立式磨技術

幾種主要立式磨及其主要特點

1.HRM型立式磨

HRM型立式磨是合肥水泥研究設計院研制的能廣泛用于建材、冶金、電力、化工、非礦等行業(yè)粉磨各種非金屬物料的高效節(jié)能的烘干兼粉磨設備，首臺HRM1250立式磨于1989年用于安徽省蒙城縣水泥廠，1993年通過了部級技術鑒定，1996年獲建材行業(yè)科技進步二等獎。HRM型立式磨的磨盤為盤形、磨輥為輪胎形，組成合理的研磨區(qū)域，粉磨效率高、電耗低。磨輥可以翻出機外檢修，輥套可以翻面使用，能延長使用壽命，有防止磨輥輥套與磨盤襯板直接接觸的限位裝置，能避免磨機運行時因斷料引起的劇烈振動。磨輥軸承采用稀油循環(huán)強制潤滑、在機外自然密封，軸承能得到良好的潤滑和冷卻，大大提高了軸承的使用壽命。磨輥橫軸采用滾動軸承支撐，可免維護。加壓油缸設計為快速拆分結構，維護、檢修十分方便。HRM4800立式磨每只磨輥采用雙油缸加壓，減小了油缸直徑，增加了油缸的可靠性。 分離器為動—靜態(tài)高效分離器，選粉效率高、阻力小。HRM型立式磨已經(jīng)生產(chǎn)600多臺套，而且正以100臺套/年的速度高速增長。不僅能夠用于粉磨水泥原料，而且能夠用于磨煤、礦渣、非礦等各種非金屬物料，共有水泥原料磨、煤磨、礦渣/水泥磨和非礦超細磨四個系列、三十多種規(guī)格的產(chǎn)品，廣泛用于建材、化工、電力、冶金、非礦等行業(yè)，并出口到巴基斯坦、土耳其、埃及、印度、越南、阿爾及尼亞、阿聯(lián)酋等國家。 2008年10月，中國最大的立式磨——HRM4800立式磨在浙江虎山集團5000噸/日水泥熟料生產(chǎn)線上投入運行，該設備研磨區(qū)域中徑為4800mm，研磨區(qū)域外徑為5600mm，磨盤外徑為 6100mm。在粉磨原料易磨性Bond指數(shù)為15.2kWh/t的難磨物料情況下，產(chǎn)量仍然達到了450t/h，系統(tǒng)粉磨電耗為13.5kWh/t。主要技術經(jīng)濟指標達到了國際同類產(chǎn)品先進水平。 HRM4800立式磨是按照與日產(chǎn)5000~7000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料而設計的，只需配備不同的減速機與電機，就能滿足不同水泥生產(chǎn)線的需要，是我國最大的立式磨。

2.TRM型立式磨與LGM型立式磨

TRM型立式磨和LGM型立式磨的結構與LM型立式磨相同，磨盤為平盤、磨輥為錐臺型，磨輥能翻出機外檢修，分離器也為動—靜態(tài)分離器。主要特點與德國LOESCHE 磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工業(yè)設計研究院研制的立式磨，其特點是磨盤轉速較快，因而與其他型式的立式磨相比，在規(guī)格相同條件下，產(chǎn)量較高，而在同樣能力的條件下，規(guī)格較小，設備重量較輕，能適應于風掃式和部分物料外循環(huán)系統(tǒng)。與日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料的TRM53.40立式磨于2008年9月投入運行，達到了設計的各項技術經(jīng)濟指標。

3.MLS（MPS）型立式磨

MPS型立式磨是沈陽重型機器廠引進德國非凡公司于一九八五年十二月從西德PFEIFFER公司引進技術生產(chǎn)的立式磨。合同規(guī)定轉讓八種規(guī)格產(chǎn)品的全部設計、制造和檢驗技術，以及試驗選型用MPS磨機全套試驗室設備，以滿足700t/d、1000t/d、2000 t/d水泥廠需要。 由于合同已經(jīng)到期，沈陽重型機器廠將該立式磨產(chǎn)品改為MLS型立式磨，并開發(fā)設計了MLS3626、MLS3626加強型以及MLS4531原料立式磨，分別與2500t/d、3000 t/d和5000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料。該型立式磨的研磨區(qū)域為環(huán)槽型、磨輥為輪胎型、輥套為分瓣型結構，每臺磨有3個磨輥，由液壓缸通過壓力框架對3個磨輥加壓。

1.通過幾臺與5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套的大型立式磨配國產(chǎn)減速機的使用情況證明：國產(chǎn)立式磨及減速機設計、制造技術基本成熟，能夠滿足5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的需要，供貨周期較短、價格較低。進口立式磨供貨周期長、價格昂貴（比國產(chǎn)減速機貴50%以上），且國內以前進口的立式磨減速機在使用3~5年后也先后出現(xiàn)故障，維修周期長、更換配件費用高且難以及時到貨，使整條生產(chǎn)線停產(chǎn)數(shù)月的情況也時有發(fā)生；所以建議國內生產(chǎn)線優(yōu)先選用國產(chǎn)立式磨及減速機。 2.在選用國產(chǎn)立式磨時要注意比較其結構是否合理，維護、檢修是否方便，技術經(jīng)濟指標是否先進，售后服務是否有保障，運行費用是否低廉，供貨方是否具有較強研發(fā)能力和技術更新能力等等。這些需要用戶進行深入細致的調查研究，不能僅看企業(yè)的規(guī)模和廣告宣傳。 3.不要迷信進口零部件。進口國外知名品牌的零部件對提高設備的可靠性固然有利，但也要從檢修、維護、配件保證及費用方面綜合分析，值得進口的是液壓元器件、油缸密封件等價值較低、易備易換的零部件。而對于主減速機、磨輥軸承等價值昂貴的部件，建議采用國產(chǎn)設備。 其原因之一：如果與日產(chǎn)2500噸水泥熟料生產(chǎn)線配套的原料立式磨磨輥軸承采用進口軸承，與采用國產(chǎn)軸承相比，所增加的費用足夠買一只完整的磨輥總成作為備件；如果與日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套的原料立式磨采用進口主減速機，與采用國產(chǎn)減速機相比，所增加的費用足夠多買一臺完整的減速機總成作為備件； 原因之二：前幾年進口的與日產(chǎn)2500噸、5000噸生產(chǎn)線配套的原料立式磨主減速機，已經(jīng)有很大的比例出了故障，維修費用非常高，而且整條生產(chǎn)線停產(chǎn)時間較長，造成的損失很大，有些進口減速機也不得不靠國內減速機廠家修復。4.不要拘泥于一窯一磨的生產(chǎn)線配備模式，要因地制宜。一窯一磨的生產(chǎn)線工藝簡潔，工藝環(huán)節(jié)少，但磨機規(guī)格大、運輸困難，對于交通不便的邊遠地區(qū)建議選用一窯兩磨的工藝方案。這種工藝在國內已有30多條生產(chǎn)線，技術也非常成熟，設備投資低、供貨周期短，設備檢修容易，在用電高峰時可以停一臺磨避峰，并且有利于提高窯系統(tǒng)的運轉率。國內某大型水泥集團公司在日產(chǎn)萬噸水泥熟料生產(chǎn)基地兩條5000t/d生產(chǎn)線分別使用進口單臺立式磨和國產(chǎn)兩臺HRM3400立式磨粉磨原料，結果國產(chǎn)兩臺立式磨系統(tǒng)的生料工序電耗比進口單臺立式磨系統(tǒng)電耗低11%。所以，兩磨一窯系統(tǒng)不一定比一磨一窯系統(tǒng)電耗高。

經(jīng)過近一個世紀的發(fā)展，立式磨技術已經(jīng)十分成熟。特別是六十年代以來，隨著窯外分解技術的誕生并向大型化發(fā)展，立式磨在國外水泥工業(yè)中得到了廣泛應用，其技術水平得到了進一步的提高和完善。國內外十多家公司相繼研制了各種類型的立式磨，均取得了成功。 德國LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、Krupp Polysius公司研制了RM立式磨、丹麥F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生產(chǎn)引進德國LOESCHE公司技術，生產(chǎn)UB-LM立式磨；德國LOESCHE公司正在制造LM69.40立式磨，主機裝機容量為7000Kw，產(chǎn)量可達1200噸/時，將用于印度與日產(chǎn)10000噸熟料的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。

齒輥表面技術特性主要指輥面上磨齒的齒數(shù)、齒角、齒頂平面、斜度以及兩磨輥的排列、平均速度、速比等。

（1）齒數(shù)

齒數(shù)的多少與研磨物料的粒度、流量大小和要求達到的粉碎程度有關。如：入磨物料粒度、流量較大或要求磨出物較粗時,齒數(shù)配備就應較少；反之就應配置較多的齒數(shù)。在其它條件相同的情況下，磨輥齒數(shù)越少，兩磨齒間的距離越大，齒溝越深，只適宜研磨顆粒大的物料。若用其研磨細小的物料，會使物料嵌入齒溝而得不到研磨。磨輥齒數(shù)越多，兩磨齒間的距離越小，齒溝越淺，只適宜研磨顆粒小的物料。若用它研磨顆粒大的物料，流量少時，麥皮易磨得過碎，流量多時，物料的中間部分研磨不充分，磨齒易磨損，產(chǎn)量低而動力消耗高。

生產(chǎn)實踐證明：齒數(shù)少比齒數(shù)多時省動力、磨溫低、磨輥使用壽命長，能適應高流量，麩皮易保持完整，出渣粒比例較多，面粉較少。在其它條件相同的情況下，剝刮率、取粉率都較低。

（2）齒角

齒角分前角和后角。在研磨過程中，物料落入兩磨輥間，被慢輥托住，由快輥對物料進行粉碎。物料在磨輥間所受作用力的大小主要取決于前角。當前角減小時，剪切力增大，擠壓力減小，對物料的剪切破碎作用加強，剝刮率增加，磨下物中渣心比例提高，細粉數(shù)量減少，皮層易碎，粉中麩星增多，品質可能下降，但能以較低的動力消耗處理較高的物料流量；當前角增大時，剪切力減小，擠壓力增大，擠壓力的作用占主導地位，磨下物中渣心比例減少，細粉數(shù)量增多，皮層不易碎，面粉品質較好，但破碎能力下降，動耗較高，處理流量較低。

磨齒的后角雖對研磨不起主要作用，但其大小與磨齒的高度及耐磨性有關。當齒角不變而后角增大，則磨齒高度降低，厚度增加，提高了磨齒的耐磨性，延長了磨輥的使用壽命。

（3）齒頂平面

新拉絲的磨齒齒頂不能過于鋒利，應根據(jù)磨齒大小留有一定的齒頂平面。齒頂平面可以對物料取得較緩和的破碎作用，減少麩屑產(chǎn)生；可保證磨輥拉絲后為精確圓柱形，提高運轉穩(wěn)定性；還可提高磨輥使用壽命，穩(wěn)定粉路的運行狀態(tài)。

（4）斜度

磨齒斜度是兩磨輥相向轉動對物料產(chǎn)生交叉點，并起剝刮碾磨的關鍵。若磨齒沒有斜度，快、慢輥的磨齒將相互平行，在研磨時兩輥之間將發(fā)生不穩(wěn)定、錯嚙合現(xiàn)象，這樣不僅容易將麩片切成絲狀，同時磨輥還會產(chǎn)生振動而影響研磨效果。磨齒不僅必須有斜度，還必須正確安裝。

兩輥磨齒在研磨區(qū)的兩側相對物料形成許多交叉點，當一對磨輥相向轉動時，快輥磨齒與慢輥磨齒便形成許多交叉點，在磨輥間的軋距小于被研磨物料的情況下，物料就在交叉點上受到相對較強的剪切作用。當研磨區(qū)內的交叉點數(shù)目較多時，區(qū)內物料受到剪切的平均機會將增多，設備的破碎能力增強。

在其它條件相同的情況下，斜度較大時，研磨區(qū)內的交叉點數(shù)目較多，物料在研磨區(qū)內受到破碎的程度將增強，皮層易碎，產(chǎn)品質量較差，但動力消耗較低。所以在加工硬麥、陳麥、低水分小麥和品質質量要求高時應選用較小的斜度。而在要求動耗較低時可選用較大的斜度。

（5）排列

鈍對鈍排列時，快、慢輥磨齒均采用大前角，對物料的擠壓力大而剪切力小，破碎作用緩和，磨下物中麩片大，渣、心少而面粉多，粉中含麩少、質量好，但動力消耗較高。適于加工硬麥、低水分小麥和要求麩片完整及流量較低的情況。

鋒對鋒排列時，對物料的剪切作用較強，因而破碎程度高，動力消耗低，磨下物中麩片較碎，渣、心多而細粉少，適于加工軟麥、高水分小麥和要求流量較高的情況。

（6）平均速度

磨輥分快輥和慢輥，分別有一定的轉速，磨輥的轉速一般是以快輥轉速來確定的。轉速越高，快慢輥的線速度就越高，其平均線速越高。兩磨輥的平均線速與處理流量有關，平均線速越高，處理的流量就越大，磨粉機的產(chǎn)量就越高。

（7）速比

若其它條件不變，速比較大對物料的研磨作用較強。速比越大，剝刮齒數(shù)越多，物料接受剝刮的次數(shù)越多，被粉碎的程度顯然將增強；但麩片易碎，渣、心、粉的灰分增加，動力消耗也隨之增加。所以速比的選用必須與工藝、原料性質、研磨要求等相適應。

如果提高速比而不相應地提高快輥的線速度，則由于慢輥線速度的減小而使物料通過研磨區(qū)的速度降低，這將導致磨粉機生產(chǎn)能力的下降。

（8）磨輥磨齒的新舊程度

新拉制的磨輥齒角較尖銳，有較強的研磨作用。即剝刮率高、麩片易碎、顆粒狀物料多、細粉少、動力消耗低、能適應較高的流量。但用過一段時間后，因齒角變鈍，研磨作用下降，產(chǎn)量降低，磨出物中麩片大，面粉多，渣粒減少，磨溫升高，特別突出的是動力消耗增加。因此，磨齒的新舊將影響研磨效果及粉路負荷的均衡。

立磨的選型要考慮生產(chǎn)線規(guī)模、物料性能、粉磨功耗等眾多因素。

生產(chǎn)線規(guī)模

原則上立磨適用于大規(guī)模生產(chǎn)線，立磨集烘干與粉磨于一體，具有低耗高產(chǎn)的特點，因此根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同可以選用不同規(guī)格或廠家生產(chǎn)的立磨，但必須考察綜合的價格性能比。

粉磨物料的性質

立磨的選型受物料性質的影響有兩個方面：其一是易磨性，也就是需要多少力，消耗多少功的問題；其二是在粉磨過程中物料對設備造成多大的磨損。由于各種立磨有不同的形式，因此采用同一種原料在不同磨機上的功耗和磨耗將各不相同。不同物料在同一種立磨上的功耗和磨耗必須經(jīng)過試驗方可確定。