入磨粒度對(duì)立式磨系統(tǒng)的影響

　　問題的提出

　　由于立式磨具有粉磨效率高，能量消耗?。缓娓赡芰?qiáng)，人磨物料的水分可高達(dá)百分之十幾；具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，占地面積小，約為球磨機(jī)占地面積的50％；生料化學(xué)成份測(cè)定快，顆粒級(jí)配均勻，有利于水泥熟料燒成等一系列優(yōu)點(diǎn)，得到越來越廣泛的采用。特別是近幾年來，在新型干法的水泥生產(chǎn)線中，大都將立式磨作為生料粉磨的首選設(shè)備，也有部分干法水泥生產(chǎn)線采用立式磨作為水泥粉磨設(shè)備。盡管與球磨機(jī)相比，立式磨允許更大的入磨粒度，但由人磨的物料粒度太大帶來的影響卻與球磨機(jī)有較大的不同，一般情況下，球磨機(jī)的入磨粒度的變化只對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量和出磨細(xì)度帶來影響。入磨粒度大，球磨機(jī)的產(chǎn)量降低，產(chǎn)品細(xì)度增大，但對(duì)立磨來說，人磨粒度過大，不僅使得產(chǎn)品的質(zhì)量下降，還更容易造成磨機(jī)的系統(tǒng)故障。一些企業(yè)由于工藝條件或管理等方面的原因，未能將入磨物料粒度控制在要求范圍。特別是在過去使用球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的企業(yè)，對(duì)控制入磨物料粒度重要性認(rèn)識(shí)不清，導(dǎo)致過大物料進(jìn)入立式磨，產(chǎn)生了一系列的問題。筆者試圖通過本文引起有關(guān)人員的高度重視。

　　粉磨過程簡析
                      
　　立式磨種類較多，其工作原理基本一致。磨機(jī)的磨盤在主電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，磨輥受到彈簧或液壓力的作用下，緊壓在磨盤的料層上，由于摩擦力作用使磨輥繞心軸作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。物料在磨盤和磨輥之間受擠壓和研磨的聯(lián)合作用粉磨后，被磨盤的離心力拋?zhàn)运闹?，烘干用的熱風(fēng)通過圍繞磨盤的風(fēng)嘴把物料帶人上部的分級(jí)器進(jìn)行分級(jí)，細(xì)粉帶走，并通過收塵器將細(xì)粉收集下來，粗粉回磨再粉磨。
                      但是由于人磨的粒度太大，有的大塊物料難以進(jìn)入磨輥與磨盤之間，下面作一個(gè)簡單的分析。
                      如圖1所示：假設(shè)物料為一小圓球，在進(jìn)入磨輥與磨盤之間時(shí)受到的力有：
                      P1——磨輥?zhàn)饔糜谖锪系牧Γ?BR>                      P2——磨盤作用于物料的力；
                      F1——磨輥與物料之間的摩擦力，F(xiàn)1=P1f；
                      F2——磨盤與物料之間的摩擦力，F(xiàn)2=P2f；
                      f——鋼在物料上的摩擦系數(shù)，f≈0.24。
                      欲使物料順利進(jìn)入磨輥與磨盤之間必有：
                      P2f+P1f1cosα≥P1sinα    (1)
                      同時(shí)還應(yīng)有平衡方程：
                      P1cosα+fP1sinα=P2     (2)
                      聯(lián)之解此方程組得：
                      tgα≤2f/(1一f2)
                      令φ表示摩擦角，則f=tgφ
                      由此可得tgα≤tg2φ  α≤2φ=2arctg0.24=27。

                   
                     
　　由于α的變化受輥?zhàn)又睆胶腿四ノ锪狭６扔绊?，在輥?zhàn)又睆酱笮〔蛔儎?dòng)的情況下，人磨粒度越大則僅越大，當(dāng)僅超過2倍摩擦角時(shí)，物料便會(huì)被擠出，粉磨作業(yè)就難以進(jìn)行，所以對(duì)物料的大小應(yīng)有一個(gè)限制。除此之外，磨輥與磨盤之間的間隙也對(duì)鉗角有一定影響。磨輥與磨盤之間的間隙越大，物料中更容易被“咬”人，但間隙太大又將影響粉磨效率。一般情況下，間隙h=KD。
                      K——系數(shù)，K=O.01～0.03；
                      D——磨輥直徑，m。
　　在這種情況下，立式磨常常取的最大人磨粒度為：d≤0.05D，這樣完全可以保證α≤2φ中的條件，以保證立式磨工作更加有效可靠。
　　入磨粒度對(duì)立式磨系統(tǒng)的影響
                     
　　從上述分析中我們知道，立式磨的人料粒度取決于磨輥的大小。在實(shí)際工作中，如果人磨物料的粒度d與磨輥的直徑D的比值大于0.05，那么以下情況就很可能發(fā)生：
                      
　　 (1)由于人磨物料太大，物料不能順利被輥磨鉗人，不能形成較好的研磨層。這種情形就同行使的汽車的車輪壓不住一個(gè)籃球，但能壓住一個(gè)乒乓的情形一樣。例如，有的企業(yè)使用的ATOX32.5生料磨，磨盤直徑3.25m，輥?zhàn)又睆?.95m，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為160t／h，D／d≤0.05計(jì)算，入料粒度 d≤97.5ram，實(shí)際要求為d=80mm，但該企業(yè)入磨粒度則遠(yuǎn)大于該控制范圍，嚴(yán)重時(shí)一度達(dá)到200ram以上，不僅不能達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，還致使磨機(jī)不能正常工作。當(dāng)降低入磨物料粒度后，生產(chǎn)情況良好，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定在170t／h以上。
                      
　　 (2)入磨物料太大，造成的另一后果是振動(dòng)加大，致使磨輥、磨盤的襯板磨損嚴(yán)重，并造成不均勻溝槽、裂紋和斷邊現(xiàn)象。由于一些較大的物料并非是圖示那樣的球體，這樣鉗角就會(huì)發(fā)生變化。一些不規(guī)則的大塊物料雖然能被磨輥鉗入，但由于其粒度較大，會(huì)將磨輥稍微頂起，經(jīng)壓碎后，磨輥在液壓系統(tǒng)的作用下，有一個(gè)回落，這種情形發(fā)生較多的情況下，磨輥的振動(dòng)就非常明顯。眾所周知，過度振動(dòng)對(duì)于機(jī)械的系統(tǒng)來說，將大幅增大零件的動(dòng)載荷，這沖擊動(dòng)載荷對(duì)于各種零部件都是十分有害的，致使磨輥、磨盤的襯板磨損加劇等不良工況頻繁發(fā)生。
                      
　　 (3)入磨物料太大還會(huì)造成立磨刮料板松動(dòng)、脫落。磨盤甩出的細(xì)物料在風(fēng)環(huán)處被氣體吹起，不能吹起的大顆粒物料落進(jìn)積料箱，由通過裝在磨盤的刮料板刮出，由于入磨物料顆粒較大，不易被粉磨到理想的細(xì)度，落入積料箱的物料較多。因此帶負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)刮板阻力大，使得固定刮板的螺絲松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，刮板脫落，產(chǎn)生填料現(xiàn)象，使得立磨主機(jī)負(fù)荷加大而跳機(jī)。
                      
　　 (4)在正常的情況下，液壓系統(tǒng)的拉力桿、液壓缸都會(huì)磨損。立式磨本身在工作時(shí)的振動(dòng)對(duì)這些零件的磨損影響較大。如果入磨的粒度太大，振動(dòng)將進(jìn)一步加劇從而導(dǎo)致拉力桿、液壓缸都會(huì)磨損更加嚴(yán)重，使密封裝置受損導(dǎo)致液壓系統(tǒng)滲油，使液壓系統(tǒng)的壓力提高困難，嚴(yán)重時(shí)無法正常工作。
                     
　　以上僅僅分析了入磨物料太大造成的一些狀況，已經(jīng)說明與球磨機(jī)不同，立式磨的入磨粒度偏大影響的不僅僅是產(chǎn)量和質(zhì)量，還會(huì)影響到立式磨的正常工作、機(jī)械零件壽命，帶來系統(tǒng)的故障，使立磨的工作自然受到影響。這一點(diǎn)應(yīng)引起廣泛的關(guān)注。

來源：四川水泥