楊 康 侯 彬

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

MLK系列立式礦渣磨機的設(shè)計與分析

楊 康 侯 彬

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

MLK系列立式礦渣磨機廣泛應(yīng)用于鋼廠礦渣制粉，水泥生料、熟料制粉，化工工業(yè)硅，煤化油粉磨，電廠脫硫石灰石制粉，煤制粉等多個領(lǐng)域。主要介紹了礦渣磨機結(jié)構(gòu)原理和突出特點，同時列出了設(shè)計過程中的主要難點及改進措施以便更好的應(yīng)用于工業(yè)粉磨領(lǐng)域。

礦渣磨機；選粉能力；振動；料層穩(wěn)定性；除鐵

1 立式礦渣磨機結(jié)構(gòu)原理及特點

1.1 立式礦渣磨機的結(jié)構(gòu)原理

磨機由主電機、主減速器、基礎(chǔ)部、磨盤部、磨輥部、限位減振裝置、架體、分離器、液壓潤滑系統(tǒng)、密封風(fēng)系統(tǒng)、慢速傳動裝置及安裝檢修工具等組成。

磨機中部設(shè)有單獨液壓加載的三個固定磨輥，磨輥下面設(shè)有由圓錐行星齒輪減速驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)磨盤，被研磨物料由設(shè)在殼體側(cè)壁的進料口進到磨盤上面中心區(qū)域，靠磨輥自重和加載系統(tǒng)的壓力而被碾磨。研磨過的物料靠氣流從磨盤輸送到上方形成一個旋轉(zhuǎn)懸浮層，懸浮層表面的大顆粒物料在離心力的作用下甩在側(cè)壁上而重新落到磨盤上繼續(xù)被研磨，細料物料則由氣流繼續(xù)輸送到分離器被分離和排出；未被熱風(fēng)帶走的鐵粉通過外循環(huán)系統(tǒng)時，被除鐵器分離。入磨物料在噴口環(huán)處進行高效熱交換，能夠充分烘干高水分的礦渣。

1.2 立式礦渣磨機的特點

1.2.1 集烘干、粉磨、選粉為一體，工藝流程簡單。

1.2.2 采用局部受限料床粉碎原理，粉磨效率高，粉磨能耗大大降低。

1.2.3 通風(fēng)烘干能力強，可以通入大量的熱風(fēng)，相應(yīng)的烘干水分可高達20%以上。

1.2.4 操作運轉(zhuǎn)中的噪音很小，由于磨輥、磨盤不直接接觸，沒有金屬撞擊聲，距磨機1m處的聲強為80dB以下。

1.2.5 物料在磨內(nèi)的停留時間短，對細度改變的響應(yīng)迅速（2～3min），生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制方便。

1.2.6 輥盤襯板采用堆焊結(jié)構(gòu)，壽命可提高，設(shè)備運轉(zhuǎn)率可達85%以上。

1.2.7 立磨設(shè)備工藝性能優(yōu)越，操作簡單，更換易損件靈活，可實行智能化、自動化控制等。

2 相對于生料磨，立式礦渣磨機設(shè)計主要技術(shù)難點及技術(shù)改進措施

2.1 立式礦渣磨機設(shè)計主要技術(shù)難點

2.1.1 成品細度很細，選粉能力要求高。

2.1.2 在粉磨礦渣時有很多2～50um的微細顆粒，在風(fēng)掃操作的條件下，會產(chǎn)生強力的氣化及向上力，使得磨輥不能有效的嚙入物料，破壞料層穩(wěn)定，難以形成穩(wěn)定料層。

2.1.3 氣化的粉料好比液體一樣，其內(nèi)摩擦力以及接觸面之間的摩擦力很小。物料會繞過磨輥運動，在磨輥和磨盤的間隙中僅有少數(shù)物料，難于形成正常的料床，經(jīng)常會引起振動。

2.1.4 礦渣中含鐵量高（約0.6%），且多數(shù)包含在礦渣粒內(nèi)，傳統(tǒng)的除鐵工藝效率不高。

2.1.5 碾磨比壓大且礦渣的易磨性差而含鐵量高，對碾磨件的磨蝕很大。

2.2 立式礦渣磨機技術(shù)改進措施

2.2.1 安裝高效選粉機

磨機粉磨礦渣時操作參數(shù)可以根據(jù)對產(chǎn)品細度要求來調(diào)節(jié)，經(jīng)測定其最終產(chǎn)品中熟料和礦渣兩者的粒度分配均勻，超細粉比例很高，這在提高水泥強度方面非常顯著。提高選粉效率，可以減少磨盤上料層中的細粉含量。

2.2.2 磨輥、磨盤部分作優(yōu)化設(shè)計，降低磨盤速度，延長粉磨時間，提高粉磨效率。

根據(jù)粉磨生產(chǎn)要求的不同，每種用途的立磨都有特定的圓周線速度（加速度），用于生料立磨一般正常操作值為16m/s2（磨盤圓周加速度）。對于礦渣粉磨來說，磨盤的速度應(yīng)降為生料粉磨的80%。磨盤圓周線速度的降低可以使作用于物料的離心力變小。由于物料粒子在移向磨盤邊緣過程中所受到的阻力較高，加上凹槽的影響，避免了物料旁路現(xiàn)象,使得被磨物料在磨盤上的停留時間加長，提高了粉磨效率。

2.2.3 采取不同的措施，降低振動。

磨機振動與料層的穩(wěn)定性有很大關(guān)系，而料層穩(wěn)定性與物料下列特性有關(guān)：

（1）與物料粉磨阻力有關(guān)，當物料很硬時不易保持料層穩(wěn)定。

（2）物料水分，水分適當大一些有利于料層穩(wěn)定，有時為使料層穩(wěn)定適當噴水。

（3）物料顆粒組成中沒有特大塊度，有利于料層穩(wěn)定。

（4）與物料流動性有關(guān)，粉狀物料越多、流動性大的物料，不易被磨輥捕獲，不易形成穩(wěn)定料層。

（5）調(diào)節(jié)擋料環(huán)高度，不同物料料層厚度敏感度不同。

要控制立磨振動，最根本是控制料層厚度的穩(wěn)定性，適時地排除料層間粉磨過程中被擠壓出的氣體，對料層進行預(yù)整理及預(yù)粉磨，適當向料層淋水等，可以將振動控制在3mm/s的水平以下（一般的振動允許值為5～6mm/s），主要措施有：

（1）采取單輥加壓以形成料楔，采用可調(diào)的突崖式擋料環(huán)來增長物料在磨盤上停留的時間，保證喂入立磨喂料量穩(wěn)定。

（2）設(shè)計可調(diào)式噴口環(huán)以調(diào)整到合適的噴口環(huán)風(fēng)速并控制噴咀空氣量恒定。

（3）增加磨盤刮板、噴水機構(gòu)，適當向磨內(nèi)噴水，水可噴至磨盤中心，也可噴至磨輥前方物料突起處，進一步穩(wěn)定料層。

（4）正確選擇蓄能器大小，正確設(shè)定氮氣壓力。

（5）配套新型磨輥限位裝置，不僅起到機械限位作用，而且還具備減振功能。

2.2.4 除鐵裝置

當粉磨高爐礦渣時有效清除鐵質(zhì)是立磨平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。由于鐵質(zhì)顆粒非常細小，而且包裹在礦渣顆粒之中，在喂入立磨前是很難清除的。外循環(huán)的物料至少已經(jīng)過一次以上的粉磨，故礦渣中的鐵質(zhì)已暴露在外，噴嘴環(huán)的預(yù)分級效應(yīng)可確保所有的鐵質(zhì)顆粒進入外循環(huán)。因為鐵質(zhì)比較重，所有外循環(huán)的物料將通過進入振動溜槽及磁鼓前往提升機，從而將磨內(nèi)鐵質(zhì)吸出清除。高爐礦渣中含鐵量一般在0.3%～0.5%，其中包括70%以上可以在外循環(huán)中被磁鼓清除，少量鐵質(zhì)殘余約0.07%，不會影響立磨部件的磨損和礦渣水泥的質(zhì)量。

采用輥盤堆焊技術(shù)，提高易損件壽命，并每隔2000h補焊一次保持輥形和盤形。筒體內(nèi)壁加襯板以耐沖刷。

結(jié)語

MLK系列立式礦渣磨機不僅能磨礦渣，而且可以磨其它物料，如水泥、粉煤灰、鋼渣等要求比表面積高的產(chǎn)品，只不過需要重新設(shè)計工藝系統(tǒng)，產(chǎn)量、細度也相應(yīng)改變。磨機產(chǎn)能高，占地少，電耗低，維護方便，已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.087