李保明， 秦澤葉， 張德鑫

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司加工廠(chǎng)， 山西 太原 030003）

1 立磨加工工藝簡(jiǎn)介

立磨深加工礦渣超細(xì)粉[1]是利用立磨耐磨磨輥與磨盤(pán)之間的剪切力使礦渣粉碎，粉碎后的礦渣在磨內(nèi)烘干，并在磨內(nèi)旋流熱風(fēng)作用下上升到選粉機(jī)，選粉機(jī)頂部為一個(gè)耐磨迷宮環(huán)，迷宮環(huán)是為了確保選粉機(jī)與殼體之間的間隙，實(shí)現(xiàn)間隙最小化確保磨內(nèi)含塵旋流絕大部通過(guò)選粉機(jī)動(dòng)靜葉片之間間隙，在選粉機(jī)離心力、粉塵自身質(zhì)量、旋流浮力作用下達(dá)到選粉目的，因此決定磨機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的因素主要為磨輥、磨盤(pán)耐磨件的磨損情況和耐磨迷宮環(huán)的磨損決定了立磨機(jī)產(chǎn)品是否合格[1]。

2 磨機(jī)耐磨件磨損的特點(diǎn)

礦渣深加工超細(xì)粉業(yè)內(nèi)較為流行的工藝為立磨工藝，其中立磨磨輥[2]90%的結(jié)構(gòu)形式為錐形輥（見(jiàn)圖1），錐形輥設(shè)計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)為可以在線(xiàn)堆焊，縮短耐磨材料磨損后的維修速度，但錐形輥和迷宮密封有自身的缺點(diǎn)，主要為：

1）錐形輥研磨區(qū)主要集中在磨輥大端往里200 mm區(qū)域（本文描述該區(qū)域?yàn)锳），由于磨盤(pán)為主傳動(dòng)件，落在磨盤(pán)上的礦渣受磨盤(pán)離心力的作用均勻分散在磨盤(pán)外緣，為了保證研磨過(guò)程物料層的穩(wěn)定形成，在磨盤(pán)外緣設(shè)置一個(gè)45 mm高的擋料圈，經(jīng)德國(guó)萊歇公司實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定，立磨磨輥與磨盤(pán)擋料圈的間隙保證在2～3 cm，立磨的研磨磨耗和能耗達(dá)到一個(gè)平衡，即電耗不高于28 kW/h、磨耗不高于8 g/t，長(zhǎng)時(shí)間的研磨使擋料圈、磨輥A區(qū)域磨損異常，造成成品質(zhì)量不合格，磨損情況見(jiàn)附圖2[2]。

圖1 正常研磨結(jié)構(gòu)圖

圖2 磨輥A區(qū)域圖示

正常磨損情況為圖2中的陰影區(qū)域所示，而擋料圈和磨盤(pán)襯板磨損異常失效后使磨輥的研磨區(qū)域移動(dòng)到兩條虛線(xiàn)區(qū)域，造成磨機(jī)研磨半徑變小，研磨效率下降。

2）磨盤(pán)磨損出現(xiàn)臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，造成磨機(jī)震動(dòng)大，磨機(jī)震動(dòng)停機(jī)頻發(fā)，使超細(xì)粉成品質(zhì)量不均勻[3]。

磨輥、磨盤(pán)、磨盤(pán)擋料圈共同受力作用下使立磨磨盤(pán)在長(zhǎng)時(shí)間研磨后出現(xiàn)一個(gè)臺(tái)階凸起，主要原因?yàn)榈V渣受磨輥壓力的作用漫過(guò)擋料圈使立磨主輥?zhàn)钔舛苏路讲荒苄纬梢粋€(gè)碾壓區(qū)，因此磨盤(pán)最外緣區(qū)域磨損輕，而磨輥A區(qū)域下磨損重，形成臺(tái)階，造成磨盤(pán)臺(tái)階凸起與磨輥間隙過(guò)小而產(chǎn)生震動(dòng)，磨機(jī)頻繁停機(jī)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，具體見(jiàn)下頁(yè)圖3。

3）為保證旋流風(fēng)絕大部通過(guò)轉(zhuǎn)子動(dòng)靜葉片之間間隙，在立磨選粉機(jī)轉(zhuǎn)子與選粉機(jī)殼體之間安裝了一個(gè)迷宮密封環(huán)，該密封環(huán)與轉(zhuǎn)子間的間隙為10 mm。生產(chǎn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子在迷宮環(huán)內(nèi)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力在迷宮環(huán)內(nèi)狹小空間形成一個(gè)空氣密封環(huán)，保證了旋流風(fēng)不通過(guò)迷宮間隙，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于立磨震動(dòng)停機(jī)造成選粉機(jī)也停機(jī)，而旋流風(fēng)不停，因此出現(xiàn)了迷宮密封失效的情形，累積時(shí)間達(dá)到一定量時(shí)就造成迷宮環(huán)磨損，迷宮密封失效，具體見(jiàn)下頁(yè)圖4。

長(zhǎng)時(shí)間磨損造成迷宮環(huán)最內(nèi)側(cè)磨損嚴(yán)重，由原來(lái)的┏┃結(jié)構(gòu)變成┫，使迷宮環(huán)失去迷宮密封作用。

圖3 臺(tái)階狀磨盤(pán)襯板

圖4 迷宮環(huán)安裝圖

3 實(shí)施改進(jìn)方案

1）首先針對(duì)擋料圈磨損實(shí)施更換新備件或補(bǔ)焊耐磨件方式修復(fù)，使磨損呈錐形面的擋料圈恢復(fù)到一個(gè)柱型立面，可有效保證磨盤(pán)研磨層。

2）以更換新備件或?qū)嵤┭a(bǔ)焊修復(fù)后的擋料圈上延為基準(zhǔn)，測(cè)算出與磨盤(pán)襯板的高度，將臺(tái)階狀襯板利用氣保焊堆焊出一個(gè)平面，并記錄該數(shù)據(jù)，便于日后參考，經(jīng)過(guò)此兩步修復(fù)則磨盤(pán)和擋料圈恢復(fù)到圖1所示結(jié)構(gòu)，自然保證了磨輥的研磨區(qū)域由兩條虛線(xiàn)恢復(fù)到陰影區(qū)域。

3）迷宮環(huán)的改進(jìn)則主要棄用原設(shè)計(jì)使用的普通碳鋼材料，而選用碳鋼板作為基層在碳鋼板上堆焊一層4 mm厚高鉻耐磨層，有效保證了該區(qū)域在立磨異常停機(jī)時(shí)的磨損保護(hù)，提高使用壽命。

4 結(jié)論

1）經(jīng)過(guò)立磨擋料圈和磨盤(pán)襯板凸起的更換或修復(fù)，磨機(jī)的振動(dòng)區(qū)域穩(wěn)定，確保了磨機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，使超細(xì)粉成品比表面積[3]穩(wěn)定在420～430 m2/kg。

2）選粉機(jī)迷宮環(huán)選粉高鉻耐磨材料是迷宮環(huán)的磨損大大降低，降低了成品篩余，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

參考資料

[1]馬茂華.高爐渣處理方法[J].鞍鋼技術(shù)，2006（2）：1-4.

[2]韓仲.立磨技術(shù)在水泥工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國(guó)水泥，2009（12）：53-56.

[3]潘慶林，孫恒虎，吳紹軍.粒化高爐礦渣的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和物相分析[J].水泥，2004（5）：4-7.