TTRRMMSS33223311矿渣辊磨的特点及调试

石光，刘箴，邢建海，王庆利，梁盛鹏

TTRRMMSS33223311矿渣辊磨的特点及调试

The Characteristics and Commissioning of TRMS 33223311 Slag Roller Miillll

石光，刘箴，邢建海，王庆利，梁盛鹏

1 TRMS32.3矿渣辊磨的技术特点

1.1 TRMS型矿渣辊磨的特点

TRMS32.3矿渣辊磨采用了多项先进技术，在吸收原有国外矿渣辊磨成熟技术的同时，又进行了多项技术创新，包括新型高效笼式选粉技术、喂料防堵技术、料床整理技术和磨辊密封新型结构等。目前中材（天津）粉体技术装备有限公司TRMS型矿渣辊磨已经实现了系列化，产品涵盖年产30～120万吨各种规格，其技术特点总结如下：

具有自动抬辊、落辊功能，可以实现空载启动；

磨辊可以实现同时加压或分别加压；

磨辊密封采用新型结构形式；

配有翻辊装置，可将磨辊翻出磨外，便于检修；

磨机密封好，漏风系数低；

预压排气结构有利于料床的稳定，降低振动；

机械限位和电气限位有效保护设备安全；

采用部分物料外循环系统，可大幅度降低系统的通风电耗；

高效动态笼式选粉机选粉效率高，调节细度灵敏；

主机配有辅助传动装置，方便检修；

实现干湿料分开，防止下料管堵塞；

适应不同物料，水泥熟料和矿渣可以实现零间隔转换。

1.2 工作原理

TRMS型矿渣辊磨本体由传动装置、磨盘装置、磨辊装置、摇臂装置、机架、进风道、中壳体、分离器、操作平台、加压装置、翻辊装置、润滑系统等部件组成。

辊磨的工作原理为：物料通过输送皮带，经过锁风装置沿着下料管落到磨盘中央，磨盘在驱动装置的带动下旋转，在离心力的作用下物料向外均匀分散、铺平，使其形成料床。磨辊在加压装置的作用下压在物料上面，并连续进行碾压，在磨盘边缘物料被甩出磨盘，一部分通过风环进入磨内的热气体将物料送入分离器进行分选，在此过程中物料与热气体进行了充分的热交换，水分迅速被蒸发，通过调节分离器转子的转速来控制成品细度，不合格的物料被送回至磨盘再次参加粉磨。另外一部分粗颗粒掉落下来，通过刮料装置送入磨外，再通过输送和提升装置将物料重新送入磨内进行粉磨，如此循环往复。图1为TRMS型辊式磨结构示意图。

2 TRMS3231矿渣辊磨系统的工艺流程

2.1 系统工艺流程

原料矿渣储存于露天堆厂中，由抓斗送入喂料仓，经计量皮带秤、皮带输送机、锁风阀装置、喂料溜管落到磨盘上，恒速旋转的磨盘借助于离心力将矿渣向外均匀分散，形成一定厚度的料床，物料在进入粉磨区域前先进行预压实、排气；同时料床上的物料受到3个磨辊的挤压而被粉碎。颗粒较细的物料在磨盘边缘处被从风环进入的热气体带起并进入到选粉机中进行分选（动静态组合式高效选粉机能有效调节矿渣微粉细度，产品比表面积可以控制在4000～5000cm2/g范围内），合格细粉被带入袋式收尘器收集作为成品，粗粉则返回到磨盘再次粉磨；大颗粒物料（包括铁渣）在风环处落入进风道，通过吐渣口进入外循环系统。在此过程中，物料与热气体进行了充分热交换，水分被迅速蒸发，按工艺要求操作，通过选粉机分选的合格细粉水分能控制在＜0.5%。部分难磨的大颗粒物料（包括铁渣）落入风环，通过吐渣口进入外循环系统，并经过除铁后再次进入辊磨与新喂物料一起粉磨。出收尘器的成品通过空气输送斜槽、提升机等设备送入到成品库中。

系统中设计了三道除铁装置：计量秤后的第一条皮带设有带式除铁器，经过两处转运点后的第三条皮带设有另一台带式除铁器，物料循环系统中设有一台超精细除铁器，这三道除铁装置可以有效地除去矿渣中的铁质，降低设备的磨损。图2为TRMS3231矿渣粉磨系统流程简图。

2.2 系统主要设备及参数

TRMS3231矿渣辊磨是根据料床粉磨的原理，通过磨辊、磨盘之间的相对运动研磨矿渣的机械设备装置，集粉碎、粉磨、烘干、选粉等工序于一体，结构紧凑。表1为天津天地源建材有限公司的年产30万吨矿渣粉磨生产线的主要配置。

3 TRMS3231矿渣辊磨系统运行情况

矿渣辊磨系统的运行稳定性决定了矿渣微粉产量和质量的高低。其中主要影响辊磨系统稳定性的因素包括：入磨原料矿渣的粒度和水分、磨机的研磨压力、选粉机密封结构及转速、系统风温和风量、磨辊与磨盘、挡料圈的情况等。在实际应用中必须有效控制上述各因素，通过加强生产管理和不断探索，优化各参数。

3.1 原料矿渣粒度和水分

天津天地源建材有限公司的原料矿渣来源是天津荣程钢铁厂炼铁后外排的水淬高炉矿渣。其中含有0.2%左右的铁渣及0.6%的直径2cm以上的大块炉渣，这些铁渣及炉渣如进入磨机会造成磨机的振动加大、料层不稳，进而影响粉磨的效果。在生产初期曾发生因振动过大引起磨机跳停现象，为排除矿渣中铁渣及大块炉渣对生产的影响，在皮带输送机上安装了两套皮带除铁器及一套振动筛，使入磨的矿渣颗粒直径＜2cm，避免了矿渣中含铁物料对生产的影响。

矿渣的含水量对生产的稳定性也有较大的影响，从实际生产操作得出这样的结论：入磨矿渣本身的含水量在10%左右时该磨机系统运行非常稳定，产量可以达到50t/h。矿渣的含水量影响着生产操作参数的调整，我们通过调节磨内喷水装置喷水量，来稳定料层、减小磨机的振动，提高粉磨效率。

3.2 研磨压力

表1 系统主要设备参数

液气弹性系统通过磨辊将压力传递给物料，合适的压力是辊磨实现稳定料床粉磨的前提。如果压力过低，辊磨的产量下降，料床厚度增加、循环负荷增大；如果压力过高，主电机电流增大、料床变薄、磨机振动加大。TRMS3231矿渣辊磨采用对三个磨辊分别加压的液压系统，一般情况下，有杆腔的油压设定值为11MPa（蓄能器充氮压力为5.5MPa）；无杆腔的油压设定为2.5MPa（蓄能器充氮压力为1.2MPa）。加压油缸的这两个设定值能够保证液压系统的稳定和保证系统的保压时间，并使料层稳定在25～35mm左右，减少磨机的振动，有效发挥磨机的粉磨效率。

3.3 选粉机密封结构及转速

TRMS3231矿渣辊磨的选粉机为笼式动态选粉机。粉磨系统运行时，粉磨后的物料在热风的带动下，成螺旋状气流被吸入选粉机进行分选。选粉机的密封情况及转速影响矿渣微粉的产量和质量。矿渣微粉筛余控制的关键部位在转子上侧的密封结构，该处的密封结构为迷宫密封。当该部分结构磨损较大时，大量的粗颗粒矿渣微粉从该处通过，使产品的筛余值变大，甚至超过2%的规定值。所以该处的部件材料采用耐磨材料，防止密封结构因磨损而失去原有的功能。在生产时通过选粉机转速的调整，来改变矿渣微粉的产品细度。当产量增加时，应考虑适当提高选粉机的转速。如产量为45t/h时，系统风门开度70%，研磨压力11MPa的条件下，选粉机的转速一般在168r/min；当产量增加到50t/h时，系统风门开度78%，研磨压力11.5MPa的条件下，选粉机的转速调整至173r/min。在上述参数情况下，矿渣微粉产品的比表面积能控制在4200～4600cm2/g之间。

3.4 磨机风温和风量

磨机的风温包括入口热风温度和磨机出口温度。正常生产时，根据不同的投料量，磨机的入口风温控制在200～250℃之间，这个温度的热风能有效烘干成品粉。以热值20900kJ/kg煤为燃料的沸腾炉在正常生产情况下，煤耗量控制在28～33kg/t之间。

磨机的出口温度是有效稳定生产的影响因素之一，一般控制在85～95℃之间。在喂料水分约10%的条件下，出磨温度85℃时仍然能够保证成品水分≤0.5%。从生产实际看，磨机的出口温度控制在90～95℃对生产非常有利，在这个温度区间，能有效控制生产的稳定，可以调节投料量、喷水量及其他参数，保持磨内的动态平衡；这个温度能保证入除尘器的气体温度高于露点温度，所以90～95℃的出口温度既能保证磨内的物料充分烘干，又能防止除尘布袋结露。

磨机系统的通风量直接影响入库矿渣微粉成品颗粒的粗细。风量过大，会使矿渣粉的较粗颗粒被带起，使流体中的含尘浓度增加，产品比表面积变小，磨内压差增大；风量过小，会降低产量，产品比表面积变大、回料量增加。磨机系统的通风量的大小由主风机的风门开度决定。主风机风门开度要根据投料量的大小来相应调整。在正常生产时，现场测定袋式收尘器出口的风量结果为：温度85℃，气体压力-6700Pa，工况风量153000m3/h，标况风量108000m3（标）/h。考虑到袋收尘器的漏风因素，出磨气体的风量在140000m3/h，压力在-5200Pa左右。

3.5 料层厚度与挡料圈高度

磨辊与磨盘、挡料圈的几何尺寸、相对位置及耐磨层的材质直接影响料层的稳定及粉磨的效率。TRMS3231辊磨的磨辊与磨盘的间隙控制在10mm左右，挡料圈与磨辊大端的间隙控制在15mm左右。磨机稳定运行时料层的厚度在25～35mm之间，如果料层太薄，＜15mm时磨机会振动剧烈；料层太厚磨机也会振动，而且会增加主电机负荷，降低粉磨效率。挡料圈的高度控制在180～200mm之间，挡料圈过高会导致料层变厚，降低粉磨效率，同时会增加排铁的难度；挡料圈过低，会增加回料量，产量难以提高。

4 结论

辊磨是集机械、液压、电气自动化为一体的设备，其操作相对于其他设备要复杂得多，每台新的辊磨投产时都需要一段时间的调整和摸索。天津天地源建材有限公司使用的TRMS3231矿渣辊磨自2010年8月投产以来，经过一年多的生产实践，其生产的矿渣粉在实验室进行了检测，各项性能指标均达到并超过了“用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉（GB/T 18046-2000）”国家标准中S95级矿渣粉的技术要求（见表2）。

表2 矿渣粉的性能

同时，通过中材（天津）粉体技术装备有限公司与该公司员工的共同努力，该磨机系统设备及工艺参数不断得到优化，生产运行日趋稳定。在保证产品质量的前提下，产量稳定在48～50t/h，全厂综合电耗在 52kWh/t，其中粉磨系统电耗41kWh/t，生产成本不断降低，公司获得了很好的社会经济效益。

[1]柴星腾,聂文海.矿渣粉磨技术进展[J].中国建材报,2006.

[2]王仲春,李德宇.矿渣高细粉磨技术[J].水泥技术,2001(4).

[3]王仲春.水泥工业粉磨工艺技术[M].北京:中国建材工业出版社,1998.

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2012-02-27；

吕 光