LM56.3+3S輥磨選粉機的改造

  摘要：該公司選粉機使用5年后，各個部位存在了不同程度的磨損，2013年年初，利用冬季檢修對其進行了改造，經(jīng)過改造，不僅全部解決了以上問題，而且改善了物料分散效果，減少了粗細粉返混的幾率，進一步提高了選粉效率，減少了物料在磨內(nèi)的循環(huán)，減少了動力損耗。
  1 引言

  我公司2號輥磨為德國萊歇公司生產(chǎn)的LM56.3+3S輥磨，主要用于生產(chǎn)礦渣微粉，于2008年投入使用，選粉機型號為LSKS.92.CS/S。目前，該選粉機使用已近5年，各個部位存在不同程度的磨損，2013年年初，我們利用冬季檢修對其進行了改造，使用效果較好。

  2 工作原理

  LSKS.92.CS/S選粉機是一種空氣流通式分選器，經(jīng)研磨、烘干后的物料從下部隨氣流一起進入到選粉機中。選粉機機殼中的導(dǎo)向葉片引導(dǎo)含塵氣體從上旋流動變?yōu)榍邢蛄鲃?，選粉機轉(zhuǎn)子以與切向流動相同的方向旋轉(zhuǎn)。在導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片之間的區(qū)域形成了向心作用力與離心作用力疊加的分選場，其中含塵氣體中的顆粒在這里被分選。在向心作用力、離心作用力及重力的共同作用下，較大的（超尺寸的）顆粒被分離并沉積下來，在脫離導(dǎo)向葉片之后，超大尺寸顆粒被收集在粗粉料斗中并返回到磨機中進行再次研磨。其他物料隨氣流一起通過轉(zhuǎn)子葉片并通過選粉機上部殼體的出口管道離開選粉機。

  成品物料的細度取決于選粉機導(dǎo)向葉片的調(diào)整以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在分選時，使導(dǎo)向葉片切向角變小或提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速都會使成品物料變細，而降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或使導(dǎo)向葉片切向角變大會導(dǎo)致物料變粗。導(dǎo)向葉片固定在樞軸中并可用手進行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向取決于通過導(dǎo)向葉片的流動氣流，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和葉片的氣流方向是完全一致的。

  通過粗粉料斗會在磨機內(nèi)形成粗顆粒有序的循環(huán)，一方面它可以將上升的含塵氣體與回流的粗顆粒分隔開來，另一方面它可以將粗顆粒引入到磨盤中間進行重新研磨。

  LSKS.92.CS/S選粉機優(yōu)點是：

  （1）物料均勻地喂入導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子整個斷面。

  （2）物料與氣流混合更加均勻。

  （3）選粉效率高、生產(chǎn)能力大、電耗低等。

  3 存在問題

  目前，該選粉機已經(jīng)運轉(zhuǎn)近5年，各個部位不同程度存在磨損現(xiàn)象，而且轉(zhuǎn)子葉片存在脫落，造成產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。2012年下半年，產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴重影響，產(chǎn)品比表面積平均值為408kg/m2，遠遠低于我公司425kg/m2出廠標準。經(jīng)過一段時間的觀察分析，發(fā)現(xiàn)了以下影響因素：

  （1）導(dǎo)向葉片固定螺栓斷裂。這很容易導(dǎo)致葉片角度發(fā)生變化，不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且還存在掉落的可能。

  （2）導(dǎo)向葉片固定軸磨損嚴重，局部出現(xiàn)裂紋。

  （3）導(dǎo)向葉片長度3680mm，葉片跨度太長，導(dǎo)致運行時震動大，分選氣流不穩(wěn)定，影響選粉機分選效率。

  （4）轉(zhuǎn)子葉片及固定板、法蘭磨損嚴重，造成轉(zhuǎn)子葉片脫落。因此，我們決定對2號輥磨進行改造處理。

  雖然選粉機結(jié)構(gòu)很簡單，但工作原理很復(fù)雜。因此，改造不僅要充分考慮磨機部分的粉磨能力和烘干能力，以及現(xiàn)在系統(tǒng)所配置的各設(shè)備參數(shù)（如風機、收塵、喂料），而且要設(shè)計計算與之匹配的分選系統(tǒng)。為保險起見，我們決定請專業(yè)做選粉機的廠家來進行改造，隨即我們聯(lián)系了南方一專業(yè)廠家，他們綜合了解現(xiàn)場之后，給出如下兩個方案：

  （1）更換整個分離器部分（保留電機、減速機和聯(lián)軸器），費用265.5113CEMENT TECHNOLOGY4/2013革新園地萬元，施工工期30d。

  （2）更換選粉機轉(zhuǎn)子、靜葉片，費用172萬元，施工工期45d。該報價及施工周期都遠遠超出了我們的想象，于是我們決定自己進行改造。

  4 原因分析及解決方案

  固定軸、葉片磨損屬于正?，F(xiàn)象，導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)屬于自身問題，但固定螺栓斷裂就不正常了。固定螺栓斷裂說明它現(xiàn)在已經(jīng)受到外力了（螺栓只能起到連接作用，不能承載較大的作用力）。對此，我們反復(fù)到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)向葉片底面支撐法蘭磨損嚴重無法更好支撐導(dǎo)向葉片，導(dǎo)致螺栓受拉，再加上磨機振動，最終造成其斷裂。

  根據(jù)現(xiàn)在磨機部分的粉磨能力和烘干能力，以及現(xiàn)在系統(tǒng)所配置的各設(shè)備參數(shù)（如風機、收塵、喂料），我們最終決定對其進行如下改進和優(yōu)化。

  （1）將導(dǎo)向葉片改成三段，不再采用固定軸而用焊接法蘭固定。這樣不僅可以解決固定軸磨損問題，而且更換葉片也更加方便，同時固定螺栓斷裂問題也得以解決。

  （2）將轉(zhuǎn)子法蘭磨損部分割掉重新加工，然后與剩下的法蘭重新焊接。焊接之后新舊法蘭要水平，而且要保證原來的分級環(huán)間距（轉(zhuǎn)籠外邊緣和導(dǎo)向葉片內(nèi)邊緣之間的寬度），因為該間距大小對分級指標有重要影響，過大會導(dǎo)致物料在分級環(huán)內(nèi)大量聚集，增加選粉機的循環(huán)負荷；過小則會導(dǎo)致大量粗顆粒進入轉(zhuǎn)子葉片間，增加顆粒與轉(zhuǎn)子葉片碰撞的幾率。

  總之，合理的分級環(huán)間距不僅有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且會降低電耗，為保險起見，我們決定維持原來的間距。固定板改用6+4耐磨復(fù)合鋼板。耐磨復(fù)合鋼板是在普通鋼板上堆焊形成以體積分數(shù)達到50%以上Cr7C3碳化物為主的合金耐磨層，它具有高耐磨性、耐沖擊、可變形和可焊接等性能，耐磨壽命可比普通鋼板提高15倍以上。其表面硬度達到HRC55，從而可大大提高該法蘭的使用壽命。

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  方案制定好以后，我們咨詢了專業(yè)廠家中材淄博重型機械有限公司，對方答復(fù)該方案具有可行性，隨即我們委托該公司加工改造所需備件，并且聯(lián)系專業(yè)安裝隊伍，經(jīng)過11個工作日就改造完畢，所用費用如表1。

  圖1  導(dǎo)向葉片改造前后對照圖

  圖2  園子葉片固定法蘭改造后的效果圖

  5 改造后效果

  經(jīng)過改造，不僅全部解決了以上問題，而且改善了物料分散效果，減少了粗細粉返混的幾率，進一步提高了選粉效率，減少了物料在磨內(nèi)的循環(huán)，減少了動力損耗。

  含料氣體在通過導(dǎo)向葉片后，其氣流速度突變，大顆粒因慣性較大保持原有運動方向而與導(dǎo)向葉片的耐磨面相撞失去動能落入粗粉料斗。較細粉則隨氣流進入選粉區(qū)域進行分選，減少了不合格顆粒進入選粉

  區(qū)，起到了預(yù)分選效果，提高了選粉系統(tǒng)的處理量，達到了高產(chǎn)、低耗的目的。

  目前，從我公司化驗室提供的數(shù)據(jù)看，產(chǎn)品質(zhì)量合格率明顯提高，比表面積平均值得到很好的改善。

  參考文獻：

  [1]李翔,綦海軍,等.輥磨選粉機節(jié)能效果數(shù)值分析[J].水泥技術(shù),2011（1）：48-51.