□□張嘉程

預(yù)粉磨立磨的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

Develop Design and Application for Pre-grind Roller Mill

□□張嘉程

國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的預(yù)粉磨立磨?1700三輥立磨于2005年底完成設(shè)計(jì)，2007年9月出廠，交武漢綠色冶金渣技術(shù)開(kāi)發(fā)公司使用。目前已交付用戶?1300（二輥）2臺(tái)、?1500（三輥）1臺(tái)、?1700（三輥）3臺(tái)，?1900（三輥）1臺(tái),即將交用戶?1700（三輥）1臺(tái)、?2200（三輥）4臺(tái)，共計(jì)13臺(tái)，結(jié)束了我國(guó)不生產(chǎn)預(yù)粉磨立磨的歷史。

1 預(yù)粉磨立磨的設(shè)計(jì)

1.1 磨輥輥壓（壓強(qiáng)）的確定

預(yù)粉磨立磨所磨物料為水泥熟料和礦渣。水泥熟料和礦渣的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于水泥生料抗壓強(qiáng)度，所以磨輥輥壓一般為生料磨的1.5～2倍。但并不是輥壓越高,產(chǎn)量越高。輥壓、產(chǎn)量、電耗三個(gè)相關(guān)量間有一個(gè)最佳點(diǎn)，在該點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)量最高、電耗最低，當(dāng)然還要兼顧耐磨材料的磨耗。

1.2 磨輥數(shù)的確定

預(yù)粉磨立磨為非風(fēng)掃磨，為減少物料未經(jīng)磨輥碾壓就逸出磨盤的現(xiàn)象，磨輥數(shù)比同規(guī)格生料立磨多。? 1300及以下為二輥，?1500～?2200為三輥，?2400以上為四輥。

1.3 主電機(jī)功率的確定

輥壓增加則電耗增加，因此預(yù)、半終粉磨立磨主機(jī)功率為同規(guī)格生料立磨的1.2～2倍。

1.4 磨輥和磨盤襯板的形狀

磨輥為輪胎形，磨盤襯板為與磨輥形狀對(duì)應(yīng)的凹槽形，磨輥與垂直夾角15°。磨盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，物料由中心向外運(yùn)動(dòng)，凹槽形盤面易存物料，在輥壓下容易形成料床。

1.5 磨機(jī)底座

有報(bào)道CKP-180立磨在運(yùn)行一年后，立磨三個(gè)支撐立柱和連接梁發(fā)生法蘭連接螺栓切斷、焊縫撕脫、筋板出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

在整體設(shè)計(jì)中，首先在力學(xué)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少底座受力，使底座所受的力比有些立磨減少了一半。同時(shí)底座結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了有自己技術(shù)特點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，800kW以下三輥立磨均不需要連接梁。

經(jīng)用戶一、二年的使用，運(yùn)行平穩(wěn)，感覺(jué)不到震動(dòng)，結(jié)構(gòu)完好。

1.6 限位器的改進(jìn)

水泥熟料、礦渣具有較高抗壓強(qiáng)度，要求較薄的料床運(yùn)行，以提高效率，較薄的料床對(duì)限位器控制精度要求大大提高。為提高控制精度，在國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)橡膠彈簧限位器，限位時(shí)，從傳動(dòng)臂接觸到頂桿，到止停傳動(dòng)臂，位移僅1.5mm?？刂凭雀哂谄渌N類限位器。

1.7磨輥

（1）磨輥為可翻輥形式

磨輥為可翻輥形式，便于磨輥檢修和設(shè)置限位器。

（2）磨輥軸承采用非對(duì)稱形式

磨輥軸承采用非對(duì)稱形式，一只NU配一對(duì)正排列圓錐滾子軸承或一只調(diào)心滾子軸承。輥芯和輥軸為階梯形式，軸承裝、拆方便。NU軸承內(nèi)圈無(wú)擋邊，軸承內(nèi)外圈可分別安裝，方便磨輥的拆、裝，同時(shí)在磨輥熱脹冷縮時(shí)，兩軸承間距可以調(diào)節(jié)，避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，造成對(duì)軸承的破壞。

（3）磨輥后端蓋加長(zhǎng)

磨輥后端蓋延長(zhǎng)至粉磨室外，大大減輕粉塵對(duì)軸承裝置的污染。稀油潤(rùn)滑時(shí)端蓋口永遠(yuǎn)高于油池面，即使密封圈損壞，也不會(huì)漏油。

（4）密封

采用橡膠、石棉石墨、干油、迷宮、空氣過(guò)濾等多種密封形式組合，總共七道密封，未采用反吹風(fēng)密封，大大提高了密封的可靠性。在更換軸承前，稀油潤(rùn)滑的軸承，中間不需安排中、小修來(lái)清洗軸承。

1.8 傳動(dòng)臂

傳動(dòng)臂為整體形式，兩臂受力均勻，形狀為上大下小“月亮形”，外形過(guò)渡平滑，無(wú)應(yīng)力集中，提高了傳動(dòng)臂可靠性。

表1 主要參數(shù)

表2 數(shù)據(jù)分析

表3 篩后粒度分布

1.9 輥套、磨盤襯板

輥套、磨盤襯板材料為高鉻鑄鐵Cr20，鑄鐵出爐時(shí)作變質(zhì)處理，輥套采用鋼模鑄造，鑄件晶體結(jié)構(gòu)細(xì)小，提高韌性，硬度控制HRc≥62。

1.10 下殼體中環(huán)形集、排料槽和刮板

所有的物料都靠下殼體中環(huán)形集、排料槽和刮板排出磨外，物料流大，磨損大。為提高使用壽命，環(huán)形集排料槽側(cè)面和底部粘貼剛玉陶瓷襯，刮板工作面襯碳化鉻UP。

1.11 磨體、減速機(jī)、電機(jī)整體安裝底座

?1300、?1500采用整體鋼結(jié)構(gòu)底座，整臺(tái)磨都在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)底座上。這種結(jié)構(gòu)磨機(jī)安裝方便快捷，對(duì)基礎(chǔ)要求低，特別適于技改，對(duì)減小磨機(jī)震動(dòng)起到了很好的作用。筆者在瀘州良蘭水泥公司回訪時(shí)，手摸磨機(jī)底座，感覺(jué)不到一點(diǎn)震動(dòng)。

1.12 固定篩分裝置

磨盤外設(shè)置的固定篩分裝置起到了風(fēng)環(huán)的作用，沒(méi)有磨細(xì)的料被阻擋在磨盤內(nèi)繼續(xù)粉磨，減少了循環(huán)量，對(duì)形成粉磨料床起了有益的作用。

表4 改造前后指標(biāo)對(duì)比

表5 投入費(fèi)用，萬(wàn)元

表6 立磨與輥壓機(jī)對(duì)比

CKP立磨為形成料床，出磨的一部分物料，不分粗細(xì)，返回磨內(nèi)。與CKP立磨不同的是，出磨的物料經(jīng)分選后粗粉返回磨內(nèi)，細(xì)粉送球磨機(jī)。

2 預(yù)粉磨立磨性能和應(yīng)用

2.1 性能

筆者以武漢綠色冶金渣技術(shù)開(kāi)發(fā)公司80萬(wàn)噸/年粉磨生產(chǎn)線中的?1700預(yù)粉磨立磨為例，介紹國(guó)產(chǎn)預(yù)粉磨立磨的性能。

?1700預(yù)粉磨立磨主機(jī)配400kW，是根據(jù)合同要求而設(shè)計(jì)，顯然主機(jī)功率配置偏低，今后可根據(jù)用戶要求增加功率。筆者未有機(jī)會(huì)參加調(diào)試，沒(méi)有大量數(shù)據(jù)提供給讀者，只能以生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)作出分析。設(shè)備運(yùn)行未達(dá)到最佳狀態(tài)，磨輥下壓力不夠，表現(xiàn)在所用功率只有294kW，遠(yuǎn)低于應(yīng)用340kW，工藝配置也不盡如人意，盡管如此磨機(jī)仍表現(xiàn)出良好的性能。

（1）主要參數(shù)（表1）

（2）數(shù)據(jù)分析（表2）

（3）可靠性，耐久性

經(jīng)武漢2臺(tái)?1700磨機(jī)和四川1臺(tái)?1300磨機(jī)一、兩年的運(yùn)行，整機(jī)性能良好，結(jié)構(gòu)和機(jī)械部分均未出現(xiàn)問(wèn)題，磨輥軸承未進(jìn)行中、小修，運(yùn)轉(zhuǎn)率高于90%。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)磨損情況，預(yù)計(jì)磨熟料時(shí)輥套、襯板耐磨材料壽命＞20000h，高于輥壓機(jī)的磨輥使用壽命。

2.2 應(yīng)用

預(yù)粉磨立磨是節(jié)能產(chǎn)品，要凸顯節(jié)能效果，在立磨與球磨機(jī)配合粉磨時(shí)，應(yīng)加大立磨的噸產(chǎn)品吸功功率，而不是加大立磨的產(chǎn)量，吸功功率一般在4.5～12kWh/t,在資金允許的情況下，立磨物料出磨后應(yīng)加分選裝置，分選粒度控制在1mm內(nèi)。球磨機(jī)長(zhǎng)徑比應(yīng)與工藝配合，設(shè)兩倉(cāng)或一倉(cāng)。

浙江安吉宏大粉磨有限公司? 3.2m×13m球磨水泥粉磨線，改造前裝機(jī)功率1600kW,進(jìn)料粒度＜30mm,產(chǎn)量48t/h,細(xì)度0.08mm篩篩余～3%；改造后球磨機(jī)前增加1臺(tái)1700預(yù)粉磨立磨，裝機(jī)功率400kW，出料口接1臺(tái)篩子，外循環(huán)量30%，篩后粒度分布見(jiàn)表3。水泥成品產(chǎn)量74t/h,成品細(xì)度0.08mm篩篩余～3%。

改造前后指標(biāo)見(jiàn)表4，投入費(fèi)用見(jiàn)表5，基本指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表6。節(jié)電與增產(chǎn)指標(biāo)，與輥壓機(jī)相比達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

TQ172.632.5

A

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2010-04-29；

呂 光