立式辊磨机粉磨系统常见故障与处理措施分析

杨克录，李永浩

（山东玻纤集团股份有限公司，山东临沂 276400）

0 引言

立式辊磨机是工业生产的常见设备，由于其结构配置紧凑、工作稳定可靠、可缩短停磨时间等特点，且仅需通过调整分离器即可根据需求获得不同粗细度的产品，在水泥生产、矿产、煤炭生产等领域中得到广泛应用[1]。为满足市场需求、完善功能，立式辊磨机的结构日益复杂，致使设备发生故障的概率不断提高。为能在短时间内实现故障排查，并对故障进行及时处理，以确保设备运行安全性和稳定性，避免对产品质量和生产效益造成影响，必须对设备常见故障及相应处理措施进行全面分析。

1 立式辊磨机功能结构

立式辊磨机属于一个结构相对复杂的综合性系统，内部零件多种多样[2]。从功能角度出发，立式辊磨机共包括传动、粉磨、分离、润滑4 个系统：①传动系统由主电机、主减速机、辅助电机等部分组成；②粉磨系统由磨盘、磨辊、加压装置等部分组成；③分离系统由电机、减速器、鼠笼转子等部分组成；④润滑系统则由机油泵、机油滤清器、机油冷却器等部分组成。4 个系统相互关联、相互依托，生产实践中只有确保各个系统稳定工作、紧密配合，才能确保立式辊磨机的稳定输出[3]。粉磨系统是确定立式辊磨机工作性质的关键系统，其在水泥生料、矿渣、煤渣等物料的粉磨加工中扮演着重要角色，故在生产实践中应加强立式辊磨机粉磨系统的故障检测与维护，确保该系统长期稳定运行（图1）。现阶段实际生产中，立式辊磨机粉磨系统常见故障包括振动故障、堵料故障、循环提升机负荷增大故障等，本文就以上故障类型进行原因分析，并探讨其处理方案。

图1 立式辊磨机粉磨系统结构

2 振动故障

2.1 料层

（1）原因分析：料层因素是导致立式辊磨机发生振动故障的主要原因之一。设置喂料量时必须考虑立式辊磨机的生产能力，设置的喂料量若低于额定产量，会导致料层逐渐变薄，使磨辊面与磨盘直接发生接触，引起设备振动；在物料硬度过低、易碎性高或辊压较大时，即便料层厚度达到30 mm 以上，磨辊也有可能会出现压空的情况，从而发生设备振动。相比料层过薄，料层较厚也可使立式辊磨机发生振动故障，当喂料量超过额定产量时，随设备运转，磨盘会逐渐出现犁料现象，此时料层极不稳定，可导致磨辊与磨盘发生接触。

（2）处理方案：加强物料投喂管理，料层较薄时加大喂料量，反之则减小喂料量，并降低辊压，尽可能将料层厚度控制在30～50 mm，以形成相对稳定的料层。针对硬度较低、易碎性较高的物料，可适当增加喷水量、降低辊压，且需时刻关注粉磨情况，并据此对喂料量进行调整。

2.2 入磨物料粒度

（1）原因分析：立式辊磨机为多级粉碎设备，通常会对物料进行循环粉磨，因此该设备对物料粒度的要求也相对较低，一般情况下物料粒度可达磨辊直径的5%，但即便如此，实际生产中也需要对物料的粒度级配进行合理规划，以确保立式辊磨机获得更高的产量。当粒度＞Φ40 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上时，物料内在水分含量降低，导致物料稳定性下降，外循环量增加，进而发生饱磨振动；而当粒度＜Φ5 mm 的入磨物料占所有入磨物料的80%以上时，则会引起料层过薄或犁料现象，从而发生振动故障。

（2）处理方案：当粒度较大的入磨物料占比较大时，应适当减少喂料量，并适当增加喷水量和辊压；当粒度较小的入磨物料占比较大时，则应适当增加喂料量，或适当降低辊压。

2.3 喷水量

喷水量是确定料层稳定性的关键。

（1）原因分析：喷水量过低，导致料层稳定性较差，会引起振动；喷水量过大，且当物料内在水分达到3%以上时，料层难以达到较高的稳定性，且喷水量的增加，还会导致料层厚度增加，从而发生犁料现象，导致设备发生振动故障。除喷水量控制不当外，断水也有可能导致振动故障的发生，当入磨物料为内在水分含量较低的砂岩或铁矿石时，物料本身湿度不足，加上系统不带余温发电，一旦断水，300 ℃左右的入磨风温则会对料层稳定性造成破坏，从而引起磨机振动[4]。

（2）处理方案：喷水量过低时，需立即增加喷水量，反之应立即降低喷水量，而对于断水问题，则需工作人员在最短时间内查明断水原因，并给予料层适当喷水量。

2.4 辊压

（1）原因分析：喂料量通常与磨辊压力成正比，即喂料量越大，辊压越大。若辊压相对喂料量过高，会引起料层过薄，从而引起振动；若辊压相对喂料量过低，会引起料层过厚，发生饱磨振动。

（2）处理方案：应结合日常生产经验，根据不同物料类型设置辊压。

2.5 设备故障

除操作不当引起的振动故障之外，设备损坏或异物入磨也可导致设备发生振动。

（1）原因分析：喷水管道断裂会导致部分喷水被热气流带走或落入喷口环，致使喷水量不足而引磨机料层稳定性降低，进而发生磨机振动，导致喷水管道断裂的原因可能与其长期遭受风蚀有关。立式辊磨机工作时内部压力较高，因而常导致磨机内部螺栓松动、螺栓处脱焊、锁风阀壁板脱落等现象发生，若螺栓、壁板等金属物入磨，在导致磨辊或磨盘硬化层断裂的同时，还会引起振动。

（2）处理方案：在喷水管道遭受风蚀严重的位置增加耐磨护套，并定期更换；对于异物入磨问题，可使用金属探测仪对即将入磨的物料进行检测，并使用除铁器将金属异物去除。需对除铁器进行定期清理，以提高其工作效率。

3 堵料故障

3.1 入磨溜子堵料

（1）原因分析：磨机以高于正常振动值1～2 mm/s 持续振动，或在磨机差压降低时，选粉机负荷下降，导致磨机出口温度持续上升，致使磨机以较高振幅进行振动的情况下，均可导致入磨溜子出现堵料现象。在春夏季降雨量较大时，若存在物料保存不当的现象，则会导致入磨物料的湿度提高，致使物料在三道锁风阀溜子处发生粘连现象，从而引起物料堵塞现象。

（2）处理方案：对于因磨机持续高振幅振动引起的堵料，仅能通过实时清堵以排除故障；对于入磨物料湿度过大引起的堵料，则可在春夏季降雨量较大时，于三道阀处安置空气炮，并在三道阀锁封下料溜子处增加热风管，对入磨物料进行烘干处理。

3.2 出磨溜子堵料

（1）原因分析：磨机差压升高时，选粉机负荷上升，致使磨机出口温度降低，从而导致磨机以高振幅持续振动，进而引起出磨溜子堵料[5]。

（2）处理方案：针对该原因，可先对出磨溜子上人孔门进行清堵处理，若依然未能解决堵料问题，则需停运设备进行彻底清堵。

4 循环提升机负荷增大故障

4.1 出磨外循环量增高，外循环提升机电流骤然升高，且升高后电流稳定

（1）原因分析：①磨机刚刚启动时，由于研磨压力尚未达到负荷要求，刚入磨的物料粉碎性较低，导致外循环量相对增高，但在实际生产中，外循环量会随着辊压的不断提高而逐渐趋于稳定；②磨机两侧平板后侧喷口环上盖板脱落，虽风量未发生变化，但通风横截面加大，风速降低，导致物料难以被风带起，从而引起外循环量的增加，而这一问题通常仅发生于RM 型立式辊磨机；③磨机壳体内入磨溜子磨透，一部分原料未落至磨盘，而直接落入喷口环进行外循环，此时外循环料粒度比比原来偏大50%。

（2）处理方案：①对于第1 种原因，通常无需处理；②对于第2 种原因，发生后应立即停止设备运转，并立即对喷口环上的盖板进行重新安装；③对于第3 种原因，停运设备后，应立即对入磨溜子进行补焊处理。

4.2 出磨外循环量降低，外循环提升机负荷加大

（1）原因分析：①出磨外循环量降低，循环提升机电流增高后逐渐趋于稳定，实际生产中，出现该现象时通常会发现提升机出料溜子或入磨溜子内存在异物，导致溜子横截面缩小，致使提升机内有物料堵塞，引起提升机负荷增大；②提升机出料溜子或入磨溜子直接堵死，这种情况下循环提升机的电流会持续升高，若未能立即处理，便可引起设备超负荷停止运转。

（2）处理方案：对于以上两种原因，均需立即停运设备，并对溜子进行清堵处理。

5 结论

粉磨系统是决定立式辊磨机工作效率高低与否的关键，故应在实际生产中加强系统维护与管理，针对不同故障原因，及时采取相应措施予以处理，即可确保立式辊磨机的高效、安全及稳定运动。