任永剛

1 引言

5000t/d新型干法窯配套的原料輥磨，目前主要有錐輥平盤、柱輥平盤和弧面輥槽型盤三種類型，代表是萊歇LM輥磨、ATOX輥磨、伯利休斯輥磨?，F(xiàn)就萊歇TRM53.41型輥磨和伯利休斯RM57/28型輥磨同在A和B兩家水泥企業(yè)改進前后的生產(chǎn)運行情況進行了比較與分析，具體闡述如下。

2 主要工藝參數(shù)和磨盤結構

2.1 萊歇和伯利休斯輥磨主要工藝參數(shù)（表1）

2.2 伯利休斯和萊歇輥磨磨盤和磨輥結構

伯利休斯和萊歇輥磨磨盤和磨輥結構如圖1和圖2所示。

伯利休斯RM57/28型輥磨采用兩組輥對稱放置在槽型磨盤上，由于磨盤直徑較大，為防止落到磨盤上的物料未經(jīng)粉磨排出磨外，在磨盤上設置了兩個導料板；萊歇型TRM53.41輥磨，采用四輥對稱布置在磨盤上，沒有導料板布置。

3 輥磨的粉磨形式

3.1 碾壓粉磨

碾壓粉磨是輥磨的主要粉磨過程，落入磨盤上的物料在旋轉(zhuǎn)磨盤離心力的作用下被契入加載在磨輥下面完成擠壓、剪切、研磨過程，通常占粉磨產(chǎn)量的90%左右。碾壓粉磨效率的高低，與磨輥加載壓力成正比，在磨盤料床厚度較為穩(wěn)定情況下，增加磨輥加載壓力有利于提高臺時產(chǎn)量。

3.2 碰撞與摩擦粉磨

一是進、出物料在運動過程中發(fā)生的碰撞與摩擦；二是物料在運動過程中與金屬物體的碰撞與摩擦；三是磨內(nèi)物料在懸浮下落與懸浮上升過程中發(fā)生的自由碰撞與摩擦，這種粉磨占總產(chǎn)量的10%左右。生產(chǎn)操作過程中適當增大磨內(nèi)壓差有利于增加產(chǎn)量，但過大的壓差在磨內(nèi)形成的料幕將導致磨內(nèi)通風量下降，而且當磨內(nèi)壓差增高到一定值后，會突發(fā)平衡失穩(wěn)導致懸浮物料降落引發(fā)磨機振動。

表1 兩種輥磨參數(shù)表*

圖1 RM57/28輥磨磨輥與磨盤及導料板俯視圖

圖2 TRM53.41輥磨磨輥與磨盤俯視圖

4 兩種相同輥磨在A和B兩家企業(yè)改造前的生產(chǎn)及工藝布置情況對比

4.1 RM57/28和TRM53.41輥磨在A企業(yè)的生產(chǎn)運行情況對比（磨機+循環(huán)風機+選粉機）

4.2 RM57/28和TRM53.41輥磨在B企業(yè)的生產(chǎn)運行對比（從石灰石均化堆場到生料入庫）

4.3 RM57/28和TRM53.41輥磨在A企業(yè)相同時段的運行工藝參數(shù)

兩種輥磨在同一家企業(yè)生產(chǎn)運行，盡管電耗統(tǒng)計范圍有差異，但系統(tǒng)的單位產(chǎn)品能耗相差1kWh/t左右，這是輥磨結構造成的還是系統(tǒng)工藝設備布置原因有待進一步分析。在磨機設定產(chǎn)量一致情況下，對A企業(yè)兩種輥磨系統(tǒng)相關運行參數(shù)記錄見表4、表5。

表2 兩種輥磨在A企業(yè)產(chǎn)量及電耗*

表3 兩種輥磨在B企業(yè)產(chǎn)量及電耗*

表4 RM57/28運行參數(shù)

表5 TRM53.41運行參數(shù)

窯尾排風機電耗沒有統(tǒng)計在生料粉磨電耗中。在磨機和循環(huán)風機功率相同且物料配比相同情況下，輥磨臺時產(chǎn)量設定相當，但磨機主電機運行電流平均仍相差11A左右，說明輥磨結構對單位產(chǎn)品電耗是有影響的。

兩種輥磨的循環(huán)風機電機工作電流相差8A左右，說明TRM53.41輥磨從出磨到旋風除塵器再到循環(huán)風機的工藝設備布置合理、除塵效率高。從無電機端看兩種輥磨循環(huán)風機進、出風口布置如圖3和圖4所示，RM57/28輥磨循環(huán)風機呈逆90°進風，逆45°出風；TRM53.41輥磨循環(huán)風機呈順135°進風，順45°出風。依據(jù)風機設計理論，進出風口夾角為90°或270°最好，180°最差；由于袋收塵器采用的都是玻璃纖維覆膜袋，從袋收塵進、出壓差來看，TRM53.41輥磨旋風除塵器工藝管道布置有利于生料與氣流的分離，降低了循環(huán)風機電機工作電流和袋收塵器壓差。

4.4 主要配套設備布置結構對比

RM57/28和TRM53.41輥磨配備的循環(huán)風機布置見圖3和圖4。TRM53.41和RM57/28輥磨配備的細粉分離器結構見圖5和圖6。

5 RM57/28輥磨磨盤擋料環(huán)和磨盤導料板調(diào)整后的運行參數(shù)

5.1 A企業(yè)RM57/28輥磨整改后運行情況

圖3 RM57/28輥磨循環(huán)風機布置圖

圖4 TRM53.41輥磨循環(huán)風機布置圖

圖5 TRM53.41輥磨細粉分離器結構圖

圖6 RM57/28輥磨細粉分離器結構圖

表6 A企業(yè)對RM57/28輥磨擋料環(huán)和導料板調(diào)整后兩種輥磨對比運行參數(shù)

表7 B企業(yè)對RM57/28輥磨調(diào)整后的兩種輥磨對比運行數(shù)據(jù)（2012年）

研究發(fā)現(xiàn)，RM57/28輥磨生產(chǎn)中主電機工作電流高、外循環(huán)物料中仍有5%左右的細粉沒有被分離，是因為磨盤擋料環(huán)高、磨盤料層厚、導料板增加了運行阻力造成的。我們采取了降低磨盤擋料環(huán)高度、將磨盤導料板與磨盤由水平布置改為傾斜布置等措施后，RM57/28輥磨主電機工作電流由原來的時常超額定電流運行，逐步降到很少超電機額定電流運行，原來混合的粉狀物料基本消除。2012年兩種輥磨對比運行參數(shù)如表6。

5.2 B企業(yè)輥磨整改并優(yōu)化操作后的運行情況

B企業(yè)通過借鑒A企業(yè)改造經(jīng)驗并結合本企業(yè)物料配比情況，對RM57/28進行局部調(diào)整，適時進行磨輥調(diào)面或堆焊，同時優(yōu)化兩種輥磨操作參數(shù)，降低入磨物料粒度，取得了較好的節(jié)能效果（見表7）。

從A、B兩家企業(yè)原料輥磨運行情況看，盡管原料配比存在差異，但只要針對存在的問題進行調(diào)整即可取得節(jié)能效果。如果對循環(huán)風機進、出風口夾角、進出旋風除塵器風管和圍繞除塵分離效率進行改進，再結合季節(jié)和原料配比變化，利用檢修時間適時調(diào)換或堆焊磨損的磨輥并優(yōu)化操作參數(shù)，RM57/28輥磨和TRM53.41輥磨系統(tǒng)的運行電耗都會降低。

6 降低輥磨系統(tǒng)運行電耗的措施

6.1 降低入磨物料粒度

盡管輥磨允許入料粒度≤85mm，但適當降低入磨物料粒度，料層厚度相應降低，有利于提高物料一次碾磨效率。企業(yè)在石灰石破碎機能力滿足要求情況下，通過把石灰石破碎粒度降低為≤70mm，對輥磨增產(chǎn)降耗是較為經(jīng)濟的。

6.2 優(yōu)化操作參數(shù)

隨著磨輥和磨盤襯板的磨損，磨盤擋料圈高度應逐步降低，為提高物料碾磨效率，一是適當增大磨輥加載壓力，二是適當提高磨內(nèi)壓差，三是在生料細度不超過控制值的情況下適當降低磨機上部選粉機轉(zhuǎn)速。磨盤擋料環(huán)高度應依據(jù)配料成分和易磨性以及磨輥與磨盤的磨損來調(diào)整，對于新輥、新盤可以適當增高磨盤擋料環(huán)。

6.3 控制磨內(nèi)噴水量，提高出磨風溫

在物料配比和運行臺時相同的情況下，RM57/28輥磨噴水量應高于TRM53.41輥磨，如果磨內(nèi)通風量相同，TRM53.41輥磨更有利于提高臺時產(chǎn)量。磨內(nèi)噴水量應依據(jù)入磨物料情況進行調(diào)整，一般情況下應盡量降低磨內(nèi)噴水量。

6.4 控制好入磨風溫和磨內(nèi)合理壓差

由于RM57/28輥磨生產(chǎn)中需要的噴水量高于TRM53.41輥磨，為提高物料分離效果，RM57/28輥磨需要較高的入磨風溫。磨內(nèi)壓差除與氣流溫度有關外，還與選粉機轉(zhuǎn)速和磨內(nèi)懸浮粉塵量有直接關系，磨內(nèi)壓差高有利于提高產(chǎn)量，但過高的壓差也容易造成輥磨料床失穩(wěn)并導致輥磨突發(fā)震動。依據(jù)物料易磨性和臺時產(chǎn)量，磨內(nèi)壓差應根據(jù)一年四季適時調(diào)整。

6.5 適時更換或堆焊磨輥、磨盤，提高碾磨效率

盡管RM57/28和TRM53.41輥磨磨輥最大直徑與磨盤半徑相近，且磨輥與磨盤運行時的線速度相近，但TRM53.41輥磨磨盤每轉(zhuǎn)動一周要經(jīng)過四個磨輥壓力作用，磨盤磨損相對較快；RM57/28輥磨磨輥和磨盤在轉(zhuǎn)動一周后運行相近的距離，但由于磨輥呈圓弧形，其磨輥磨損相對較快。為保持良好的粉磨效果，利用生產(chǎn)間隙實施在線堆焊是必要的。

6.6 調(diào)整導料板長度和角度

對于設置有磨盤導料板的RM57/28輥磨，增大磨盤導料板與磨盤間距，減小導料板與物料間的摩擦力同樣能夠節(jié)能。RM57/28輥磨設計的磨盤導料板與磨盤呈水平安裝，為降低導料板運行阻力，可以采取以下措施：一是適當減短導料板長度；二是將導料板改成與磨盤傾斜安裝，夾角應小于物料的休止角。

7 結語

現(xiàn)有5000t/d生產(chǎn)線已選擇的輥磨系統(tǒng)設備，不可能因為單位電耗的差異進行更換，結合單位產(chǎn)品能耗限額不斷對輥磨系統(tǒng)的工藝設備進行完善，對影響系統(tǒng)電耗的原因進行分析和局部改進，并對操作參數(shù)進行優(yōu)化，會進一步降低單位產(chǎn)品電耗；如果在TRM53.41輥磨磨輥加載蓄能器，借鑒RM57/28輥磨軸向密封方式上的優(yōu)點，其使用效果會更好。■