立式磨設(shè)計(jì)改進(jìn)及應(yīng)用

　　作為水泥企業(yè)的決策者，不可能控制原燃材料價(jià)格的飚升及能源價(jià)格的上漲，但是采用先進(jìn)技術(shù)裝備，從而大幅度降低電力消耗或充分利用低谷電、大幅度降低材料消耗及人工費(fèi)用、提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率卻完全取決于企業(yè)自身。因此，立式磨裝備及工藝技術(shù)作為高效節(jié)能的粉磨方式不僅在我國的水泥行業(yè)得到越來越廣地應(yīng)用，而且也越來越多地得到鋼鐵、電力、化工、冶金、非金屬礦行業(yè)的認(rèn)同和采用，這主要是基于以下幾點(diǎn)：
　　●采用了料床粉磨原理，作用在物料上的力能被物料充分吸收，能量利用率高，單位產(chǎn)品的電耗比球磨機(jī)節(jié)約30%~40%，完全消除了球磨機(jī)內(nèi)研磨體之間以及研磨體與襯板相互之間的隨機(jī)碰撞所產(chǎn)生的無用功消耗；
　　●根據(jù)粉磨對(duì)象物理性質(zhì)的不同，可以靈活方便地控制粉磨力的大小及料床的厚度，而不象球磨機(jī)那樣對(duì)物料的粉磨是基于研磨體對(duì)被粉磨物料的隨機(jī)作用；
　　●產(chǎn)品的破碎、烘干、粉磨、分級(jí)高度一體化、自動(dòng)化地完成，適應(yīng)較大的入磨物料粒度、較高的入磨物料水分，在我國南方的多雨季節(jié)里仍能發(fā)揮正常生產(chǎn)能力；
　　●能最大限度地利用窯尾廢氣的熱能，并共用窯尾收塵器；
　　●產(chǎn)品在磨內(nèi)滯留時(shí)間短，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制具有快速的反應(yīng)時(shí)間，這點(diǎn)在高細(xì)粉磨領(lǐng)域尤為重要；
　　●研磨部件采用耐磨合金材料，使用壽命長，磨損率低，特別適用于那些對(duì)產(chǎn)品中含鐵量必須控制在微量的行業(yè)；
　　●占地面積及空間小，本體可露天布置，大幅度降低廠房的土建費(fèi)用；
　　●維護(hù)檢修方便，縮短停產(chǎn)時(shí)間。
1 立式磨結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)改進(jìn)
　　無論何種結(jié)構(gòu)型式的立式磨，按其各部分功能劃分，由以下五個(gè)部分組成。
1.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
　　電機(jī)加立式行星齒輪減速機(jī)的傳動(dòng)方式已成為立式磨裝備成熟、標(biāo)準(zhǔn)的傳動(dòng)方式，根據(jù)啟動(dòng)方式的不同，電機(jī)可選用繞線式或鼠籠式，減速機(jī)除驅(qū)動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)外，還負(fù)責(zé)將盤座的重量、物料的重量以及運(yùn)行中所產(chǎn)生的載荷傳至立式磨的基礎(chǔ)。
　　對(duì)于大型立式磨裝備，電機(jī)及減速機(jī)的安全措施應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員和用戶的高度重視，電機(jī)的工作電流、電機(jī)的軸承及繞組溫度、電機(jī)軸承潤滑的油溫油壓、減速機(jī)的軸瓦溫度及其潤滑的油溫油壓、減速機(jī)箱體的振動(dòng)均應(yīng)在中控室集中監(jiān)測(cè)控制。
　　有的立式磨會(huì)配有輔助傳動(dòng)，但這并不是設(shè)計(jì)人員必須考慮的要素，設(shè)置與否取決于立式磨的啟動(dòng)方式是重載亦或輕載以及磨輥的檢修是否可以通過獨(dú)立的加壓機(jī)構(gòu)翻出磨腔。
1.2 粉磨機(jī)構(gòu)
　　物料粉磨作業(yè)的關(guān)鍵性部件，由磨盤及磨輥組成。為了保護(hù)盤座及輥芯、降低部件的磨損，磨盤上敷設(shè)有分辨的合金襯板、磨輥上安裝有整體輥套或分辨的合金輥皮。
　　磨盤襯板及磨輥的輥套(皮)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合使用壽命長、磨損均勻、粉磨效率高及易于更換的原則。
　　磨盤襯板基本上有平襯板和帶粉磨輥道的凹襯板二種結(jié)構(gòu)型式，這取決于對(duì)應(yīng)的磨輥的形狀。磨輥的輥套(皮)基本上有輪胎(鼓)形、柱形、錐形三種結(jié)構(gòu)型式。錐形輥套(皮)初期粉磨效率較高，但錐角部位易產(chǎn)生磨損，造成整體磨損不均勻，所以后期的粉磨效率會(huì)有較大的降低，而輪胎(鼓)形和柱形的輥套(皮)由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在單邊產(chǎn)生一定量的磨損后，可以換面使用，反復(fù)地?fù)Q面可保證磨輥外形磨損均勻，因此可以一直維持較高的粉磨效率，直至輥套報(bào)廢為止。
　　磨盤襯板及磨輥的輥套(皮)在生產(chǎn)一定的時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生磨損，需要檢修維護(hù)或需要更換，磨盤襯板的更換相對(duì)來說較簡單，只需拆除壓環(huán)，以撬棍松動(dòng)各襯板即可更換，而磨輥的檢修維護(hù)相對(duì)不來說工作量要大上一些。不同結(jié)構(gòu)的立式磨裝備，其磨輥的檢修有不同的操作方法，基本上可規(guī)納為以下三種：
(1)整體移開法
　　這種方法要求必須整體吊開立式磨頂部的分離器及立式磨的中殼體，再吊出磨輥進(jìn)行維護(hù)作業(yè)，需要耗費(fèi)較多的人力、物力及時(shí)間，作業(yè)強(qiáng)度及工作量相當(dāng)大。
(2)中心架旋轉(zhuǎn)法
　　這種方法要求在磨盤上放置中心支架，將磨輥壓力框架支起后吊于中心支架上，再利用立式磨的輔助傳動(dòng)裝置慢轉(zhuǎn)磨盤，將某一個(gè)磨輥副慢轉(zhuǎn)至檢修門處，聯(lián)接磨外設(shè)有的升擺裝置，拆除該磨輥和壓力框架的聯(lián)接，再由液壓系統(tǒng)通過升擺裝置將該磨輥水平旋轉(zhuǎn)180度從而旋出磨腔，由起吊設(shè)備整體起吊磨輥，維護(hù)完畢后復(fù)原該磨輥，再進(jìn)行下一個(gè)磨輥的維護(hù)作業(yè)。
　　采用這種檢修方法的立式磨有三只磨輥，一次只能維護(hù)一只磨輥，因此比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工序也比較復(fù)雜，但相對(duì)于整體移開法，應(yīng)該說已有了一定的進(jìn)步。
(3)液壓翻轉(zhuǎn)法
　　這種方法設(shè)有專門的檢修油缸，只需拆除筒體上的檢修門，退出動(dòng)臂和搖臂之間的聯(lián)接銷釘，即可在液壓的作用下，將磨輥垂直翻轉(zhuǎn)90度從而翻出磨腔，無論是兩輥磨、三輥磨或是四輥磨，磨輥的翻出可單獨(dú)操作也可同時(shí)操作，目前來說，這是磨輥維護(hù)作業(yè)中最便捷、最快速、最實(shí)用的方法。
　　輥套及襯板材質(zhì)一般采用高鉻鑄鐵合金或鎳硬郁合金，鑄件的硬度應(yīng)該達(dá)到一定的要求，但過高硬度的輥套及襯板難以進(jìn)行車削加工，而且在使用中容易產(chǎn)生崩潰，所以控制好鑄造的工藝制度，確保硬度及韌性的合理匹配是非常重要的。鑄件還應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部探傷，鑄造缺陷或內(nèi)部裂紋都有可能影響其使用壽命，僅從鑄件表面是否平整或光滑來判斷其質(zhì)量的優(yōu)劣是不全面的。
　　輥套的維護(hù)基本上有整體更換和堆焊兩種方法，整體更換的輥套其材質(zhì)一般為高鉻鑄鐵，由于其特殊的脆性，一般不宜采用堆焊方法，如果溫度控制不好，可能會(huì)造成輥套的崩裂，所以在輥套磨損到一定量以后，就必須整體報(bào)廢。堆焊的好處在于輥套的基材不用報(bào)廢，而只需在磨損的表面上直接堆焊，示物料磨蝕性的不同，一般每隔2~3個(gè)月需要堆焊一次，對(duì)立式磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率有一定的影響。堆焊時(shí)必須嚴(yán)格控制適宜的溫度，否則堆焊層容易產(chǎn)生裂紋和剝落，而且焊接的人工及材料成本也很高。堆焊作業(yè)一般采用自動(dòng)焊機(jī)較好。
　　通常情況下，輥套及襯板應(yīng)同時(shí)更換，才能保證其發(fā)揮較高的粉磨效率。磨輥軸承的潤滑基本上有浸油潤滑和強(qiáng)制循環(huán)潤滑兩種結(jié)構(gòu)型式，浸油潤滑結(jié)構(gòu)簡單，省去了專門的潤滑裝置，但更換潤滑介質(zhì)不甚方便，而強(qiáng)制循環(huán)潤滑可及時(shí)帶出磨輥腔內(nèi)的熱量，無論采用何種潤滑方式，磨輥腔內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)有測(cè)溫元件，并將信號(hào)送至中控室進(jìn)行監(jiān)控。
　　磨輥的密封是為了防止磨腔內(nèi)的高濃度粉塵進(jìn)入磨輥腔內(nèi)，保護(hù)磨輥軸承的免遭損傷。磨輥密封基本上有機(jī)械密封和風(fēng)壓密封兩種結(jié)構(gòu)型式。機(jī)械密封作為常規(guī)的密封結(jié)構(gòu)因其維護(hù)量低、使用安全可靠而在機(jī)械行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。早期的磨輥機(jī)械密封，其密封位置處于磨腔內(nèi)，無法絕對(duì)杜絕粉塵的進(jìn)入，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將其密封位置從工況惡劣的磨腔內(nèi)移至處于大氣環(huán)境中的磨腔外，這種設(shè)計(jì)理念可絕對(duì)保證磨輥腔內(nèi)不會(huì)進(jìn)入粉塵，這種密封方式已在某種型號(hào)的立式磨上普遍采用并已為實(shí)踐所檢驗(yàn)。
　　風(fēng)壓密封則必須采用各自獨(dú)立的密封風(fēng)機(jī)，向磨輥腔內(nèi)鼓入高壓風(fēng)，以造成磨輥腔內(nèi)呈正壓狀態(tài)，從而達(dá)到阻止粉塵進(jìn)入的目的，但由于磨腔內(nèi)的工況十分復(fù)雜，懸浮狀態(tài)的粉塵的濃度很高、在立式磨生產(chǎn)不正常時(shí)磨腔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)正壓現(xiàn)象、在立式磨剛投料運(yùn)行或停機(jī)狀態(tài)下由于磨腔內(nèi)和磨輥腔內(nèi)的溫度場(chǎng)不均勻都有可能在磨輥腔內(nèi)產(chǎn)生微負(fù)壓狀態(tài)，再加上工藝管理措施若有不當(dāng)，風(fēng)壓密封不能絕對(duì)杜絕粉塵的進(jìn)入，另外，由于增加了密封風(fēng)機(jī)，也就增加了設(shè)備故障點(diǎn)，密封風(fēng)機(jī)及具有動(dòng)靜接合點(diǎn)的風(fēng)管若出現(xiàn)任何一個(gè)小小的故障就必須停機(jī)處理，否則就會(huì)造成磨輥腔內(nèi)進(jìn)入粉塵，有可能引發(fā)磨輥軸承的損傷。
1.3 選粉機(jī)構(gòu)
　　物料分級(jí)的關(guān)鍵性部件，目前主要有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、動(dòng)靜態(tài)組合及高效多轉(zhuǎn)子四種結(jié)構(gòu)型式的分離器。粉磨細(xì)度要求不高的物料時(shí)靜態(tài)分離器就可以滿足要求，在水泥行業(yè)原料、原煤或熟料的粉磨工藝中，以動(dòng)態(tài)或動(dòng)靜態(tài)組合式的分離器應(yīng)用較多，而在非金屬礦的高細(xì)粉磨領(lǐng)域，則必須應(yīng)用高效多轉(zhuǎn)子分離器（分級(jí)機(jī)），以控制出料細(xì)度達(dá)800~1 250目。
　　分離器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，一般采用變頻器控制，普通電機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)時(shí)，在低轉(zhuǎn)速情況下溫升較快，熱量不易散發(fā)，所以分離器電機(jī)應(yīng)選用變頻電機(jī)。
1.4 加壓及潤滑機(jī)構(gòu)
　　加壓機(jī)構(gòu)由油缸、動(dòng)臂搖臂或壓力框架、蓄能器、液壓管道以及液壓站組成。潤滑機(jī)構(gòu)由潤滑油站及潤滑油管組成。值得注意的是，在安裝之前，液壓管道及潤滑油管必須進(jìn)行嚴(yán)格的酸洗，以除盡管道內(nèi)壁的鐵銹，殘余銹渣進(jìn)入液壓回路極易造成油缸密封件損壞及各類液壓閥動(dòng)作失靈。蓄能器的容積必須與液壓系統(tǒng)的流量、壓力相匹配，容積不夠，不能很好地吸收液壓回路中油壓的波動(dòng)，蓄能器內(nèi)的氮?dú)鈮毫σ脖仨毦S持在合適的范圍，否則不能起到良好地蓄能作用。液壓站應(yīng)該具有良好的保壓功能。
　　液壓管道與油缸的聯(lián)接一般采用高壓軟管，在滿足油缸擺動(dòng)幅度的前提下，軟管長度應(yīng)盡可能地短，而直徑要相應(yīng)地加大，細(xì)長的軟管必定產(chǎn)生劇烈地?cái)[動(dòng)，嚴(yán)重縮短其壽命，盡管固定后情況有所改善，但那也是不得已而為之，設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮并解決這一并不難以解決的問題而不能安于現(xiàn)狀。潤滑及液壓系統(tǒng)的所有參數(shù)應(yīng)送至中控室進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)控制。
1.5 殼體及機(jī)架
　　殼體內(nèi)易磨損部位應(yīng)設(shè)有耐磨的易于更換的保護(hù)襯板，機(jī)架則必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，能承受筒體的重量及運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的動(dòng)載荷。隨著立式磨裝備向大型化方向的發(fā)展，越來越多的立式磨主機(jī)采用了露天布置，考慮到防雨防塵的特別要求，電機(jī)的防護(hù)等級(jí)均提高到IP44以上，可是有一點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)人員卻忽視了，那就是立式磨機(jī)架的野防護(hù)等級(jí)冶是多少呢？就這一點(diǎn)來說，似乎國外的立式磨設(shè)備做得比較好，磨機(jī)殼體和機(jī)架上基本上不存在積水的可能，而有些國產(chǎn)的立式磨，在設(shè)備設(shè)計(jì)上考慮得就有欠缺，雨水會(huì)積聚在機(jī)架的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)不能自由排出。對(duì)于煤磨來說，考慮到煤粉的易燃易爆特性，必須在殼體的適當(dāng)位置設(shè)計(jì)2~3只防爆閥門。
2 立式磨的選型
　　作為業(yè)主來說，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)和技術(shù)多方面的的比較以及到業(yè)已使用立式磨設(shè)備的廠家考察后，一旦決定采用立式磨設(shè)備，首先要碰到的問題就是，該選用哪種型號(hào)哪種規(guī)格的立式磨？　　
一般來說，業(yè)主要綜合考慮以下幾種要素：
．．．．．．
摘自《中國水泥》