4 000t/d水泥生产线辊式磨的开发与应用

董金利，刘英杰

4 000t/d水泥生产线辊式磨的开发与应用

Development and Application of Roller Mill for 4 000t/d Cement Production Line

董金利，刘英杰

1 前言

中材装备集团有限公司对辊式磨的研究始于20世纪70年代，历经多年的研制开发，形成了TRM系列的辊式磨。由该公司自主研发的4 000t/d水泥生产线配套辊式磨完全取代进口产品，价格优势十分明显，在供货期及服务方面的优势亦十分显著，能完全满足水泥厂加快建设周期的需要。首台磨机应用于陕西尧柏水泥公司，取得良好效果。

2 磨机开发

2.1 主要设计条件

（1）生料产量：300～350t/h

（2）原料易磨性：MF=1～0.95

（3）物料粒度：≤80mm占95%

（4）物料水分：≤7%

2.2 主要技术方案

TRM辊式磨为平盘锥辊形式，这是在充分分析比较各种辊式磨粉磨形式后选定的结构形式，磨盘和磨辊二者相对速差小，金属消耗低，能保证研磨部件正常使用8 000h以上。

TRM型生料辊磨还具有以下特点：

磨盘转速较快，粉磨效率高，结构紧凑。

操作简单，运行平稳，振动小。

辊套和磨盘衬板磨损后期对产量影响小，产量降低幅度＜5%。

烘干能力强，可利用全部窑尾废气烘干水分7%的原料。

每个磨辊相对独立地对磨盘上的物料进行加压粉碎，可以实行部分磨辊工作，四辊磨机在两辊工作时产量可达额定产量的70%。

磨辊可以自行抬落，实现空载启动。

磨辊可以依靠油缸作用翻出机壳外，维修方便。

2.3 设计开发

TRMR45.4生料磨主要磨机结构设计如下：

（1）机架

机架是磨机的支撑基础。机架的基础框架埋设在混凝土里，支撑减速机和磨盘的重量，以及来自磨辊的碾压物料的压力；机架的四个直立支架装配摇臂装置，承受油缸拉力。TRMR45.4磨机机架采用中厚板焊接制成，重要的是保证刚性。

（2）中壳体

中壳体是磨机粉磨物料的空间，设计的重点是密闭性，有静态的检修门密封，更有动态的摇臂密封腔体，密封设计简便可靠，减少漏风。

（3）风道

辊式磨是负压操作的粉磨装置，热气体通过风道进入磨内与物料进行热交换，风道要保证足够的通风截面和合理的风道布置，尽量不使掉落的散料积存或少积存。

（4）磨盘装置

磨盘装置是磨机承受磨辊压力的粉磨盘体，送到盘体上的物料在磨辊的碾压下被粉碎。磨盘选用优质铸钢制成，设计上尽量减少应力集中。

（5）传动装置

传动装置包括减速机、电机、辅助传动。减速机采用伞齿轮+行星齿轮直接传动，输出法兰直接与磨盘相接传递扭矩，与磨机融为一体，承受磨辊的压力。减速机采用合适的速比，以使磨盘获得合理的转速。

（6）摇臂装置

摇臂装置是TRM形式辊式磨特有的向磨辊加压的传力装置，选用优质铸钢材料制成，加工精度较高，确保足够的强度。

（7）磨辊

磨辊是研磨的核心单元，TRMR45.4辊磨采用锻钢辊轴铸钢轮毂，优质进口轴承，稀油循环润滑，堆焊耐磨辊套，确保轴承安全和辊套合理的使用寿命。

图1 磨机系统流程图

（8）分离器

分离器采用动静态结合的组合式高效笼型选粉机，生料细度控制严格，调节灵敏，确保生料细度R80mm= 10%～15%，R200mm≤1.0%。

3 磨机应用

石灰石、铁粉等原料储存于配料库中，经计量皮带秤、皮带输送机、三道锁风阀、喂料溜管喂到磨盘上，物料在磨盘上在离心力的作用下均匀散开，形成一定厚度的料床。料床物料在4个磨辊的碾压下被粉碎。粉碎的物料被通入磨内的热风带到磨机上部的分离器中分选，较粗颗粒落到磨盘上重新被碾压，符合产品要求的细颗粒随气流进入旋风收尘器收集为成品（图1）。

3.1 生产工艺参数的控制调试

生产工艺参数包括：物料粒度和水分的控制，磨内压差的控制，磨辊压力的控制，分离器转速的控制，挡料圈高度的控制等。

3.1.1 物料粒度和水分的控制

辊式磨对物料粒度有一定的要求，一般要求物料粒度＜80mm，30～80mm的占一半，＞80mm的不超过5%。物料粒度过大，会使碾磨次数增加，磨内循环量增加，引起较大的振动，进而影响运转率和产量。

辊式磨对物料水分比较敏感，比较干燥的物料一定要喷水，以使料床稳定，磨机不至于产生大的振动。

在这台磨机的调试试生产过程中对物料粒度和水分作了调整，达到了较佳的状态。

3.1.2 磨内压差的控制

磨内压差指磨机进口与出口压力之差。磨机压差的大小与磨机风环有关，良好的设计应尽量降低磨机压差，以降低风机的功率。压差的大小一般不影响磨机操作，压差的稳定影响磨机运行。当磨机通风保持不变时，出现压差增大，这表明磨内悬浮粉状物料增多，磨盘料层变厚；而压差减小，表明悬浮物料减少，磨盘料层薄。料层过厚过薄，均不利于磨机稳定操作，料层厚物料研磨困难而造成大量吐渣；而料层过薄，会造成磨辊与磨盘之间直接接触，致使磨机剧烈振动，严重时会造成停机。所以，保持稳定的磨内压差是保证磨机稳定运转的重要条件之一。

3.1.3 磨辊压力的控制

辊式磨的加压机构由油缸、摇臂、蓄能器、液压管道以及液压站组成，最终由磨辊对物料施加压力。

一般来说，磨辊压力大，粉磨能力就大，产量高；磨辊压力小，粉磨能力低，产量低。研磨压力过大，会使主电机电流加大，造成磨机运行不稳定，导致磨机振动。所以，要合理加压，在保证产量和出磨物料细度的情况下，力争使磨机平稳运转，少吐渣。

3.1.4 挡料圈高度的控制

磨盘周边的挡料圈，是保证物料不会轻易溢出的装置。若挡料圈过低，磨盘上的物料很容易溢出，粗粉和块状物料没有受到充分研磨，导致吐渣过多，影响产量；若挡料圈过高，磨盘上物料过多，将导致研磨能力不足，引起磨机振动。随着磨辊辊套和磨盘衬板磨损，挡料圈的高度应该逐渐降低，以保持合理的料床高度。

3.1.5 分离器转速的控制

分离器是调整磨机产品产量质量的最后的关键环节，除了要控制好密封外，主要是作好转子转速的控制。当磨内风量一定，分离器转速的增加，会减少出磨成品量，增加成品细度，同时增加磨机内部物料循环；反之，分离器转速降低，会加大出磨成品量，降低成品细度，同时减少磨机内部物料循环。所以应根据实际粉磨情况对分离器转速进行调整。

3.2 其他影响因素的控制

3.2.1 解决系统漏风

辊式磨是负压操作，允许有一定的漏风，但漏风过大，会造成出磨温度降低，压差过小，磨机操控困难。漏风会导致入磨风道风速降低，造成风道一定积料，通风面积减小而风量不足，影响操控。

容易漏风的磨机部位是：风道上的吐渣阀板、摇臂的密封腔、入料的锁风阀。要经常检查这些部位的密封，及时调整及更换密封件。

3.2.2 解决易磨损部件的磨损

最主要的是磨辊辊套和磨盘衬板的磨损，磨损严重时会极大影响研磨效率，严重影响产量。分离器的动静叶片的磨损，将使出磨物料变粗，细度不好控制。还有下料溜槽衬板、挡料圈、风环、磨辊喇叭套等的磨损均会造成磨机运转率降低，应及时修复。■

TQ172.632.5

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1001-6171（2015）06-0048-02

中材装备集团有限公司，天津300400；

2015-04-11；编辑：吕光