【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水泥具有較好耐久性和較高強(qiáng)度的最佳顆粒組成是3～30μm的含量、并占65%以上。水泥工業(yè)粉磨工藝技術(shù)與裝備的講座(六)——粉磨機(jī)械設(shè)備在水泥生產(chǎn)中，破碎后的原料不僅要按一定的配比進(jìn)行使用，而且必須將其粉磨到一定的細(xì)度，才能混合均勻，成為合格生料，并使煅燒過程中的物理化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行；水泥產(chǎn)品只有粉磨到一定的細(xì)度，才能在混凝土和建筑施工中，發(fā)揮應(yīng)有的強(qiáng)度和作用。每生產(chǎn)一噸水泥，需要粉磨三噸左右的各種物料，粉磨電耗占生產(chǎn)總電耗的60～70%，為了達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、環(huán)保、節(jié)能，降低水泥生產(chǎn)成本的目的，必須重視、熟悉和研究粉磨工藝過程及其粉磨設(shè)備的性能和特點(diǎn)。 一、球磨機(jī)（一）工作原理球磨機(jī)1876年問世，1891年能夠連續(xù)生產(chǎn)的球磨機(jī)投入工業(yè)使用。盡管它歷史久遠(yuǎn)、能量利用率僅有3%左右，但目前仍是我國(guó)水泥工業(yè)應(yīng)用比率最高的重要粉磨設(shè)備。球磨機(jī)的筒體由鋼板卷制而成，兩端裝有帶空心軸的軸承座，一端進(jìn)料一端出料，可以連續(xù)生產(chǎn)。水平安裝的筒體內(nèi)裝有不同形式的襯板和不同規(guī)格的研磨體，研磨體以鋼球?yàn)樽疃?；傳?dòng)裝置帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨體將物料磨成細(xì)粉，因此得名為：球磨機(jī)。如果研磨體中有鋼棒，則又稱其為：棒磨機(jī)。在水泥行業(yè)內(nèi)，不論這類粉磨設(shè)備研磨體的種類如何，都習(xí)慣地將“球磨機(jī)”作為它們的統(tǒng)稱。 （二）球磨機(jī)類型球磨機(jī)的分類方法很多，現(xiàn)部分介紹如下：：干法球磨機(jī)（磨內(nèi)不加水）和濕法球磨機(jī)（磨內(nèi)加水）；：邊緣傳動(dòng)磨機(jī)（小型）和中心傳動(dòng)磨機(jī)（大型）；*：中卸式磨機(jī)和尾卸式磨機(jī)；：L/D≤3為：普通磨機(jī)或稱短磨機(jī)；L/D≥4為：管磨機(jī)或稱長(zhǎng)磨機(jī)；：生料磨、水泥磨、煤磨、烘干磨、試驗(yàn)?zāi)ァ⒏呒?xì)磨、超細(xì)磨、開流磨（開路磨）、圈流磨（閉路磨）等。 *（三）規(guī)格與特點(diǎn)球磨機(jī)的規(guī)格以磨機(jī)筒體直徑（m）乘以長(zhǎng)度（m）表示。舉例如下：（1）7m球磨機(jī)，含義是：普通球磨機(jī)，筒體長(zhǎng)度為7米；（2）11+，含義是：帶烘干倉、中部卸料的球磨機(jī)，，粉磨倉總長(zhǎng)度為11米。球磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)各種工藝條件下的連續(xù)生產(chǎn)，目前世界最大的球磨機(jī)生產(chǎn)能力可達(dá)到360～1050t/h，能滿足水泥工業(yè)現(xiàn)代大型化的要求，物料粉碎比可達(dá)到300以上，產(chǎn)品細(xì)度便于控制與調(diào)節(jié)；維護(hù)簡(jiǎn)單方便，安全運(yùn)轉(zhuǎn)率高，可以實(shí)現(xiàn)無塵操作。缺點(diǎn)是：電耗高、噪音大、能量利用率低、金屬消耗量多。磨機(jī)轉(zhuǎn)速慢，須配置大型減速機(jī)，一次性投資大。 (四)機(jī)械構(gòu)造與工作性能球磨機(jī)主要組成部分有：進(jìn)、出料裝置、筒體（含隔倉板、襯板、研磨體、磨門等）、主軸承、傳動(dòng)裝置（含潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)）等。 球磨機(jī)構(gòu)造影響球磨機(jī)產(chǎn)、質(zhì)量的因素很多，實(shí)踐證明：各水泥企業(yè)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，經(jīng)過一定的措施進(jìn)行技術(shù)改造后，球磨機(jī)的生產(chǎn)能力比表中數(shù)值要高出許多。 部分國(guó)產(chǎn)球磨機(jī)技術(shù)參數(shù)磨機(jī)規(guī)格工藝流程入料粒度(mm)產(chǎn)品細(xì)度（%）生產(chǎn)能力(t/h)電機(jī)功率（kW）研磨體裝載量(t)設(shè)備重要（t）生料水泥生料水泥7閉路≤258～123～6221638031508閉路≤258～123～6282057013開路≤258～123～6/26800681188閉路≤258～123～633246304711113開路≤258～123～6/30100078146Φ39閉路≤258～123～64533100080152Φ311閉路≤258～123～65545125010016811閉路≤258～123～67560200013521213閉路≤158～123～69075250017423013閉路≤258～123～6/160355019025514閉路≤158～123～62201854200210310*（五）高細(xì)高產(chǎn)球磨機(jī)20世紀(jì)70年代末開始，合肥水泥研究院科技工作者，通過對(duì)球磨機(jī)過粉磨現(xiàn)象進(jìn)行深入地研究和剖析，在國(guó)內(nèi)提出以磨內(nèi)篩分的形式，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的設(shè)想；簡(jiǎn)稱為：高細(xì)高產(chǎn)磨技術(shù)。首臺(tái)開路高細(xì)水泥磨于1984年研制成功并投入正式運(yùn)行，1985年9月通過國(guó)家科委組織的技術(shù)鑒定和驗(yàn)收。高細(xì)高產(chǎn)球磨機(jī)從外表上與普通球磨機(jī)沒有明顯區(qū)別。首先是對(duì)隔倉板進(jìn)行了較大改進(jìn)，并在磨內(nèi)設(shè)置了篩分隔倉板的裝置，以攔截較大物料進(jìn)入細(xì)磨倉；另外，根據(jù)磨機(jī)的長(zhǎng)徑比和水泥質(zhì)量的要求，合理設(shè)置倉位；三是，依據(jù)物料特征及生產(chǎn)條件，合理分配研磨體的裝載量和級(jí)配，并注重使用微型研磨體，使研磨體以最大表面積與物料充分接觸，提高研磨效率，從而強(qiáng)化粉磨效果和降低粉磨電耗，達(dá)到球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的目的。一般來說，球磨機(jī)的倉位越多，越有利于研磨體的規(guī)格尺寸對(duì)粉磨物料粒度的適應(yīng)性，從而有利于粉磨效率的提高；但倉位過多，實(shí)現(xiàn)各倉粉磨能力平衡的難度越大，只有各倉能力相平衡，才能使粉磨過程正常進(jìn)行。對(duì)于筒體長(zhǎng)徑比為2～4的磨機(jī)，采用兩個(gè)倉；長(zhǎng)徑比大于4的磨機(jī)，采用3個(gè)倉；盡量少采用或不采用4個(gè)倉。 三倉開路高細(xì)高產(chǎn)球磨機(jī)部分國(guó)產(chǎn)高細(xì)高產(chǎn)球磨機(jī)技術(shù)性能（開流） 型號(hào)規(guī)格入料粒度（mm）出料粒度%磨機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)生產(chǎn)能力(t/h)電機(jī)功率（kw）裝載量(t)設(shè)備重量(t)11≤252～436～47125010019413≤252～41939～451400106≤252～440～45125010018613≤252～450～55160012520911≤252～455～60200015219013≤252～41760～65200015612≤252～465～70200014329713≤252～490～1003200235376(六)滾動(dòng)軸承球磨機(jī)：球磨機(jī)多年以來一直采用滑動(dòng)軸承（巴氏合金瓦），1992年開始研制將滾動(dòng)軸承應(yīng)用在球磨機(jī)的主軸承上，取得了成功。滾動(dòng)軸承磨機(jī)在許多水泥廠應(yīng)用后，比同規(guī)格普通球磨機(jī)綜合節(jié)電10%左右，增產(chǎn)25%左右，節(jié)省潤(rùn)滑油80%，產(chǎn)品細(xì)度穩(wěn)定，運(yùn)行維修量小，啟動(dòng)電流小，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，主要特點(diǎn)是：?jiǎn)挝划a(chǎn)量的電耗降低10%以上。每年只需不到一百公斤的潤(rùn)滑油，節(jié)油量達(dá)80～90%。 與同規(guī)格球磨機(jī)相比，滾動(dòng)軸承磨可以增加15%～20%的研磨體裝載量，有利于磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提高。磨內(nèi)結(jié)構(gòu)形式改進(jìn)，筒體容積增大、襯板形式和出料篦板結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有利于提高粉磨效率和產(chǎn)品細(xì)度的控制。 （七）滑履磨“滑履磨”是“滑履支承球磨機(jī)”的簡(jiǎn)稱。它應(yīng)用于中心傳動(dòng)的大型球磨機(jī)，目前國(guó)產(chǎn)滑履磨中，13m，10+。與普通球磨機(jī)相比，去掉了中空軸和主軸承，以在筒體兩端安裝的滑環(huán)代替了中空軸，滑環(huán)與滑履底座內(nèi)采用油膜潤(rùn)滑，取代了主軸承的功能。筒體支撐點(diǎn)的距離縮短，筒體的彎矩得到了減輕；大型球磨機(jī)采用主軸承支承時(shí)，聯(lián)結(jié)中空軸與筒體的螺栓受剪切力的作用，容易產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。改用滑履支承后，不僅消除了安全隱患，而且在剛度值允許的情況下，減薄了筒體鋼板的厚度，相應(yīng)降低了設(shè)備重量（10%左右）和制造成本。與同規(guī)格球磨機(jī)相比，由于滑履磨沒有主軸承，物料從入磨到出磨的距離和時(shí)間相應(yīng)縮短，而粉磨工藝參數(shù)沒有變化，因此，磨機(jī)產(chǎn)量提高10%以上，物料流動(dòng)耗能減少。一般情況下，當(dāng)研磨體裝載量達(dá)到原裝載量的90%時(shí)，就能夠達(dá)到原來的設(shè)計(jì)產(chǎn)量，有利于磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)。* (八)影響球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素影響球磨機(jī)產(chǎn)、質(zhì)量的因素很多，一般可分為工藝因素、機(jī)械因素和管理因素三大類。球磨機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，各個(gè)環(huán)節(jié)既彼此聯(lián)系，又相互制約，只有通盤考慮，密切配合，才能實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能高產(chǎn)效果。 （1）物料性質(zhì)：入料粒度、水分、溫度、易磨性、磨蝕性等； （2）工藝流程：開路、閉路、預(yù)粉碎、混合粉磨、分別粉磨等； （3）成品細(xì)度要求：篩余、比表面積、顆粒組成； （4）外加劑使用：助磨劑、激發(fā)劑等； （5）工藝技術(shù)參數(shù)：循環(huán)負(fù)荷率、選粉效率等。 （1）磨機(jī)通風(fēng)量:磨內(nèi)風(fēng)速、磨內(nèi)阻力、磨尾密封； （2）磨內(nèi)結(jié)構(gòu)：進(jìn)料螺旋、襯板形式、隔倉板構(gòu)造、及功能、倉位分配及活化環(huán)等； （3）磨機(jī)傳動(dòng)：傳動(dòng)方式、支承形式、軸承種類、電機(jī)構(gòu)造、磨機(jī)轉(zhuǎn)速等； （4）磨內(nèi)研磨體：種類、級(jí)配、裝載量、填充率及裝填形式、平均球徑等； （5）選粉機(jī)性能：結(jié)構(gòu)形式、配套設(shè)備選型布置、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、分級(jí)功能等； （6）粉磨系統(tǒng)配置、計(jì)量、自動(dòng)控制水平：磨機(jī)負(fù)荷控制、率值配料在線控制、變頻調(diào)速控制、DCS集散控制系統(tǒng)等。設(shè)備管理是現(xiàn)代企業(yè)管理的重要組成部分。設(shè)備管理的核心內(nèi)容是：以人為本的全員管理和以計(jì)劃?rùn)z修為主的技術(shù)管理；并采用設(shè)備維護(hù)及其運(yùn)行指標(biāo)分解承包經(jīng)濟(jì)責(zé)任制、增強(qiáng)員工主人翁意識(shí)，充分調(diào)動(dòng)員工主觀能動(dòng)性，健全、建立各項(xiàng)規(guī)章制度、管理規(guī)程，使設(shè)備管理科學(xué)化、制度化和正規(guī)化。為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、安全、清潔生產(chǎn)，提供最基本的保證。具體工作應(yīng)從以下幾方面做起：（1）強(qiáng)化員工技能培訓(xùn)；（2）健全設(shè)備技術(shù)檔案；（3）實(shí)施計(jì)劃?rùn)z修；（4）完善備品、備件管理；（5）落實(shí)維護(hù)保養(yǎng)責(zé)任制；（6）考核安全生產(chǎn)與成本分解。二、立式磨（一）工作原理與類型立式磨的機(jī)械術(shù)語名稱（學(xué)名）為：輥式磨。與水平放置工作的球磨機(jī)比較，由于這種磨機(jī)是站立式工作方式，水泥行業(yè)內(nèi)習(xí)慣稱其為：立式磨，又稱：碾磨機(jī)。1790年在英國(guó)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，到1928年德國(guó)人才正式將立式磨應(yīng)用于水泥工業(yè)的煤粉制備；我國(guó)于1978年引進(jìn)了德國(guó)的立式磨，1984年才開始進(jìn)行立式磨機(jī)技術(shù)及裝備的國(guó)產(chǎn)化研究，并制成了首臺(tái)樣機(jī)投入工業(yè)運(yùn)行。立式磨是根據(jù)料床粉碎原理，通過磨輥與磨盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將物料粉碎，并靠熱風(fēng)將磨細(xì)的物料烘干、帶起、由分級(jí)裝置在磨內(nèi)分級(jí)，粗粉落入磨盤重新被粉碎；成品利用氣流送出磨外由袋收塵器收集。* 立式磨能量利用率高于球磨機(jī)。它集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低（比球磨機(jī)節(jié)電20～30%）、烘干能力大、產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)方便、工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、噪音低（比球磨機(jī)低20分貝）、金屬消耗少、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外立磨一般以制造公司命名。如：雷蒙磨RP(美)、萊歇磨LM(德)、非凡磨MPS(德)、伯力鳩斯磨RM(德)、史密斯磨Atox(丹)等；富樂(美)、宇部(日)也生產(chǎn)LM磨。其主要區(qū)別在輥盤形狀不同。國(guó)產(chǎn)立磨制造廠有沈重(MPS)。還有天津院(TRM)、合肥院(HRM),主要引進(jìn)非凡公司MPS(德)、伯力鳩斯公司RM技術(shù)（德）。磨機(jī)規(guī)格一般以磨盤直徑表示。TRM立磨規(guī)格單位是：分米；HRM立磨規(guī)格是：毫米。如：TRM32代號(hào)含義是：天津水泥設(shè)計(jì)研究院研制的立式磨，磨盤直徑為：；HRM2200代號(hào)含義是：合肥水泥研究設(shè)計(jì)院研制的立式磨，磨盤直徑為：。（二）機(jī)械構(gòu)造與工作性能 立式磨由機(jī)殼與機(jī)座、磨輥與磨盤、加壓裝置、分級(jí)裝置、傳動(dòng)裝置和潤(rùn)滑系統(tǒng)等六大部分組成。 立式磨機(jī)構(gòu)造我國(guó)已有不少中型水泥廠選用國(guó)產(chǎn)立式磨粉磨全黑生料，使用效果良好。近年來，新干法生產(chǎn)線在生料粉磨環(huán)節(jié)上，廣泛應(yīng)用了大型立式磨機(jī)，取代了傳統(tǒng)的球磨機(jī)。部分國(guó)產(chǎn)立式磨（生料）技術(shù)參數(shù)型號(hào)規(guī)格磨盤直徑(mm)入料粒度(mm)產(chǎn)品粒度（%）生產(chǎn)能力(t/h)主電機(jī)功率(kW)設(shè)備重量(t)HRM13001300≤408～1220～2820040HRM17001700≤508～1240～4838070HRM19001900≤508～1250～6045080HRM22002200≤608～1270～90630150TRM171700≤508～1223～3525064TRM202000≤6