简析立磨在水泥粉磨应用中的问题
2010-04-15 00:00
立磨在水泥终粉磨方面的应用虽然没有达到生料磨那样发展迅速和应用普遍，但也已经发展到了实际应用阶段。
用立磨来作为水泥的终粉磨，不仅对细度有更高的要求，还要求其有一定的粒度级配。对水泥细度的要求可通过调节研磨压力来调整；对水泥的颗粒级配的要求主要通过磨内分离器及磨外选粉系统进行调整。因此以下两个问题是立磨作为水泥终粉磨需要解决的最主要问题。
1 高细度物料粉磨的平稳操作
水泥要磨得比生料细很多。粉磨水泥时有很多2～50μm的微细颗粒，在风扫操作的条件下，会产生强力的气化及向上力，使得磨辊不能有效地啮入大块物料，破坏料床稳定，从而引起振动。
2 一定比表面积条件下，调整过窄的粒度级配的操作
水泥粉磨对最终产品粒径分布的要求比生料粉磨要严格。立磨的特点是输入到每次通过磨辊和磨盘之间的物料的能量是很少的。因此，要达到所需单位能量，物料必须通过很多次。这导致很高的物料内部循环率。如果选粉过程有效，高循环率将会导致很陡的粒径分布曲线。因此需要采取一些措施来降低粒径分布曲线的斜度，以达到水泥在球磨机中粉磨所能达到的质量。
各大生产立磨的公司对作为水泥终粉磨的立磨都进行了一些改造以克服上述的两个问题。下面将通过磨盘和磨辊搭配形式和立磨选粉装置两个方面对各种立磨在解决料床稳定和粒度级配问题时所采取的有效措施进行叙述。
3 关于料床稳定
前面说到粉磨水泥时风扫操作会使微细颗粒产生强力的气化及向上力。料流绕过磨辊运动，磨盘和磨辊之间的间隙仅有少量物料，难于形成正常料床。针对这一问题，不同的立磨制造厂都提出了不同的解决办法。
3.1 OK型水泥立磨
OK磨的磨辊具有球面形状，其中央有一个槽。磨盘呈曲线状，在磨辊和磨盘之间形成一个楔形挤压和粉磨区。实际上OK磨的磨盘及磨辊搭配形式是沟槽形盘和轮胎斜辊搭配形式与双凹槽磨盘和两套对辊搭配形式的融合与发展。物料通过低压区进行料床预先布置，磨辊中间的槽型结构能起排除物料中气体的作用，不至于使物料过分的流化，见图1。最终由高压区进行挤压粉磨。通过选粉后粗物料循环以上过程，细物料排出磨外。
图1 OK型水泥立磨磨辊及磨盘形式
3.2 LM型水泥立磨
LM型水泥立磨将原来4个规格相同的磨辊改成两大两小，交错安装。大辊（主辊）起粉磨作用；小辊（辅辊）为纯滚动设计，起准备料床的作用，使主辊能更好地进行高压粉碎，见图2。
图2 莱歇立磨主辊、副辊工作原理图
这两种方法均是采用预先布置料床，然后高压粉碎的方法。两种方法虽然截然不同，但是却达到了异曲同工的效果。同时为更好地稳定料床，还可以采取其它措施，如调节磨盘的挡料环，设置合理外循环等。
4 关于产品粒度级配的调整
水泥的粉磨操作不仅要求达到一定的比表面积，还要求有一定范围的粒度级配分布。产品的粒度级配可以通过调节选粉机的转子转速、调节通过选粉装置的空气流量等方法达到要求。各种立磨区别主要是采用不同的选粉装置或者其它机械结构设置。
4.1 MPS型水泥立磨
MPS型水泥立磨主要从以下几方面满足产品粒度级配的需要：
（1）调节设置在磨机周围的旁路风管，改变通过选粉机的风量，从而调节成品的粒度级配。
（2）采用锥形选粉机，调节选粉机的转速，从而调节成品的粒度级配，见图3。
图3 MPS水泥辊磨机选粉调节原理图
4.2 OK型水泥立磨
OK型水泥立磨将O-Sepa高效选粉机的选粉原理应用在立磨上。通过调整空气流量、选粉机转子的转速来调节产品粒度级配。同时提高选粉效率可以降低循环率，改善粒径分布曲线，使其不至于过陡。从而使产品粒度级配趋于合理。
4.3 LM型水泥立磨
选粉机采用叶片式动态选粉机，目的是加宽粒度范围，使粒度级配趋于合理。
4.4其它
如果磨机通风、转子转速确定为定值，产品的分离粒径还与选粉机的颗粒分选处的转子半径的开平方成正比，因此水泥立磨的选粉装置转子设计成锥形是转子设计的首选。宇部莱歇立磨的选粉机转子型式即为锥形笼式转子，见图4。
图4 锥形笼式转子示意图
各种立磨采用的选粉装置虽不尽相同，但是原理基本一样，都是通过调节磨机通风、转子转速或者同时调节以达到产品颗粒分布的要求。实际生产中不仅能通过以上方法调节产品颗粒分布，还可以通过其它措施调整产品颗粒分布：如调整挡料环高度、调整磨辊研磨压力等措施，直到达到所需产品的要求。
5 结束语
关于各种辊式立磨在水泥终粉磨中的实际应用，可以得到如下结论：
（1）关于稳定料床，现有各种立磨所采用的方法的基本原理均是预先布置料床，之后高压粉碎的过程。部分立磨设置可调节挡料环或者设置合理外循环系统对稳定料床也起积极作用。
（2）合理配置磨机通风、调节选粉装置转子转速是使水泥成品颗粒分布达到所需要求的最佳途径。同时设计更新选粉设备，能更好的方便调节水泥成品颗粒分布，简化水泥生产的工艺操作。
（3）辊式立磨在水泥终粉磨系统中的应用将会日益广泛，其发展前景值得期待。
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