【文章內容簡介】 水泥具有較好耐久性和較高強度的最佳顆粒組成是3～30μm的含量、并占65%以上。水泥工業(yè)粉磨工藝技術與裝備的講座(六)——粉磨機械設備在水泥生產中，破碎后的原料不僅要按一定的配比進行使用，而且必須將其粉磨到一定的細度，才能混合均勻，成為合格生料，并使煅燒過程中的物理化學反應得以順利進行；水泥產品只有粉磨到一定的細度，才能在混凝土和建筑施工中，發(fā)揮應有的強度和作用。每生產一噸水泥，需要粉磨三噸左右的各種物料，粉磨電耗占生產總電耗的60～70%，為了達到優(yōu)質、高產、環(huán)保、節(jié)能，降低水泥生產成本的目的，必須重視、熟悉和研究粉磨工藝過程及其粉磨設備的性能和特點。 一、球磨機（一）工作原理球磨機1876年問世，1891年能夠連續(xù)生產的球磨機投入工業(yè)使用。盡管它歷史久遠、能量利用率僅有3%左右，但目前仍是我國水泥工業(yè)應用比率最高的重要粉磨設備。球磨機的筒體由鋼板卷制而成，兩端裝有帶空心軸的軸承座，一端進料一端出料，可以連續(xù)生產。水平安裝的筒體內裝有不同形式的襯板和不同規(guī)格的研磨體，研磨體以鋼球為最多；傳動裝置帶動筒體旋轉時，研磨體將物料磨成細粉，因此得名為：球磨機。如果研磨體中有鋼棒，則又稱其為：棒磨機。在水泥行業(yè)內，不論這類粉磨設備研磨體的種類如何，都習慣地將“球磨機”作為它們的統(tǒng)稱。 （二）球磨機類型球磨機的分類方法很多，現(xiàn)部分介紹如下：：干法球磨機（磨內不加水）和濕法球磨機（磨內加水）；：邊緣傳動磨機（小型）和中心傳動磨機（大型）；*：中卸式磨機和尾卸式磨機；：L/D≤3為：普通磨機或稱短磨機；L/D≥4為：管磨機或稱長磨機；：生料磨、水泥磨、煤磨、烘干磨、試驗磨、高細磨、超細磨、開流磨（開路磨）、圈流磨（閉路磨）等。 *（三）規(guī)格與特點球磨機的規(guī)格以磨機筒體直徑（m）乘以長度（m）表示。舉例如下：（1）7m球磨機，含義是：普通球磨機，筒體長度為7米；（2）11+，含義是：帶烘干倉、中部卸料的球磨機，，粉磨倉總長度為11米。球磨機的優(yōu)點是：適應各種工藝條件下的連續(xù)生產，目前世界最大的球磨機生產能力可達到360～1050t/h，能滿足水泥工業(yè)現(xiàn)代大型化的要求，物料粉碎比可達到300以上，產品細度便于控制與調節(jié)；維護簡單方便，安全運轉率高，可以實現(xiàn)無塵操作。缺點是：電耗高、噪音大、能量利用率低、金屬消耗量多。磨機轉速慢，須配置大型減速機，一次性投資大。 (四)機械構造與工作性能球磨機主要組成部分有：進、出料裝置、筒體（含隔倉板、襯板、研磨體、磨門等）、主軸承、傳動裝置（含潤滑、冷卻系統(tǒng)）等。 球磨機構造影響球磨機產、質量的因素很多，實踐證明：各水泥企業(yè)根據實際生產條件，經過一定的措施進行技術改造后，球磨機的生產能力比表中數(shù)值要高出許多。 部分國產球磨機技術參數(shù)磨機規(guī)格工藝流程入料粒度(mm)產品細度（%）生產能力(t/h)電機功率（kW）研磨體裝載量(t)設備重要（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）高細高產球磨機20世紀70年代末開始，合肥水泥研究院科技工作者，通過對球磨機過粉磨現(xiàn)象進行深入地研究和剖析，在國內提出以磨內篩分的形式，實現(xiàn)球磨機節(jié)能高產的設想；簡稱為：高細高產磨技術。首臺開路高細水泥磨于1984年研制成功并投入正式運行，1985年9月通過國家科委組織的技術鑒定和驗收。高細高產球磨機從外表上與普通球磨機沒有明顯區(qū)別。首先是對隔倉板進行了較大改進，并在磨內設置了篩分隔倉板的裝置，以攔截較大物料進入細磨倉；另外，根據磨機的長徑比和水泥質量的要求，合理設置倉位；三是，依據物料特征及生產條件，合理分配研磨體的裝載量和級配，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，從而強化粉磨效果和降低粉磨電耗，達到球磨機節(jié)能高產的目的。一般來說，球磨機的倉位越多，越有利于研磨體的規(guī)格尺寸對粉磨物料粒度的適應性，從而有利于粉磨效率的提高；但倉位過多，實現(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行。對于筒體長徑比為2～4的磨機，采用兩個倉；長徑比大于4的磨機，采用3個倉；盡量少采用或不采用4個倉。 三倉開路高細高產球磨機部分國產高細高產球磨機技術性能（開流） 型號規(guī)格入料粒度（mm）出料粒度%磨機轉速(r/min)生產能力(t/h)電機功率（kw）裝載量(t)設備重量(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)滾動軸承球磨機：球磨機多年以來一直采用滑動軸承（巴氏合金瓦），1992年開始研制將滾動軸承應用在球磨機的主軸承上，取得了成功。滾動軸承磨機在許多水泥廠應用后，比同規(guī)格普通球磨機綜合節(jié)電10%左右，增產25%左右，節(jié)省潤滑油80%，產品細度穩(wěn)定，運行維修量小，啟動電流小，運轉效率高，主要特點是：單位產量的電耗降低10%以上。每年只需不到一百公斤的潤滑油，節(jié)油量達80～90%。 與同規(guī)格球磨機相比，滾動軸承磨可以增加15%～20%的研磨體裝載量，有利于磨機臺時產量的提高。磨內結構形式改進，筒體容積增大、襯板形式和出料篦板結構優(yōu)化，有利于提高粉磨效率和產品細度的控制。 （七）滑履磨“滑履磨”是“滑履支承球磨機”的簡稱。它應用于中心傳動的大型球磨機，目前國產滑履磨中，13m，10+。與普通球磨機相比，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)與滑履底座內采用油膜潤滑，取代了主軸承的功能。筒體支撐點的距離縮短，筒體的彎矩得到了減輕；大型球磨機采用主軸承支承時，聯(lián)結中空軸與筒體的螺栓受剪切力的作用，容易產生斷裂現(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，相應降低了設備重量（10%左右）和制造成本。與同規(guī)格球磨機相比，由于滑履磨沒有主軸承，物料從入磨到出磨的距離和時間相應縮短，而粉磨工藝參數(shù)沒有變化，因此，磨機產量提高10%以上，物料流動耗能減少。一般情況下，當研磨體裝載量達到原裝載量的90%時，就能夠達到原來的設計產量，有利于磨機節(jié)能高產。* (八)影響球磨機產質量的因素影響球磨機產、質量的因素很多，一般可分為工藝因素、機械因素和管理因素三大類。球磨機的節(jié)能高產是一個系統(tǒng)工程，各個環(huán)節(jié)既彼此聯(lián)系，又相互制約，只有通盤考慮，密切配合，才能實現(xiàn)最佳節(jié)能高產效果。 （1）物料性質：入料粒度、水分、溫度、易磨性、磨蝕性等； （2）工藝流程：開路、閉路、預粉碎、混合粉磨、分別粉磨等； （3）成品細度要求：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）工藝技術參數(shù)：循環(huán)負荷率、選粉效率等。 （1）磨機通風量:磨內風速、磨內阻力、磨尾密封； （2）磨內結構：進料螺旋、襯板形式、隔倉板構造、及功能、倉位分配及活化環(huán)等； （3）磨機傳動：傳動方式、支承形式、軸承種類、電機構造、磨機轉速等； （4）磨內研磨體：種類、級配、裝載量、填充率及裝填形式、平均球徑等； （5）選粉機性能：結構形式、配套設備選型布置、系統(tǒng)運行參數(shù)、分級功能等； （6）粉磨系統(tǒng)配置、計量、自動控制水平：磨機負荷控制、率值配料在線控制、變頻調速控制、DCS集散控制系統(tǒng)等。設備管理是現(xiàn)代企業(yè)管理的重要組成部分。設備管理的核心內容是：以人為本的全員管理和以計劃檢修為主的技術管理；并采用設備維護及其運行指標分解承包經濟責任制、增強員工主人翁意識，充分調動員工主觀能動性，健全、建立各項規(guī)章制度、管理規(guī)程，使設備管理科學化、制度化和正規(guī)化。為實現(xiàn)本系統(tǒng)優(yōu)質、高產、低消耗、安全、清潔生產，提供最基本的保證。具體工作應從以下幾方面做起：（1）強化員工技能培訓；（2）健全設備技術檔案；（3）實施計劃檢修；（4）完善備品、備件管理；（5）落實維護保養(yǎng)責任制；（6）考核安全生產與成本分解。二、立式磨（一）工作原理與類型立式磨的機械術語名稱（學名）為：輥式磨。與水平放置工作的球磨機比較，由于這種磨機是站立式工作方式，水泥行業(yè)內習慣稱其為：立式磨，又稱：碾磨機。1790年在英國應用于工業(yè)生產，到1928年德國人才正式將立式磨應用于水泥工業(yè)的煤粉制備；我國于1978年引進了德國的立式磨，1984年才開始進行立式磨機技術及裝備的國產化研究，并制成了首臺樣機投入工業(yè)運行。立式磨是根據料床粉碎原理，通過磨輥與磨盤的相對運動將物料粉碎，并靠熱風將磨細的物料烘干、帶起、由分級裝置在磨內分級，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。它集細碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低（比球磨機節(jié)電20～30%）、烘干能力大、產品細度調節(jié)方便、工藝流程簡單、占地面積小、噪音低（比球磨機低20分貝）、金屬消耗少、檢修方便等優(yōu)點。國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LM磨。其主要區(qū)別在輥盤形狀不同。國產立磨制造廠有沈重(MPS)。還有天津院(TRM)、合肥院(HRM),主要引進非凡公司MPS(德)、伯力鳩斯公司RM技術（德）。磨機規(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代號含義是：天津水泥設計研究院研制的立式磨，磨盤直徑為：；HRM2200代號含義是：合肥水泥研究設計院研制的立式磨，磨盤直徑為：。（二）機械構造與工作性能 立式磨由機殼與機座、磨輥與磨盤、加壓裝置、分級裝置、傳動裝置和潤滑系統(tǒng)等六大部分組成。 立式磨機構造我國已有不少中型水泥廠選用國產立式磨粉磨全黑生料，使用效果良好。近年來，新干法生產線在生料粉磨環(huán)節(jié)上，廣泛應用了大型立式磨機，取代了傳統(tǒng)的球磨機。部分國產立式磨（生料）技術參數(shù)型號規(guī)格磨盤直徑(mm)入料粒度(mm)產品粒度（%）生產能力(t/h)主電機功率(kW)設備重量(t)HRM13001300≤408～1220～2820040HRM17001700≤508～1240～4838070HRM19001900≤508～1250～6045080HRM22002200≤608～1270～90630150TRM171700≤508～1223～3525064TRM202000≤6