【水泥人網】問題的提出

由于立式磨具有粉磨效率高，能量消耗小;烘干能力強，人磨物料的水分可高達百分之十幾;具有較強的適應能力，占地面積小，約為球磨機占地面積的50%;生料化學成份測定快，顆粒級配均勻，有利于水泥熟料燒成等一系列優點，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線中，大都將立式磨作為生料粉磨的首選設備，也有部分干法水泥生產線采用立式磨作為水泥粉磨設備。盡管與球磨機相比，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有較大的不同，一般情況下，球磨機的入磨粒度的變化只對磨機的產量和出磨細度帶來影響。入磨粒度大，球磨機的產量降低，產品細度增大，但對立磨來說，人磨粒度過大，不僅使得產品的質量下降，還更容易造成磨機的系統故障。一些企業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粉磨系統的企業，對控制入磨物料粒度重要性認識不清，導致過大物料進入立式磨，產生了一系列的問題。筆者試圖通過本文引起有關人員的高度重視。

粉磨過程簡析

立式磨種類較多，其工作原理基本一致。磨機的磨盤在主電機的帶動下旋轉，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運動。物料在磨盤和磨輥之間受擠壓和研磨的聯合作用粉磨后，被磨盤的離心力拋自四周，烘干用的熱風通過圍繞磨盤的風嘴把物料帶人上部的分級器進行分級，細粉帶走，并通過收塵器將細粉收集下來，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入磨輥與磨盤之間，下面作一個簡單的分析。

如圖1所示：假設物料為一小圓球，在進入磨輥與磨盤之間時受到的力有：

P1——磨輥作用于物料的力;

P2——磨盤作用于物料的力;

F1——磨輥與物料之間的摩擦力，F1=P1f;

F2——磨盤與物料之間的摩擦力，F2=P2f;

f——鋼在物料上的摩擦系數，f≈0.24。

欲使物料順利進入磨輥與磨盤之間必有：

P2f+P1f1cosα≥P1sinα (1)

同時還應有平衡方程：

P1cosα+fP1sinα=P2 (2)

聯之解此方程組得：

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的變化受輥子直徑和人磨物料粒度影響，在輥子直徑大小不變動的情況下，人磨粒度越大則僅越大，當僅超過2倍摩擦角時，物料便會被擠出，粉磨作業就難以進行，所以對物料的大小應有一個限制。除此之外，磨輥與磨盤之間的間隙也對鉗角有一定影響。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，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。

入磨粒度對立式磨系統的影響

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籃球，但能壓住一個乒乓的情形一樣。例如，有的企業使用的ATOX32.5生料磨，磨盤直徑3.25m，輥子直徑1.95m，設計生產能力為160t/h，D/d≤0.05計算，入料粒度 d≤97.5ram，實際要求為d=80mm，但該企業入磨粒度則遠大于該控制范圍，嚴重時一度達到200ram以上，不僅不能達到設計產量，還致使磨機不能正常工作。當降低入磨物料粒度后，生產情況良好，臺時產量穩定在170t/h以上。

(2)入磨物料太大，造成的另一后果是振動加大，致使磨輥、磨盤的襯板磨損嚴重，并造成不均勻溝槽、裂紋和斷邊現象。由于一些較大的物料并非是圖示那樣的球體，這樣鉗角就會發生變化。一些不規則的大塊物料雖然能被磨輥鉗入，但由于其粒度較大，會將磨輥稍微頂起，經壓碎后，磨輥在液壓系統的作用下，有一個回落，這種情形發生較多的情況下，磨輥的振動就非常明顯。眾所周知，過度振動對于機械的系統來說，將大幅增大零件的動載荷，這沖擊動載荷對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生。

(3)入磨物料太大還會造成立磨刮料板松動、脫落。磨盤甩出的細物料在風環處被氣體吹起，不能吹起的大顆粒物料落進積料箱，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度，落入積料箱的物料較多。因此帶負荷啟動時刮板阻力大，使得固定刮板的螺絲松動，嚴重時，刮板脫落，產生填料現象，使得立磨主機負荷加大而跳機。

(4)在正常的情況下，液壓系統的拉力桿、液壓缸都會磨損。立式磨本身在工作時的振動對這些零件的磨損影響較大。如果入磨的粒度太大，振動將進一步加劇從而導致拉力桿、液壓缸都會磨損更加嚴重，使密封裝置受損導致液壓系統滲油，使液壓系統的壓力提高困難，嚴重時無法正常工作。

以上僅僅分析了入磨物料太大造成的一些狀況，已經說明與球磨機不同，立式磨的入磨粒度偏大影響的不僅僅是產量和質量，還會影響到立式磨的正常工作、機械零件壽命，帶來系統的故障，使立磨的工作自然受到影響。這一點應引起廣泛的關注。