輥式磨粉磨的運行機理及選型原則的探討
2011-04-15 00:00
當前水泥新型干法技術在我國正蓬勃發(fā)展，其生料粉磨、煤粉粉磨以及礦渣粉磨等廣泛地采用低能耗的輥式磨（立磨）、輥式磨因此成為關注的熱點，本文對輥式磨的粉磨運行機理及其選型原則進行一些初步的探討。
一、輥式磨的基本形式
在探討輥式磨的運行機理前，必須要了解其基本運行形式。輥式磨的粉磨工藝由一副碾磨裝置（包括磨盤及一副磨輥）來完成，物料在磨輥和磨盤之間被碾磨成粉。碾磨裝置的運動由磨盤回轉并相應的帶動磨輥轉動，碾磨需要的壓力除磨輥自身的重力之外，主要靠一套液壓裝置對磨輥加壓。經碾磨后的物料由于存在著大量粗粉，所以必須經過選粉。粉磨過程由配套的選粉機來完成，物料離開磨盤后經氣流帶入選粉機，在氣流上升過程中，大部分的粗粒已經掉落到磨盤上，其余經選粉機選出成品。目前，為節(jié)省排風機電耗，也有部分離盤物料靠提升機（代替氣力提升）送入選粉機。
二、輥式磨粉磨機理
1. 物料在磨盤上的運動軌跡
喂到磨盤中心的物料，在磨盤回轉過程中依靠離心力被甩出磨盤，物料在從中心運動到盤邊的過程中被磨輥擠壓碾碎。因此物料從中心到盤邊的運動軌跡及運動時間就非常重要。物料快速通過磨盤，在磨盤上有一個合適的停留時間，它既有相當的通過量又有合適的細粉量，這樣才能達到最好的粉磨效果。因此，需要針對各自的碾磨裝置形式要求，設置相應和適當的磨盤回轉速度，以求得到一個合適的物料停留時間。
物料在磨盤上的停留時間由三方面因素來決定。一是影響離心力大小的磨盤速度；二是物料與磨盤之間的磨擦力以及物料內部的摩擦力；三是決定運行行程模式的磨盤和磨輥之間的結構形式及其間的配合，這是一個非常重要的因素，各輥式磨生產廠商設計出各自的磨盤、磨輥形式，并相應有各自的磨盤速度。
2. 輥式磨料床的穩(wěn)定性
輥式磨的碾磨主要靠擠壓形成料床的料間粉碎，而擠壓能否實現取決于磨輥的擠壓力能否有效傳遞給物料。其中“穩(wěn)定的料床”是第一重要因素。如何形成一個穩(wěn)定的料床，有許多的因素在起作用。
物料內摩擦力：實際上就是顆粒間的凝聚力，和輥壓機相比，由于輥式磨沒有四周周壁，所以必須有足夠的凝聚力，才能在外力積壓的時候，物料顆粒不向四周散發(fā)，破壞料床。因此輥式磨能夠承受的壓力遠比輥壓機要低。確定物料內摩擦力的大小，取決于物料的物理性能、粒度組成、水分等。
① 物料的物理性能。物料的物理性能由其礦物組成決定，而物理性能對內摩擦力的大小起決定性作用，不同的物理性，造成料床厚度變化對震動的適應范圍差別很大。在允許的震動強度內，礦渣只有很窄的料床厚度范圍，而生料和煤則存在較寬的料床厚度范圍，而生料和煤則存在較寬的料床厚度范圍，但是兩者也不完全相同。因此，原來用于粉磨煙煤的輥式磨，當改為粉磨無煙煤時情況就完全不同。這種差異的存在，就是由于它們之間內摩擦力的不同，這也是必須采用試驗磨來確定磨機性能的原因之一。
② 粒度組成。 物料粒度組成對料層的穩(wěn)定性非常重要。根據在雷蒙試驗磨內試驗的結果可知，料層中含10%-15%的75um的顆粒時，料層具有最好的穩(wěn)定性。當細度不夠（過粗）的時候，磨機表現出高頻率震動；當細度過細，料層中若75um以下顆粒占20%以上時，就會出現“波浪效應”，料層變得極易流動，不能支持磨輥，磨輥開始滑動，將物料犁開，不起粉磨作用并產生強烈振動。為利于料床穩(wěn)定，輥式磨要求喂入的物料顆粒中有一定數量的大顆粒，其顆粒的尺寸和輥輪直徑相關，正常情況下喂料粒徑可以再0-4%輥輪直徑之間，最大允許粒徑小于輥輪直徑的5%。這和球磨完全不同，進球磨的物料顆粒越細，球磨產量越高。但是對于過硬的物料，輥式磨同樣不希望粒度過大，因此對于硬質砂巖，甚至包括很硬的石灰石都要求用比較小的顆粒喂入磨內。料床上的細粉除在直接粉磨中產生出的外，還有選粉機的回料。因此，為避免磨盤上的細粉過多，必須采用高效選粉機來減少回料。
③ 物料水分。 物料水分對物料的內摩擦力有很大的影響，水分也是調節(jié)物料內摩擦力的一個重要手段，有些磨機就需要在磨輥前噴水來增加物料的內摩擦力。干燥的物料內摩擦力比較低，不利于料床的穩(wěn)定，因此不希望就如磨機得熱風溫度過高，需嚴格控制出磨氣體溫度在80-100℃，以避免在磨盤上烘干過快，造成磨機激烈震動。
【作者：趙乃仁 編輯：鄧華喬】
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