水泥立磨 水泥立磨的过去与现在

的过去和现在

1立磨的历史和发展现状

在水泥生产中，传统的生料粉磨系统是球磨机粉磨系统。自立磨出现以来，它以其独特的研磨原理克服了球磨机研磨机构的诸多缺陷，逐渐引起人们的重视。特别是，与球磨系统相比，改进后的立磨具有明显的优势，其工艺特点特别适用于大型预分解窑水泥生产线，因为它可以充分利用预热器的余热和废气，可以高效、全面地完成物料的破碎、研磨、干燥、选粉和气力输送过程，集多种功能于一体。由于采用料床研磨原理，避免了金属之间的冲击和磨损，金属磨损小，噪音低，而且由于是风扫研磨，具有内部选粉功能，避免了过度研磨，减少了无用工作的消耗，研磨效率高。与球磨系统相比，研磨的功耗仅为球磨系统的50% ~ 60%。它还具有工艺流程简单、单机产量大、喂料粒度大、干燥能力强、密封性能好、负压操作无粉尘、成品质量控制快、产品更换灵活等特点。它已成为世界上首选的生料磨和煤粉磨设备。

立磨又叫立磨、辊磨、立辊磨。第一个是20世纪20年代在德国开发的。第一台用于水泥工业的立磨出现在1935年的西德。在被美国和加拿大采用之前，它在欧洲水泥厂使用了很多年。此外，欧洲和美国很乐意开发和应用立式磨机，因为当时欧洲国家的燃料和电力成本相对较高。也正是因为能源消耗成本的上升，美国对立式磨更感兴趣。美国第一台立式磨于1973年底投入运行。后来，日本、埃及、墨西哥、新西兰、阿根廷、刚果等国也采用了立磨。

上世纪末，东南亚经济快速发展，也带动了水泥市场的蓬勃发展。世界上这一地区的大型水泥生产线如雨后春笋般出现，大型立磨得到广泛应用。

立磨技术的突破始于20世纪60年代，此后立磨得到了改进和扩大。在欧洲、美洲和亚洲的水泥工业中被用来研磨原料后，它在20世纪70年代发展迅速，当时出现了一台500吨/时的大型立磨。20世纪90年代，国际立磨技术有了新的飞跃。应用有限元分析、热传导分析、流体计算、工艺参数优化等现代方法解决大型立磨的工艺和结构难题，新型耐磨材料的应用延长了使用寿命，从而保证了超大型立磨的实现，保证了大型干法水泥生产线对立磨能力的要求。因此，在国外现代化新型干法水泥生产线的建设中，立磨的占用率超过90%。目前世界上最大的是洛奇1999年设计制造的LM63:41立磨，电机功率5600KW，用于图昂暹罗水泥厂6号线。泰国宋集团，实际生产能力709t/h；Polysius公司生产的RM69/29立磨，功率5000KW，生产能力600t/h，已用于印度尼西亚Indrol/Ihdoxement水泥厂和Pfeiffer公司生产的MPS5600B立磨，电机功率5400KW，设计生产能力480t/h，已在印度Mahara Shtra使用

立磨在中国的应用始于20世纪40年代末，当时它被用于白水泥厂的生料粉磨。自20世纪50年代以来，小型立式磨生料已用于一些小型水泥厂，也用于湿式水泥厂研磨煤粉。自20世纪70年代末以来，当干法水泥厂开始开发一种新的干法窑外分解工艺时，他们更加重视立式磨的原材料的研究和开发。80年代初，天津水泥研究设计院开发了TKM系列立磨。河南新乡水泥厂1000t/d新建干法生产线采用TKM25立磨，产能80t/h，系统电耗15.4kwh，合肥水泥工业设计研究院研发了HRM系列立磨，产能限定在1000t/d生产线。与此同时，中国开始引进国外大型干法水泥厂。据统计，我国已引进47台以上大型立式磨机，配套日产2000吨以上的生产线。1985年，沈阳重型机械厂从德国普发公司引进MPS立磨制造技术，配套日产2000吨以下的生产线。其产品用于刘立河水泥厂和万年水泥厂。此外，与海螺集团合作开发制造了与2500吨/日和5000吨/日生产线配套的MPS3424和MPS5000立式磨机，已在港督海螺、铜陵海螺、池州海螺等公司投入使用。其中，MLS4531立磨是目前已投入使用的国内最大的立磨。

由于海螺集团拥有全国最大数量的窑外大型分解生产线，因此大型立磨数量也是最多的。目前各类原料立磨13台，磨煤粉立磨12台以上；海螺集团也是进口大型立磨数量最多的企业，包括MPS、ATOX、RM、LM，其中池州海螺一个基地有一个MPS，一个ATOX，两个RM磨原料，三个立磨磨煤。

预计海螺集团在建和拟建的多条熟料生产线都将采用大型和超大型立式磨机研磨原料。

纵观国内外的应用和演变，立磨正在向大型化、超大型化方向发展，以适应大型干法水泥生产线的建设，其结构设计趋于合理，功能趋于完善。近几年海螺集团采用的立磨基本都是改进的第三代立磨。其选粉功能、细度调节功能、研磨效率、耐磨性、节能措施和控制水平均有较大提高。也有将立式磨机应用于水泥熟料粉磨的成功实例，立式磨机有取代水泥厂球磨机系统的趋势。但立磨的技术含量比球磨机高，立磨集机、电、仪表于一体，综合功能强。操作或维护的技术要求超过球磨机，需要在实践中认真总结和研究，尽快管理、使用和维护立磨，促进生产发展。

2立磨的工作原理和类型

立磨种类繁多，结构和功能各有特点，但基本结构相似。它们都有传动装置、磨盘、磨辊、喷嘴环、液压拉伸装置、粉末分选装置、润滑系统、外壳等。它们的主要工作原理基本相同。

2.1立磨的主要工作原理

传动装置带动壳体内的磨盘转动，磨辊在磨盘的摩擦作用下绕磨辊轴转动。物料通过锁紧供气装置和进料口落入磨盘中心，在离心力的作用下向磨盘侧移动。当通过研磨轨道时，在研磨辊和研磨盘之间被压碎。磨辊相对于物料和磨盘的破碎压力由液压拉伸装置提供。在粉碎过程中，物料受到磨辊的压力和磨盘与磨辊相对运动产生的剪切力。物料挤出后，在磨盘轨道上形成料床，料床的物料颗粒之间相互挤压和摩擦导致棱角剥落，起到进一步破碎的作用。磨碎的材料继续移动到托盘的边缘，直到溢出托盘。磨盘周围有一个喷嘴环，热气流将溢出的物料从下向上高速带走，其中大颗粒首先落在磨盘上，小颗粒在上升气流的作用下被带到选粉装置进行粗、细分级，粗粉返回磨盘进行再磨， 符合细度要求的细粉作为成品，随气流带进入除尘器收集到机壳的上出口。 喷嘴环处上升的气流还允许材料中比重较高的物质落在喷嘴环下方，并从壳体下部的排渣口排出。由于喷嘴环处气流速度高，传热速度快，小颗粒瞬间干燥。估计每一个进入立磨的颗粒在成为成品之前平均在磨辊下和上升气流中来回移动几十次，存在多级粉碎的事实。

从上面可以看出，立磨在工作时对物料起着综合作用。它包括磨辊和磨盘之间的研磨作用；由气流携带，上升到选粉装置的气动提升功能；以及选粉装置中的粗细分级；还有热气流传热的干燥功能。对于大型立磨，其实是有中碎功能的，所以大型立磨其实有五个功能。在大型立式磨机中，上述排渣口的功能也发生了变化。通过出渣口与外部机械提升机配合，将大比例的物料送入外部机械提升机进行再研磨，以减少磨机内物料气动提升所需的风机负荷，有利于降低系统阻力和功耗，因为机械提升的功耗明显低于气动提升。这种方法叫做物质的外循环。

2.2立磨类型

每种立磨的结构最突出的区别在于磨盘的结构和磨辊的形状和数量。另一方面，不同类型的立式磨机在粉末分离装置方面有很大的改进。现在，高效粉体分离器已经移植到立磨中，取代了原来的静态惯性粉体分离装置，提高了粉体分离效率，可以更方便地调整成品细度。对磨辊加压也有不同的方式。所以在功能和效果上各有优势。几种常用立磨的主要结构、功能和特点如下:

MPS立式磨机:

MPS立式磨是西德普发公司的技术，也叫非凡磨。。磨机采用鼓形磨辊和带有圆弧槽的碗形磨盘，研磨效率高。三个磨辊相对于磨盘倾斜安装，并且彼此成120度布置。卷皮组装组合。

三个液压拉杆传递的张力通过压力架传递给三个磨辊，然后传递给磨辊和磨盘之间的材料层。液压拉杆在启动磨机时不能同时提升磨辊和压力架，所以设置了辅助传动装置。启动时，先启动副变速器，再按一定间隔启动主变速器。粉体分离装置的静叶片按设定的倾角排列，转向流旋转加强物料的分离。粉末分离器中间的动笼转子由高架传动装置驱动旋转，可以方便地实现无级调速。它可以增强粉体分离装置中间的旋转风速，提高粉体分离效率，并通过调节转速方便地调节成品细度。喷嘴环导向叶片以固定的倾角安装，有利于引导进气呈螺旋上升趋势，并能促使从部分粗颗粒中分离出来的向上气流在粗粉进入选粉装置之前返回磨盘。运转前，进入磨机，通过堵塞喷嘴环的横截面来改变风环的通风面积，从而改变风速，以满足不同比重物料的风速要求。维修时，液压拉杆只能抬起与磨辊连接的压力架，但压力架与磨辊支架之间的连接板应先拆下。并用装卸专用工具固定磨辊。进料口气锁装置采用三个液控门，既有锁气功能，又有控制进料量的功能。两个重力翻板阀用于控制出渣口的气闸。

ATOX立式磨

该工厂由丹麦史密斯公司设计和制造。采用圆柱形磨辊和平轨磨盘，磨辊的辊皮组装组合，便于更换辊皮。一般有三个磨辊，相互呈120度分布，相对磨盘垂直安装。三个磨辊由中心框架上的三个法兰和辊轴法兰集成。然后，三个液压拉伸杆分别与三个辊轴的另一端连接，将液压传递给磨盘和料层，液压拉伸杆可以将磨辊和中心架整体提起。所以没有辅助传动，启动时直接启动主传动系统。SEPAX分级机已用于替代粉末分离装置中原有的静态惯性分离器。SEPAX也是丹麦开发的高效分类器。其结构也分为一圈静导叶和中间由窄导叶组成的动笼转子。其机理和作用与MPS采用的粉体分离装置相似。但笼型转子增加了水平分离环组件，有利于旋转气流分层水平旋转，气流运动清晰，气流层间干扰小，使选粉分级功能更加高效。静态刀片的倾斜角度可以预设，有助于调节产品的细度。在操作中，也可以通过调节顶部外的螺栓来调节叶片角度。喷嘴环类似于MPS型。进料口的锁风装置采用机械传动的旋转叶轮结构，可以锁风，控制进料量。进料槽底部为夹层结构，带热风，具有防堵功能。出渣口采用封闭式电磁振动给料机出料，具有物料密封功能。

RM立式磨机

该工厂由西德的波利修斯公司制造。自1965年开始生产以来，它主要在欧洲销售。RM磨经历了三代技术改造，其目前的结构和功能与其他类型的立磨有很大不同。其主要特征是两组组装的磨辊，每组磨辊由两个窄辊组装而成，两组中有四个磨辊，这两个磨辊分别对应磨盘调整速度。有利于减小磨盘内外轨迹造成的速度差，从而减少摩擦造成的磨损，延长磨辊皮的使用寿命，减少磨辊与磨盘之间的物料滑移。每个磨辊也是轮胎形的，有两圈与磨盘相对应的槽形轨道，磨盘的横截面为碗形。磨盘上的两条槽道增加了研磨物料的次数和时间，有利于提高研磨效率。每组磨辊有一个辊架，每个磨辊架的两端各挂一个挂钩，每个挂钩由液压拉杆连接，共四个。拉杆通过挂钩和辊架将压力传递给磨辊和料床，对物料进行粉碎。研磨压力可连续调节，以满足操作要求。

液压张紧系统可以使每组双滚筒相对于滚筒轴的轴向平面在三个平面内自由移动，如垂直面上升和下降，以及沿滚筒径向的少量水平移动。如果磨盘中间的内辊被粗料抬起，外辊对物料的压力就会增大，反之亦然。每组磨辊中的每个窄辊的这种交互作用也导致有效的研磨。

研磨轨迹的形状和粘着表面的变形会影响钩子的偏移。可以通过测量磨损并相应调整吊钩的悬挂方向来进行补偿。这有利于平衡供应给两个辊的压力并保持研磨效果。

磨损不均匀后，双辊机组的辊面也可以整体旋转180°安装使用。

喷嘴环的空气出口区域设计成可从外壳外部进行调节。调节装置为8个定位销挡板。喷嘴环面积可以通过推拉一定的允许量，用销钉定位来改变，从而改变磨机内气流的上升速度，以满足不同产量的需要。喷嘴环的导向叶片垂直安装，有利于降低通风阻力。

粉末分离装置采用SEPOL型高效分级机，与史密斯ATOX型采用的SEPAX型的不同之处在于，笼型转子上没有水平隔圈，但周边静叶片的倾角是可调的，调节机构位于壳体顶部。当磨机运行时，也可以通过手动转动调节机构来改变叶片倾角，有利于辅助动态叶片根据需要调节产品的细度。粗粉漏斗出口设有分流板，使粗粉向粉尘浓度较低的两个区域下落。RMK立磨选粉机选粉机的粗粉锥斗也设计成分体组合式，有利于在维护选粉机时将锥斗的两半围绕销轴分开，便于维护和操作。

每台立磨由两台外提升机共同负责提升出渣口排出的外循环物料，然后送到机壳顶部的两个返料口，再进入选粉机的布料器或直接进入立磨进行外循环研磨。

进料口的气锁进料装置是通过叶轮式机械传动进料阀均匀进料，可以调节进料量，最大限度地减少漏风量。设计用热空气加热粗料进料阀中心，热空气引入溜槽夹层加热，有利于防止水分大的物料在进料阀和溜槽中粘连堵塞。出渣口配有重力气闸阀。

传动装置中设置辅助传动，因为液压拉杆无法提升磨辊。

LM型

该工厂由西德尔的洛奇公司制造。国内进口和使用的莱西轧机有两种:一种是UBE和Siddle通过技术合作生产的used莱西轧机，即UBE生产的LM系列；另一种是Lehrer轧机，由美国Fuller公司和Siddle的Scheer公司承包并获准生产，即Fuller公司制造的LM系列，主要结构基本相同。

大型莱彻轧机为4辊式。它是一种锥形磨辊，是一种无辊架的平轨磨盘。磨辊和磨盘之间的压力由相应数量的辊的液压拉伸装置提供。工作时，摇臂作为杠杆，将油缸产生的拉力传递给磨辊进行研磨。最大的特点是液压拉伸杆可以通过控制提升磨辊，这样拖动电机所需的启动力矩就可以降到最低。因此，起动扭矩为70%或80%的普通电机可以不用辅助传动。还有一个液压磨辊翻转装置，以简化维护工作。维修时，只要接上液压装置，磨辊就可以转出机壳，一天就可以完成磨辊皮的更换。液压控制杆在磨机外面，所以不需要空气封。但是，当磨辊处于研磨位置时，磨辊的空气密封必须保持抵抗研磨机中500mmH2O的负压，以防止过多的含尘气体渗透到轴承中。

文章来源:中国水泥配件网论坛

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