輥磨機

輥磨機是一種用途很廣的烘乾兼粉磨設備，可廣泛的用於粉磨水泥原料或水泥熟料及其它建築、化工、陶瓷等工業原料。

輥磨機在工作原理、研磨機理、機械結構、系統工藝性能方面以其獨特的優點與特點越來越得到世界水泥行業及國內外的重視，隨着窯外分解技術的誕生，各國水泥行業越來越多地採用輥磨機粉磨水泥原料與熟料，

與傳統球磨機相比輥磨機具有以下特點 ^[2]  ：

1、能耗低，粉磨效率高 輥磨機採用料牀粉磨原理粉磨物料，系統能耗比球磨機低20%~30%。

2、佔地面積小，重量輕 輥磨機內有選粉裝置，故不需選粉機和提升機，出磨含塵氣體可直接進入收塵器收集成成品，故工藝簡單，佈局緊湊，建築面積及建築空間都要比球磨系統小30%以上，在同樣生產能力的情況下，輥磨機系統中輥磨機的重量要比球磨機系統中球磨的重量輕。

3、烘乾能力大 輥磨機採用熱氣體輸送物料，入磨的風量、風速、風温非常重要，能使產品達到符合要求的最終水份，在輥磨機內可烘乾粉磨水份高達12~15% 的物料，故可省去原料烘乾系統。

4、易損件壽命長 由於輥磨機的結構決定了輥磨機在運行過程中沒有金屬間的直接接觸，所以，金屬磨耗小，運轉率高，易損件壽命長。

5、入磨粒度大 管磨機的入磨粒度一般要求小於30mm，而輥磨機入磨粒度一般在80~120mm，大型輥磨機可達200mm，比管磨機入磨粒度大3~4倍，可大大提高破碎機的破碎能力，並簡化破碎工藝流程。

6、噪聲比管磨機小10分貝，基建投資可節省30%,輥磨機還具有產品細度和成份容易監測控制，維護簡單等優點。

輥磨機是應用低壓料牀粉磨原理來粉磨物料的機械，不論其結構如何改變，其基本的工作原理相同。現以現代Loesche磨為例進行説明 ^[3]  。

物料經3道鎖風閥門、下料溜子進入磨內堆積在磨盤中間。由於磨盤的旋轉帶動磨輥轉動。物料受離心力的作用向磨盤邊緣移動，並被齧入磨輥底部而粉碎。磨輥由液力系統增壓以滿足粉磨需要。

當物料處於磨輥磨盤碾磨裝置的作業區時，大塊物料直接被壓碎，細粒物料受擠壓後形成料牀，進行粒間粉碎。在顆粒牀中間，一個顆粒對着另一個顆粒擦擠而過，引起稜角和邊緣的掉落，並被粉碎。粉碎後的細粉集團越出盤外立刻暴露在高速氣流中，密集的細粉被衝散，並按大小被帶入分級機或折回，過細的細粉軟墊層的緩衝作用減到最低。

由輥磨機的定義就可知道，輥磨機的核心部分是磨和磨盤的不同形狀和它們之間的相互搭配。不同輥磨機的區別也在於此。

盤式輥磨機的磨輥與磨盤組合形式主要可分為六種 ^[3] 

a)錐輥一平盤式；b)錐輥一碗式；c)鼓輥一碗式；d)雙鼓輥一碗式； e)圓柱輥一平盤式；f)球一環式

根據加壓方式，過去小型輥磨機用彈簧加壓。現代化大中型輥磨均用液力加壓。

彈簧加壓通過改變彈簧的壓縮量調整壓力。但是壓力有限，難於滿足大中型磨的需要。此外在運轉中不能調整，不能適應物料性能及料牀變化的情況。其壓力特性硬，操作穩定性差，特別是當磨內進入鐵件等雜物時，易造成過載損壞事故。

液力加載通過油缸、蓄能器及液壓裝置實現。調整油缸內的壓力大小進行控制壓力。蓄能器可以緩和操作中的衝擊波動，並吸收事故過載壓力。

各種不同形式的輥磨機基本上有兩類不同形式的液壓裝置。一類是單輥施壓，另一類是多輥統一施壓。前者調整靈活，後者穩定性好。取單輥施壓的磨機有LM、CK、IHI、OK、VR磨。取統一施壓的磨機有MPS、RM、ATOX、Peters 、E磨。

又稱萊歇磨(Loesche)，國產為TRM型 ^[4]  。

是ф1600/1380平盤一彈簧壓力式輥磨機的構造圖。傳動裝置6使磨盤5轉動，彈簧裝置3把一對磨輥4緊壓在磨盤上。在磨盤周圍設置風環8，由300傾斜葉片組成。由磨盤下方熱風道7進入氣流與水平方向成300的角度旋轉向上，氣流在風環喉部的速度達50m/s時有效地阻止了物料的下落。在正常情況下，磨機可放出少量鐵件和硬質石塊，這些雜質收集在四個料渣箱內，定期進行清除。料層擋環9的作用是確定磨盤內料層的高度，研磨時，料層厚度隨物料種類和硬度而不相同，例如硬料的料層應該薄些，而軟料的料層可以厚些。

磨輥由輥套及輥體等組成，輥套用聯接螺栓固定在輥體上，裝於搖臂頂部的調整螺釘10，可用來改變磨輥與磨盤的間隙，該間隙應調整為3～5mm左右。空載時，由於研磨部件互不接觸，所以磨機的啓動和空載特性很好，啓動時間短，空載電流小。當磨機運行一段時間後，因磨輥和磨盤的磨損引起料層增加，生產能力降低，此時可借調整螺釘進行調節。由24片葉片組成的傘形轉子旋轉分離器l的轉速可由電磁調速異步電機調節，使料粉細度改變，以滿足產品要求。

Φ1600/1380平盤一彈簧壓力式輥磨機的主要技術特性：磨盤直徑1600mm；磨輥大頭直徑1380mm；磨盤轉速為50r/min; 入料粒度<30mm；生產能力為20t/h；單位產量耗電量為10～15kW·h/t；主電機功率310kW。該機主要用於小型磨或較軟物料。

TRM型輥磨機特點如下：

磨機設有保護裝置，當輥壓超過或低於調定範圍極限值時，自動報警並自行停磨，確保磨機安全運行。

磨機液壓系統具備自動控制和手動控制兩種功能，可提高操作上的靈活性、可靠性。

主要研磨件輥套和磨盤襯板均由國產高耐磨性材料製成，粉磨中硬水泥物料時，其壽命在6000～8000h以上。

各磨輥有其獨立的液壓加壓裝置，每個液壓缸都配置了足夠的蓄能器，保證磨運轉中輥壓波動最小，以使磨機運轉平穩。

液壓站供油系統及其壓力控制均為自動的，使磨機運行平穩。

分離器採用直流電動機傳動，改變轉速即可滿足各條件下對產品細度的要求，細度調節靈活方便。

風環設計成可調節的，改變風環截面積可以調節風環風速，適應不同物料。

設有液壓翻輥裝置，檢修時，磨輥能翻轉至磨外，節省檢修時間，減輕勞動強度。

磨輥輥套與輪轂之間，以及輥軸與搖臂之間分別採用錐面結構和脹套結構連接，拆裝方便。

是雷蒙磨的一種形式。它主要由一個帶有150傾斜的旋轉磨碗和磨輥組成。磨輥通過彈簧向磨碗施加壓力，磨碗的邊緣線速度為5．3～6．5m/s ^[3]  。

稱MPS磨，有三個輪胎形的鼓輥 ^[5]  ，磨輥傾斜150，壓在帶環形圓弧凹槽的磨盤上。一組液壓氣動的預應力彈簧系統對三個磨輥同時施加壓力，以便產生必要的研磨壓力。電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動。由於物料與磨盤問摩擦力的作用，使磨輥繞本身軸自轉。物料咬入磨輥與磨盤之間，受到擠壓和研磨作用而粉碎。氣流通過圍繞磨盤周圍的風嘴吹入粉磨室內將磨細的物料帶入上部分離器內。分離器為旋轉葉輪式，細粉通過葉片自上部排出，進入收塵器收下。粗粉被葉片阻留落回磨盤上，與新喂入的物料一起粉磨。碎鐵屑等雜物則從風嘴掉下排出磨外。對於潮濕物料，可以通入熱風，在粉磨的同時可將物料烘乾至水分含量為0．5%以下。

由於MPS磨機的輥子為輪胎形，和磨盤上的輪溝相匹配，故輥套磨損較均勻，比較耐磨。與磨盤尺寸相同的其他輥磨機比較，其磨輥直徑較大，故喂料粒度大(可達80~300mm)，可省去磨前的預破碎工序。在同樣粉磨能力下，它的磨盤直徑比其他輥磨機大，使得磨機壓強較萊歇磨或雷蒙磨低20%，因此風機動力較節省。這種磨機的磨輥不能翻出磨盤，磨輥或磨盤磨損後通常在磨內更換，可用慢轉裝置將磨盤轉到便於維修的位置。如果需要取出整個磨輥，必須拆除整個磨頂，或從磨的邊門取出每個磨輥。

MPS磨由傳動、磨盤、磨輥、張緊裝置、分離器、機架和密封空氣等部分組成。

由主電動機、主減速機、輔助電機、輔助減速機和超越離合器組成。

主電動機為三相繞線型異步電動機，冷卻方式根據用户要求而定，採用液體電阻器啓動。

主減速機為兩級動力傳動的錐形行星齒輪系，第一級為格利森圓錐齒輪副，第二級為行星齒輪副。為了承受研磨部件的重力及研磨壓力，在箱體頂部裝有專用的擺動支承式推力軸承。主減速器的潤滑由專用液壓站來實現，液壓站由高、低壓兩套系統組成，啓動磨機前，先啓動液壓站低壓潤滑系統，約兩分鐘後再啓動液壓站高壓系統，此時高壓油能使磨盤體抬起，在擺動支承式推力軸承上表面形成油膜，高壓系統啓動後至少兩分鐘再啓動磨機。

磨盤部由磨盤座、磨盤襯板、噴口環、絕熱板和刮板等組成。

磨盤座用專用定位銷和聯接螺栓與主減速器輸出軸法蘭把合,為保證所傳遞扭矩，螺栓用力矩搬手按規定力矩把緊。磨盤座為鑄鋼件。

磨盤座上面配置了磨盤襯板，裏外圈襯板又分成數塊小襯板，以便於更換。裏圈襯板用壓板固定，外圈襯板則頂在磨盤座外沿的楔形邊緣上，用壓板壓上。磨盤襯板的幾何形狀決定着磨輥的傾斜，即磨輥襯板弧形中間與磨盤座上襯板曲面之間的接觸點處的法線與鉛垂方向間的角度一般為 150。磨盤襯板的材料為硬鎳合金鑄鐵。

噴口環設在磨盤與上架體之間，噴口環本體是由普通鋼板焊接的兩個錐體，錐度一般為 500，在內外錐體間設有數十塊隔板，隔板傾斜佈置，其最佳傾斜角度為37030´，隔板之間的距離一般小於300mm。隔板之間的空間構成風環通道，在風環通道內裝有噴口環襯板。被磨細的物料由風環通道吹來的熱風沿噴口環外錐裏壁吹起。

一般風環處的風速為 90m/s，這個風速恰好能將被磨細物粒吹起，將廢渣排出。風環處蓋板是用來遮蓋部分風環的，目的是調節風速，即蓋板遮蓋風環，風速則提高，蓋的越多風速越高，反之亦然。

在磨盤座底部外面有絕熱板，材料耐熱温度為7000C，用薄鋼板把合在磨盤座底部，使磨盤座與入磨熱氣體絕熱。

刮板為焊接件，用螺栓把合在磨盤座底部, 1800對稱佈置。由噴口環排出來的廢渣由刮板刮到排渣門排走。

由三個磨輥、壓力框架等組成，三個磨輥互成1200排列。磨輥與壓力框架連接。由於壓力框架沿上架體六角形內壁自由地上下滑動，因此磨輥跟隨壓力框架上下滑動，這就使磨輥部在運轉時適應因非破碎物而引起的衝擊載荷。三角形壓力框架是鋼板焊接結構，箱形截面中的內腔焊縫用專門的深孔內腔焊機焊接。

單個磨輥由十二塊磨輥襯板沿輥體外圓排列並通過壓板緊固。為保證預緊力，螺栓用力矩搬手按規定力矩把緊，襯板的這種結構易於襯板的更換。

磨輥軸通過球面滾子軸承和圓柱滾子軸承來支承輥體，磨輥軸通過輥子架鉸接於壓力框架下面，因此，工作時只有輥子圍繞輥軸自轉。

由三組油缸蓄能器、三個張緊杆和三組鉸接支承裝置組成。油缸蓄能器的底部通過銷子鉸接於基礎框架的耳板上，上部通過螺母與張緊杆聯接，張緊杆的上部則為鉸接支承裝置，鉸接支承裝置用螺栓與磨輥部壓力框架聯接並形成球面支承，這種上下鉸接裝置保證了在惡劣受力狀態下油缸的穩定。

由上、下架體組成，在上架體上設有檢修門，另有一活門，用於拆裝磨輥。上架體中部設有進料漏斗，漏斗體底部為雙層板，板中空間與架體內腔相通，當磨機工作時，磨內熱氣體通到此空間，以防潮濕物料粘在漏斗底部。漏斗底部和側面設有襯板，以防止物料對漏斗的磨損。上架體部設有三個拉桿密封裝置、三個向磨內噴水的噴水器。

下架體的下部開設了一個推進主減速機的大門並設有一個排渣門用於排渣。進風口設在下架體上方，用來向磨機內引入熱風。

稱伯力鳩斯磨機(polysius)。又稱HRM、PRM型輥磨機 ^[6]  。

它具有曲面形的磨輥和碗形的磨盤，每個磨輥由兩個窄的輥子並裝在一起，磨輥隨着磨盤的旋轉一起運動，磨輥上的兩個輥子可以各自調節它們相對於磨盤的速度，減少滑動摩擦。磨輥的壓力由液壓調節，以提供所需的研磨壓力。粗顆粒的一部分經過磨盤邊緣落下，卸入外部的鬥式提升機，提升機又將其返回磨內。磨內已粉碎的物料被移向磨盤邊緣，此處有一圈風嘴，氣流將物料向上帶進分離器，細粉收集於電收塵器內。

稱Atox磨機，磨輥是圓柱形，磨盤是平面形，結構簡單，襯板易於分段組合。可用於粉磨煤、水泥生料和熟料。為了降低風機能耗，磨機內氣流速度較低，最大為10m/s。由於穿過噴嘴環的風速較低，使大量的粗物料要通過噴嘴環落下，所以應設置一台提升機，把這些物料返回磨機進行再粉磨。

Atox磨可在很寬的範圍內調節產品細度，它的分離器由主轉子和副轉子組成，主轉子為無級變速，副轉子可把大顆粒先分離出來。

稱為E型磨機。這種磨多用於煤粉製備，主要由粉磨室、分離器和傳動機構組成。粉磨室是由研磨環構成，下環迴轉，上環固定。用可調彈簧、液壓裝置或液壓、氣動裝置壓於上環，使之互相緊密地頂着磨球，像巨型止推滾珠軸承那樣，球在上下環之間滾動。喂料機把入磨物料從上部通過分離器，或從側邊通過磨機殼體喂入粉磨室，然後靠離心力把物料甩到球下。磨後的產品從粉磨裝置的周邊排出，被上升的氣流帶人分離器。分離後的粗料返回粉磨室，而細粉則隨氣流排出磨外。該磨配置10～12個高耐磨鑄鋼製成的空心球，按磨機規格的不同，球徑最大達500mm。

輥磨機的主要經濟技術指標有產量、電耗、化學成分合格率、產品細度、水分等 ^[5]  。

(1)影響產品細度的主要因素就是分離器轉速和該處風速，一般風速不能任意調整，因此調整分離器轉速為產品細度控制的主要手段，分離器是變頻無級調速，轉速越高，產品細度越細。輥磨機的產品細度是很均齊的，但不能過細，應控制在要求範圍內，理想的細度應為9%～1 2%（0.08mm方孔篩)，對於窯外分解窯可放寬至1 6%。產品太細，既不易操作又造成浪費。

(2)影響產品水分的因素是入磨風温和風量。風量基本恆定，不應隨意變化。因此入磨風温就決定了物料出磨水分。在北方以防均化庫在冬季出現問題，—般出磨物料水分在0. 5%以下，不應超出0.7%。

(3)影響磨機產量的因素除物料本身的性能外，主要是拉緊壓力，料層厚度的合理配合。拉緊壓力超高，研磨能力越大，料層越薄，粉磨效果越好。但必須要在平穩運行的前提下追求產量，否則事與願違。當然磨內的通風量應滿足要求。

(4)產品的電耗是和磨機產量緊密相關的。產量越高，單位電耗越低。另外與合理用風有關，產量較低，用風量很大，勢必增加風機的耗電量，因此通風量要合理調節，在滿足噴環風速和出磨風量含塵濃度的前提下，不應使用過大的風量。

1、節約能耗：高壓對輥磨超細碎工藝取代傳統的破碎-磨礦工藝，綜合電耗降低60%以上，鋼耗降低40%以上 ^[3]  。

2、増大產量：破碎比大，可將40~120mm物料粉碎至-3mm以下，單機處理能力滿足20 t/h到1000t/h產量。

3、節省投資：磨輥面硬度高、耐磨性強、採用硬質合金鋼材料，使用壽命高達20000h，設備佔地面積小，土建投資省。

4、環保簡單：設備運行時噪音小、粉塵污染少，輥子運轉平穩，作業率高達95%以上，可在線維修，操作簡便。

5、應用廣泛：工藝系統配置靈活，物料加工適應能力強，有利於選礦加工的大型化、自動化和高效節能性發展。