TRM25辊式辊磨

1 概述
　　在水泥行业生产中，粉磨作业耗能是最大的。传统球磨机的能量利用率很低，因此，长期以来人们一直探求能大幅度节能的新技术。
　　随着粉磨技术不断发展，辊式磨的应用已成为粉磨行业中的发展趋势。由于磨机结构紧凑，重量轻，动力消耗小，可作粉磨兼烘干设备。由于辊式磨的成品细度容易调节，特别是随着干法预热窑和预分解窑的发展，辊式磨已得到水泥待业中的普遍采用。天津水泥工业设计研究院设计开发的TRM25辊磨，于一九九四年在河南省新乡水泥厂通过国家部级鉴定，并荣获部级科技进步三等奖。
2 工作原理和特点
　　辊式磨与球磨相比在粉磨机理上有明显的区别，它是借助磨辊和磨盘的相对运动为碾磨装置来粉磨物料的机械。当物料处于辊式磨装置的作业区时，大块物料被压碎，细物料受压后形成一层料床，颗粒之间相互磨擦、剪切使棱角和边缘剥落而被粉碎，因此它属于料床粉磨。在粉磨的同时，通过风环进入磨内的热气体对含水分的物料进行烘干 。它又属于风扫式磨，以一定速度上升的气体将已被粉碎的物料带到上部的粗粉分离器，在分离器作用下，合格的产品随气流排出磨外，而被分离的粗颗粒则重新回到磨盘上进行再粉磨，物料的颗粒在此作往复运动，每分钟达20～30次之多，因此，辊式磨的粉磨效率比较高。未经辊子粉碎或未被粉碎成小颗粒的物料，被磨盘甩到固定在磨机壳体的风环处，以高达60～70m/s以上速度通过风环的热气体将这部分物料吹回到磨盘上进行再粉磨。就这样，物料被反复粉磨烘干直至达到成品细度要求，随气体出磨由设置在磨机外部的细粉分离器分离并收集。
　　辊式磨之所以发展快，除了节能以外，还有如下特点：
（1）一台磨机同时对物料进行烘干、粉磨和分级，工艺流程简单；
（2）与球磨相比，占地面积小；
（3）金属磨耗小；
（4）磨机噪音比球磨小；
（5）维修方便（辊套和衬板的更换时间为8～10小时）；
（6）可大量利用预热器的窑尾废气。
　　此外，物料在磨内停留时间短，成品粒度均匀，自控容易，磨机漏风小，设备运转率高。
2 技术性能
（1）型号：TRM25
（2）磨盘直径：2500mm 
（3）磨辊直径：2000mm
（4）磨盘转速：37r/min
（5）磨辊个数：2个
（6）一个辊子最大碾磨为：150t
（7）磨机配用功率：710～800kw
（8）磨机产量：75～80t/h
条件：粉磨中硬物料，入磨物料粒度≤25mm，物料水份＜6%，成品细度R80=12～14%。
（9）进磨热风温度：350℃
（10）出磨物料水份：0.5%
（11）出磨气体温度：90℃

3 磨机设计及结构主要特点
　　辊磨正常生产的基本条件是要求设备运行平稳。因此，TRM25辊磨除了满足工艺要求进行常规机械设计外，还根据辊磨粉磨运行特点，重点研究了防振、减振、密封、便于操作和维修等措施，确保设备生产安全可靠，运行稳定。
3.1 磨机底座与基础螺栓在确保强度、刚度和质量的前提下，充分考虑到受力点合理分布。在与混凝土基础连接后，能承受强大粉磨力与吸收由此引起的振动，并肥它均匀地传递到混凝土基础中。
3.2 为防止磨辊与磨盘直接接触产生金属撞击并由此引起的振动，磨机设有特殊的磨辊与磨盘之间间隙定位、调节缓冲装置。当突然停料时，通过它缓冲磨辊压力，减缓磨机振动。
3.3 磨机采用了液—气弹簧系统的加压装置，并选择了适当的系统压力，每个液压油缸都配置容量和内部气体压力合理的蓄能器。克服了老式金属弹簧加压装置在生产中无法改变辊压的缺点，缓冲性能好。使辊压波动为最小，减轻了振动。
　　辊轴与壳体间采用了弧形板密封结构，克服了老式圆形孔橡胶密封板由于摇臂摆动而易损坏的弱点，改善了密封性能，减小了磨机漏风。
3.4 专门配备了液压式三道锁风进料装置，翻板周期可根据喂料量变化任意调节，喂料过程中，任何时间都有二块翻板关闭着，有效地减小了漏风。
3.5 磨机磨辊具有自动抬起和落下的功能，可实现磨机空载或轻载启动，无需设置慢速驱动装置。
3.6 磨机设有一套液压翻辊装置，可将磨辊翻出机外，检修方便又省时。
4 磨机主要部件介绍
4.1 分离器
　　在磨机上部设有回转式粗粉分离器，转速可无级调节，其作用是将不合格的粗粒子分离出去进行再粉磨。分离器由转子、壳体和传动等部分组成。
4.2 磨盘
　　磨盘是辊磨的主要粉磨部件之一，物料被粉磨成合格细度的产品将在这上面完成。它是通过两个大直径的圆柱销和几个大直径螺栓与立式出轴减速机连接。它主要由盘毂、磨盘衬板、风环、挡料圈、刮料装置、单作用油缸等部分组成。
4.3 磨辊
　　物料的粉碎主要是通过磨辊的压力来进行，主要是由辊套、辊轴、轮毂、轴承、润滑、密封结构等部分组成，辊套耐磨材料制造，它的使用寿命和磨损速度衬板一样将直接影响到辊磨的运转率、粉磨效率和操作费用。
4.4 摇臂装置
　　摇臂装置主要磨辊加压传递力矩的部分，它包括摇臂、心轴、滑动轴承和胀套等。摇臂上部与辊轴相连接，下部通过胀套、心轴、胀套支承两个滑动轴承上。向前伸出的摇臂杆与油缸接杆连接。
4.5 液压加压系统
　　加压装置是磨辊压力的来源。主要是由液压站和每个磨辊有两组加压装置（每组包括一个液压油缸、两个蓄能器及接杆、油缸底座和缓冲装置）等组成。
5 实际应用情况
　　自1993年我院在新乡水泥厂推出首台TRM25型磨以来，相继在北京周口店水泥厂、广西横县水泥厂推出了2台TRM17型磨，之后又分别在河南平顶山水厂、杭州水泥厂、河北鑫磊水泥厂推出了4台TRM25型磨（其中平顶山水泥厂2台）。另外我院为湖北宜昌水泥厂设计的首台TRM22型磨，已准备安装。
　　从以上磨机的使用情况看，均取得了良好的效果。例如：河南新乡水泥厂使用的TRM25型磨，1993年1～12月，生产生普166012吨，系统用电289.35万kwh，生料系统电耗为17.43kwh/t。该厂两台φ1.83×6.12m闭路生料磨（原料为白垩土较多，台时产量17t/h），1993年全年生产22.675万吨，总用电量445.14kwh，系统电耗19.63kwh/t，两者相比，年节省用电101.2万kwh/t，按该厂当时电价0.33元/度计算，年节省电费33.4万元。辊磨单位成品的金属磨耗与球磨相比的情况，根据1993年4月10日对辊磨耐磨材料的实际测量，得出磨盘衬板和辊套的磨损量约为291.68kg，单位成品的金属总磨耗为4.3g/t，该厂生料球磨的3年平均金属磨耗（包括衬板、隔仓板、钢球）为143.45g/t，仍按年产46万吨生料计，全年可节省钢材63.98吨，按当时钢材价格4000元/吨计，由此每年节约资金25 .59万元。
6 目前TRM25型磨的优化设计
6.1 将磨内选粉机改为“笼型”选粉机，目的在于进一步提高选粉效率，可使磨机在原有基础的台时门产量提高约10%左右。
6.2 将原磨辊轴承的密封形式，改为独立式风机密封。
6.3 改进了磨辊润滑装置。
6.4 可根据用户需要加装测振装置，主要是有利于系统的自动化控制。
7 经济效益和社会效益
　　国产TRM25辊磨的开发成功，其经济和社会效益十分显著，目前国内辊磨机的应用主要有三种形式，一是整机引进国外设备；二是引进技术国内制造；三是国内自行设计制造。那么这三种来源的辊磨除了都能满足生产要求外，价格上的差异往往是用户十分关心的问题。为此，我们作了一些设备价格的统计与比较淡了较清楚地说明问题，均用人民币计算，使用外汇购买的，采用国家外汇调剂价格折算人民币。比较设备包括磨机、减速机、电机、喂料锁风装置。按单位产量设备费计算，三种来源的辊磨价格（价格按一九九四年当时统计的市场价格）大致是：
整机进口辊磨： 20～25万元人民币/H.t产量
引进技术国内制造：11～14万元人民币/H.t产量
国产TRM25辊磨： 7.4万元人民币/H.t产量
　　很明显，国产TRM型辊磨价格约引进技术国内制造辊磨的二分之一，是整机进口辊磨的三分之一。
　　辊磨的生产系统为负压操作，设备环节少，特别是减少了粉状物料的输送环节和由此产生的扬尘点，有效降低了粉尘对环境的污染。
　　通过对比，由于辊磨与球磨粉磨方式的不同，辊磨的噪音明显低于球磨，有独立自主地改善了车间噪音的干扰。
8 结束语
　　TRM型辊磨及其系统的利用，不但省略了大量的封建工程，较大幅度地降低了系统电耗，节省了大量烘干用煤和资金，而且大大改观了生产环境。由此带来的经济效益和社会效益十分可观，具有深远的现实意义。