立式磨技术

几种主要立式磨及其主要特点

1.HRM型立式磨

HRM型立式磨是合肥水泥研究设计院研制的能广泛用于建材、冶金、电力、化工、非矿等行业粉磨各种非金属物料的高效节能的烘干兼粉磨设备，首台HRM1250立式磨于1989年用于安徽省蒙城县水泥厂，1993年通过了部级技术鉴定，1996年获建材行业科技进步二等奖。HRM型立式磨的磨盘为盘形、磨辊为轮胎形，组成合理的研磨区域，粉磨效率高、电耗低。磨辊可以翻出机外检修，辊套可以翻面使用，能延长使用寿命，有防止磨辊辊套与磨盘衬板直接接触的限位装置，能避免磨机运行时因断料引起的剧烈振动。磨辊轴承采用稀油循环强制润滑、在机外自然密封，轴承能得到良好的润滑和冷却，大大提高了轴承的使用寿命。磨辊横轴采用滚动轴承支撑，可免维护。加压油缸设计为快速拆分结构，维护、检修十分方便。HRM4800立式磨每只磨辊采用双油缸加压，减小了油缸直径，增加了油缸的可靠性。 分离器为动—静态高效分离器，选粉效率高、阻力小。HRM型立式磨已经生产600多台套，而且正以100台套/年的速度高速增长。不仅能够用于粉磨水泥原料，而且能够用于磨煤、矿渣、非矿等各种非金属物料，共有水泥原料磨、煤磨、矿渣/水泥磨和非矿超细磨四个系列、三十多种规格的产品，广泛用于建材、化工、电力、冶金、非矿等行业，并出口到巴基斯坦、土耳其、埃及、印度、越南、阿尔及尼亚、阿联酋等国家。 2008年10月，中国最大的立式磨——HRM4800立式磨在浙江虎山集团5000吨/日水泥熟料生产线上投入运行，该设备研磨区域中径为4800mm，研磨区域外径为5600mm，磨盘外径为 6100mm。在粉磨原料易磨性Bond指数为15.2kWh/t的难磨物料情况下，产量仍然达到了450t/h，系统粉磨电耗为13.5kWh/t。主要技术经济指标达到了国际同类产品先进水平。 HRM4800立式磨是按照与日产5000~7000吨水泥熟料生产线配套粉磨原料而设计的，只需配备不同的减速机与电机，就能满足不同水泥生产线的需要，是我国最大的立式磨。

2.TRM型立式磨与LGM型立式磨

TRM型立式磨和LGM型立式磨的结构与LM型立式磨相同，磨盘为平盘、磨辊为锥台型，磨辊能翻出机外检修，分离器也为动—静态分离器。主要特点与德国LOESCHE 磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工业设计研究院研制的立式磨，其特点是磨盘转速较快，因而与其他型式的立式磨相比，在规格相同条件下，产量较高，而在同样能力的条件下，规格较小，设备重量较轻，能适应于风扫式和部分物料外循环系统。与日产5000吨水泥熟料生产线配套粉磨原料的TRM53.40立式磨于2008年9月投入运行，达到了设计的各项技术经济指标。

3.MLS（MPS）型立式磨

MPS型立式磨是沈阳重型机器厂引进德国非凡公司于一九八五年十二月从西德PFEIFFER公司引进技术生产的立式磨。合同规定转让八种规格产品的全部设计、制造和检验技术，以及试验选型用MPS磨机全套试验室设备，以满足700t/d、1000t/d、2000 t/d水泥厂需要。 由于合同已经到期，沈阳重型机器厂将该立式磨产品改为MLS型立式磨，并开发设计了MLS3626、MLS3626加强型以及MLS4531原料立式磨，分别与2500t/d、3000 t/d和5000 t/d水泥熟料生产线配套粉磨原料。该型立式磨的研磨区域为环槽型、磨辊为轮胎型、辊套为分瓣型结构，每台磨有3个磨辊，由液压缸通过压力框架对3个磨辊加压。

1.通过几台与5000t/d水泥熟料生产线配套的大型立式磨配国产减速机的使用情况证明：国产立式磨及减速机设计、制造技术基本成熟，能够满足5000t/d水泥熟料生产线的需要，供货周期较短、价格较低。进口立式磨供货周期长、价格昂贵（比国产减速机贵50%以上），且国内以前进口的立式磨减速机在使用3~5年后也先后出现故障，维修周期长、更换配件费用高且难以及时到货，使整条生产线停产数月的情况也时有发生；所以建议国内生产线优先选用国产立式磨及减速机。 2.在选用国产立式磨时要注意比较其结构是否合理，维护、检修是否方便，技术经济指标是否先进，售后服务是否有保障，运行费用是否低廉，供货方是否具有较强研发能力和技术更新能力等等。这些需要用户进行深入细致的调查研究，不能仅看企业的规模和广告宣传。 3.不要迷信进口零部件。进口国外知名品牌的零部件对提高设备的可靠性固然有利，但也要从检修、维护、配件保证及费用方面综合分析，值得进口的是液压元器件、油缸密封件等价值较低、易备易换的零部件。而对于主减速机、磨辊轴承等价值昂贵的部件，建议采用国产设备。 其原因之一：如果与日产2500吨水泥熟料生产线配套的原料立式磨磨辊轴承采用进口轴承，与采用国产轴承相比，所增加的费用足够买一只完整的磨辊总成作为备件；如果与日产5000吨水泥熟料生产线配套的原料立式磨采用进口主减速机，与采用国产减速机相比，所增加的费用足够多买一台完整的减速机总成作为备件； 原因之二：前几年进口的与日产2500吨、5000吨生产线配套的原料立式磨主减速机，已经有很大的比例出了故障，维修费用非常高，而且整条生产线停产时间较长，造成的损失很大，有些进口减速机也不得不靠国内减速机厂家修复。4.不要拘泥于一窑一磨的生产线配备模式，要因地制宜。一窑一磨的生产线工艺简洁，工艺环节少，但磨机规格大、运输困难，对于交通不便的边远地区建议选用一窑两磨的工艺方案。这种工艺在国内已有30多条生产线，技术也非常成熟，设备投资低、供货周期短，设备检修容易，在用电高峰时可以停一台磨避峰，并且有利于提高窑系统的运转率。国内某大型水泥集团公司在日产万吨水泥熟料生产基地两条5000t/d生产线分别使用进口单台立式磨和国产两台HRM3400立式磨粉磨原料，结果国产两台立式磨系统的生料工序电耗比进口单台立式磨系统电耗低11%。所以，两磨一窑系统不一定比一磨一窑系统电耗高。

经过近一个世纪的发展，立式磨技术已经十分成熟。特别是六十年代以来，随着窑外分解技术的诞生并向大型化发展，立式磨在国外水泥工业中得到了广泛应用，其技术水平得到了进一步的提高和完善。国内外十多家公司相继研制了各种类型的立式磨，均取得了成功。 德国LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、Krupp Polysius公司研制了RM立式磨、丹麦F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生产引进德国LOESCHE公司技术，生产UB-LM立式磨；德国LOESCHE公司正在制造LM69.40立式磨，主机装机容量为7000Kw，产量可达1200吨/时，将用于印度与日产10000吨熟料的水泥生产线配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。

齿辊表面技术特性主要指辊面上磨齿的齿数、齿角、齿顶平面、斜度以及两磨辊的排列、平均速度、速比等。

（1）齿数

齿数的多少与研磨物料的粒度、流量大小和要求达到的粉碎程度有关。如：入磨物料粒度、流量较大或要求磨出物较粗时,齿数配备就应较少；反之就应配置较多的齿数。在其它条件相同的情况下，磨辊齿数越少，两磨齿间的距离越大，齿沟越深，只适宜研磨颗粒大的物料。若用其研磨细小的物料，会使物料嵌入齿沟而得不到研磨。磨辊齿数越多，两磨齿间的距离越小，齿沟越浅，只适宜研磨颗粒小的物料。若用它研磨颗粒大的物料，流量少时，麦皮易磨得过碎，流量多时，物料的中间部分研磨不充分，磨齿易磨损，产量低而动力消耗高。

生产实践证明：齿数少比齿数多时省动力、磨温低、磨辊使用寿命长，能适应高流量，麸皮易保持完整，出渣粒比例较多，面粉较少。在其它条件相同的情况下，剥刮率、取粉率都较低。

（2）齿角

齿角分前角和后角。在研磨过程中，物料落入两磨辊间，被慢辊托住，由快辊对物料进行粉碎。物料在磨辊间所受作用力的大小主要取决于前角。当前角减小时，剪切力增大，挤压力减小，对物料的剪切破碎作用加强，剥刮率增加，磨下物中渣心比例提高，细粉数量减少，皮层易碎，粉中麸星增多，品质可能下降，但能以较低的动力消耗处理较高的物料流量；当前角增大时，剪切力减小，挤压力增大，挤压力的作用占主导地位，磨下物中渣心比例减少，细粉数量增多，皮层不易碎，面粉品质较好，但破碎能力下降，动耗较高，处理流量较低。

磨齿的后角虽对研磨不起主要作用，但其大小与磨齿的高度及耐磨性有关。当齿角不变而后角增大，则磨齿高度降低，厚度增加，提高了磨齿的耐磨性，延长了磨辊的使用寿命。

（3）齿顶平面

新拉丝的磨齿齿顶不能过于锋利，应根据磨齿大小留有一定的齿顶平面。齿顶平面可以对物料取得较缓和的破碎作用，减少麸屑产生；可保证磨辊拉丝后为精确圆柱形，提高运转稳定性；还可提高磨辊使用寿命，稳定粉路的运行状态。

（4）斜度

磨齿斜度是两磨辊相向转动对物料产生交叉点，并起剥刮碾磨的关键。若磨齿没有斜度，快、慢辊的磨齿将相互平行，在研磨时两辊之间将发生不稳定、错啮合现象，这样不仅容易将麸片切成丝状，同时磨辊还会产生振动而影响研磨效果。磨齿不仅必须有斜度，还必须正确安装。

两辊磨齿在研磨区的两侧相对物料形成许多交叉点，当一对磨辊相向转动时，快辊磨齿与慢辊磨齿便形成许多交叉点，在磨辊间的轧距小于被研磨物料的情况下，物料就在交叉点上受到相对较强的剪切作用。当研磨区内的交叉点数目较多时，区内物料受到剪切的平均机会将增多，设备的破碎能力增强。

在其它条件相同的情况下，斜度较大时，研磨区内的交叉点数目较多，物料在研磨区内受到破碎的程度将增强，皮层易碎，产品质量较差，但动力消耗较低。所以在加工硬麦、陈麦、低水分小麦和品质质量要求高时应选用较小的斜度。而在要求动耗较低时可选用较大的斜度。

（5）排列

钝对钝排列时，快、慢辊磨齿均采用大前角，对物料的挤压力大而剪切力小，破碎作用缓和，磨下物中麸片大，渣、心少而面粉多，粉中含麸少、质量好，但动力消耗较高。适于加工硬麦、低水分小麦和要求麸片完整及流量较低的情况。

锋对锋排列时，对物料的剪切作用较强，因而破碎程度高，动力消耗低，磨下物中麸片较碎，渣、心多而细粉少，适于加工软麦、高水分小麦和要求流量较高的情况。

（6）平均速度

磨辊分快辊和慢辊，分别有一定的转速，磨辊的转速一般是以快辊转速来确定的。转速越高，快慢辊的线速度就越高，其平均线速越高。两磨辊的平均线速与处理流量有关，平均线速越高，处理的流量就越大，磨粉机的产量就越高。

（7）速比

若其它条件不变，速比较大对物料的研磨作用较强。速比越大，剥刮齿数越多，物料接受剥刮的次数越多，被粉碎的程度显然将增强；但麸片易碎，渣、心、粉的灰分增加，动力消耗也随之增加。所以速比的选用必须与工艺、原料性质、研磨要求等相适应。

如果提高速比而不相应地提高快辊的线速度，则由于慢辊线速度的减小而使物料通过研磨区的速度降低，这将导致磨粉机生产能力的下降。

（8）磨辊磨齿的新旧程度

新拉制的磨辊齿角较尖锐，有较强的研磨作用。即剥刮率高、麸片易碎、颗粒状物料多、细粉少、动力消耗低、能适应较高的流量。但用过一段时间后，因齿角变钝，研磨作用下降，产量降低，磨出物中麸片大，面粉多，渣粒减少，磨温升高，特别突出的是动力消耗增加。因此，磨齿的新旧将影响研磨效果及粉路负荷的均衡。

立磨的选型要考虑生产线规模、物料性能、粉磨功耗等众多因素。

生产线规模

原则上立磨适用于大规模生产线，立磨集烘干与粉磨于一体，具有低耗高产的特点，因此根据生产规模的不同可以选用不同规格或厂家生产的立磨，但必须考察综合的价格性能比。

粉磨物料的性质

立磨的选型受物料性质的影响有两个方面：其一是易磨性，也就是需要多少力，消耗多少功的问题；其二是在粉磨过程中物料对设备造成多大的磨损。由于各种立磨有不同的形式，因此采用同一种原料在不同磨机上的功耗和磨耗将各不相同。不同物料在同一种立磨上的功耗和磨耗必须经过试验方可确定。