磨粉、 邊烘干的工藝， 此種方式不僅能夠有效地減少生產(chǎn)工藝流程， 對(duì)降低熱能消耗也有著重要的價(jià)值。

4.1.2 礦渣超細(xì)粉加工當(dāng)中立式磨粉機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)

在高爐礦渣的處理過程中， 立式磨粉機(jī)不僅具有良好的生產(chǎn)效果， 并且自動(dòng)化程度相對(duì)較高， 控制難度較低。 除此之外， 立式磨粉機(jī)在礦渣處理當(dāng)中具有明顯的節(jié)能特點(diǎn)， 符合當(dāng)前可持續(xù)社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略。 與此同時(shí)， 經(jīng)過對(duì)立式磨粉機(jī)的調(diào)整， 能夠生產(chǎn)出不同比表面積的礦渣粉產(chǎn)品， 進(jìn)而符合當(dāng)前市場的多樣化需求。

4.1.3 在礦渣處理過程中立式磨粉機(jī)的應(yīng)用工藝流程

首先， 高爐礦渣由工作人員投放或機(jī)械設(shè)備輸送經(jīng)過喂料閥進(jìn)入到立式磨粉機(jī)內(nèi)部， 與此同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)在鼓風(fēng)過程中需要經(jīng)過熱爐， 進(jìn)而對(duì)物料進(jìn)行干燥處理。 之后通過分級(jí)機(jī)篩選出符合要求的粉末顆粒， 由氣流輸送到袋式除塵器當(dāng)中， 之后經(jīng)過卸料閥將礦渣粉末集中打包， 運(yùn)輸至成品庫房當(dāng)中。在整個(gè)磨粉系統(tǒng)生產(chǎn)過程中， 經(jīng)過除塵器的尾氣一部分經(jīng)過煙囪向外排放， 另一部分經(jīng)由管道返回到立式磨粉機(jī)內(nèi)部當(dāng)中， 與熱爐當(dāng)中的熱風(fēng)混合一起形成符合干燥要求的熱風(fēng)。 在此過程中， 未經(jīng)過分級(jí)機(jī)篩選的粗粉回落到立式磨粉機(jī)磨盤上再次進(jìn)行磨粉[5]。

4.2 在非金屬礦加工過程中的應(yīng)用

非金屬礦在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中有著重要的作用， 該種礦物質(zhì)不僅儲(chǔ)量豐富， 在我國各地都有廣泛的分布， 對(duì)推動(dòng)我國綜合國力也有著重要的價(jià)值。 在部分非金屬礦應(yīng)用之前， 首先需要對(duì)其進(jìn)行磨粉處理， 而且不同的行業(yè)對(duì)非金屬礦物質(zhì)的粒度有著不同的要求。 從目前我國非金屬礦產(chǎn)市場來看， 非金屬礦粉體的價(jià)值礦石品質(zhì)、 成品細(xì)度以及是否能夠進(jìn)行表面化處理有著較大的關(guān)系。 當(dāng)前我國非金屬礦加工企業(yè)在磨粉過程中所采用的磨粉機(jī)相對(duì)樣式較多， 其中立式磨粉機(jī)、 球磨機(jī)以及雷蒙磨為主。 雷蒙磨的應(yīng)用主要是為了加工400 目以下的粉體， 而球磨機(jī)的應(yīng)用主要適用于800 ～1250目的超細(xì)粉體加工。 而立式磨粉機(jī)主要適用于1250目以下的規(guī)?；墙饘俜垠w加工， 相比較其他磨機(jī)而言， 該種磨粉機(jī)節(jié)能效果良好， 并且在長時(shí)間、大規(guī)模的應(yīng)用下具有維護(hù)方便、 工藝簡單、 占地面積小、 噪音小、 操作簡單等特點(diǎn)。 因此， 立式磨粉機(jī)也是當(dāng)前非金屬礦粉體加工產(chǎn)業(yè)所需要研究的主要方向之一。

立式磨粉機(jī)在非金屬礦加工當(dāng)中應(yīng)用的工藝流程如下所示： 原礦石由人工或機(jī)械設(shè)備投入到一級(jí)破碎機(jī)當(dāng)中， 經(jīng)由破碎機(jī)破碎至合格的粒度后儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?之后由變頻設(shè)備將物料定量投入到立式磨粉機(jī)當(dāng)中， 在離心力的作用下， 物料移動(dòng)到磨盤邊緣，之后由磨輥進(jìn)行碾壓， 進(jìn)而物料在外力的作用下出現(xiàn)破碎、 擠壓、 剪切等情況， 形成粉末狀產(chǎn)品。 與此同時(shí)， 熱風(fēng)從磨盤邊緣向上吹出， 溢出的物料被熱風(fēng)吹起， 進(jìn)入到分級(jí)機(jī)當(dāng)中進(jìn)行分選， 符合篩選細(xì)度的粉料經(jīng)過分選機(jī)進(jìn)入到脈沖式除塵器當(dāng)中，之后經(jīng)過卸料閥進(jìn)入包裝機(jī)后進(jìn)行打包。 不符合分選機(jī)粒度的物料在分選機(jī)葉片的作用下被重新打落到磨盤當(dāng)中， 經(jīng)過再次磨粉形成符合粒度要求的顆粒。 所有物料如此循環(huán)， 進(jìn)而完成磨粉作業(yè)[6]。

4.3 提高立式磨粉機(jī)應(yīng)用效能的有效措施

為了更好的提高立式磨粉機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中的效果， 相關(guān)工作人員在設(shè)備的應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。 通常情況下， 在磨粉企業(yè)當(dāng)中， 立式磨粉機(jī)每天需要完成大量的磨粉任務(wù)，在長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中磨粉機(jī)的磨損會(huì)極為嚴(yán)重。如果沒有進(jìn)行及時(shí)處理， 不僅會(huì)影響到立式磨粉機(jī)的磨粉效率， 還可能影響到磨粉機(jī)的使用壽命。 因此， 在設(shè)備停機(jī)后， 相關(guān)工作人員需要對(duì)其中的零部件進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查， 如果發(fā)現(xiàn)其中部分配件出現(xiàn)故障需要及時(shí)更換， 避免設(shè)備出現(xiàn)較大的故障。并且在設(shè)備保養(yǎng)過程中還需要及時(shí)清理設(shè)備上的灰塵， 做好潤滑和保養(yǎng)， 以此來確保立式磨粉機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。 除此之外， 在立式磨粉機(jī)的應(yīng)用過程中，工作人員還需要按照工藝要求規(guī)范操作行為， 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。 例如， 在向立式磨粉機(jī)投料時(shí)， 需要加強(qiáng)對(duì)料量的控制， 避免出現(xiàn)投料量大于設(shè)備許可量的情況， 進(jìn)而避免設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 與此同時(shí)， 相關(guān)工作人員還需要加強(qiáng)對(duì)立式磨粉機(jī)的管理， 建立完善的設(shè)備管理體系制度， 編制科學(xué)的操作和維護(hù)規(guī)程， 讓工作人員按照相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)備的操控。 對(duì)于違規(guī)操作人員需要進(jìn)行處罰， 以此來提高工作人員的責(zé)任心。 如此才能夠更好的發(fā)揮出立式磨粉機(jī)的效能。

5 結(jié)語

綜上所述， 立式磨粉機(jī)是我國磨粉行業(yè)中最關(guān)鍵的設(shè)備， 該種設(shè)備對(duì)工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長有著重要的作用。 隨著科技的不斷發(fā)展， 立式磨粉機(jī)設(shè)備也有了進(jìn)一步的升級(jí)和創(chuàng)新， 為了更好的發(fā)揮該設(shè)備的應(yīng)用作用， 相關(guān)工作人員需要了解立式磨粉機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能， 加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)，嚴(yán)格按照操作規(guī)范操控設(shè)備， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)立式磨粉機(jī)應(yīng)用效能的提升， 為磨粉企業(yè)的發(fā)展提供充足的動(dòng)力。