入磨粒度對立式磨系統(tǒng)的影響
問題的提出
由于立式磨具有粉磨效率高,能量消耗??;烘干能力強,人磨物料的水分可高達百分之十幾;具有較強的適應(yīng)能力,占地面積小,約為球磨機占地面積的50%;生料化學(xué)成份測定快,顆粒級配均勻,有利于水泥熟料燒成等一系列優(yōu)點,得到越來越廣泛的采用。特別是近幾年來,在新型干法的水泥生產(chǎn)線中,大都將立式磨作為生料粉磨的首選設(shè)備,也有部分干法水泥生產(chǎn)線采用立式磨作為水泥粉磨設(shè)備。盡管與球磨機相比,立式磨允許更大的入磨粒度,但由人磨的物料粒度太大帶來的影響卻與球磨機有較大的不同,一般情況下,球磨機的入磨粒度的變化只對磨機的產(chǎn)量和出磨細(xì)度帶來影響。入磨粒度大,球磨機的產(chǎn)量降低,產(chǎn)品細(xì)度增大,但對立磨來說,人磨粒度過大,不僅使得產(chǎn)品的質(zhì)量下降,還更容易造成磨機的系統(tǒng)故障。一些企業(yè)由于工藝條件或管理等方面的原因,未能將入磨物料粒度控制在要求范圍。特別是在過去使用球磨機粉磨系統(tǒng)的企業(yè),對控制入磨物料粒度重要性認(rèn)識不清,導(dǎo)致過大物料進入立式磨,產(chǎn)生了一系列的問題。筆者試圖通過本文引起有關(guān)人員的高度重視。
粉磨過程簡析
立式磨種類較多,其工作原理基本一致。磨機的磨盤在主電機的帶動下旋轉(zhuǎn),磨輥受到彈簧或液壓力的作用下,緊壓在磨盤的料層上,由于摩擦力作用使磨輥繞心軸作自轉(zhuǎn)運動。物料在磨盤和磨輥之間受擠壓和研磨的聯(lián)合作用粉磨后,被磨盤的離心力拋自四周,烘干用的熱風(fēng)通過圍繞磨盤的風(fēng)嘴把物料帶人上部的分級器進行分級,細(xì)粉帶走,并通過收塵器將細(xì)粉收集下來,粗粉回磨再粉磨。
但是由于人磨的粒度太大,有的大塊物料難以進入磨輥與磨盤之間,下面作一個簡單的分析。
如圖1所示:假設(shè)物料為一小圓球,在進入磨輥與磨盤之間時受到的力有:
P1——磨輥作用于物料的力;
P2——磨盤作用于物料的力;
F1——磨輥與物料之間的摩擦力,F(xiàn)1=P1f;
F2——磨盤與物料之間的摩擦力,F(xiàn)2=P2f;
f——鋼在物料上的摩擦系數(shù),f≈0.24。
欲使物料順利進入磨輥與磨盤之間必有:
P2f+P1f1cosα≥P1sinα (1)
同時還應(yīng)有平衡方程:
P1cosα+fP1sinα=P2 (2)
聯(lián)之解此方程組得:
tgα≤2f/(1一f2)
令φ表示摩擦角,則f=tgφ
由此可得tgα≤tg2φ α≤2φ=2arctg0.24=27。
由于α的變化受輥子直徑和人磨物料粒度影響,在輥子直徑大小不變動的情況下,人磨粒度越大則僅越大,當(dāng)僅超過2倍摩擦角時,物料便會被擠出,粉磨作業(yè)就難以進行,所以對物料的大小應(yīng)有一個限制。除此之外,磨輥與磨盤之間的間隙也對鉗角有一定影響。磨輥與磨盤之間的間隙越大,物料中更容易被“咬”人,但間隙太大又將影響粉磨效率。一般情況下,間隙h=KD。
K——系數(shù),K=O.01~0.03;
D——磨輥直徑,m。
在這種情況下,立式磨常常取的最大人磨粒度為:d≤0.05D,這樣完全可以保證α≤2φ中的條件,以保證立式磨工作更加有效可靠。
入磨粒度對立式磨系統(tǒng)的影響
從上述分析中我們知道,立式磨的人料粒度取決于磨輥的大小。在實際工作中,如果人磨物料的粒度d與磨輥的直徑D的比值大于0.05,那么以下情況就很可能發(fā)生:
(1)由于人磨物料太大,物料不能順利被輥磨鉗人,不能形成較好的研磨層。這種情形就同行使的汽車的車輪壓不住一個籃球,但能壓住一個乒乓的情形一樣。例如,有的企業(yè)使用的ATOX32.5生料磨,磨盤直徑3.25m,輥子直徑1.95m,設(shè)計生產(chǎn)能力為160t/h,D/d≤0.05計算,入料粒度 d≤97.5ram,實際要求為d=80mm,但該企業(yè)入磨粒度則遠大于該控制范圍,嚴(yán)重時一度達到200ram以上,不僅不能達到設(shè)計產(chǎn)量,還致使磨機不能正常工作。當(dāng)降低入磨物料粒度后,生產(chǎn)情況良好,臺時產(chǎn)量穩(wěn)定在170t/h以上。
(2)入磨物料太大,造成的另一后果是振動加大,致使磨輥、磨盤的襯板磨損嚴(yán)重,并造成不均勻溝槽、裂紋和斷邊現(xiàn)象。由于一些較大的物料并非是圖示那樣的球體,這樣鉗角就會發(fā)生變化。一些不規(guī)則的大塊物料雖然能被磨輥鉗入,但由于其粒度較大,會將磨輥稍微頂起,經(jīng)壓碎后,磨輥在液壓系統(tǒng)的作用下,有一個回落,這種情形發(fā)生較多的情況下,磨輥的振動就非常明顯。眾所周知,過度振動對于機械的系統(tǒng)來說,將大幅增大零件的動載荷,這沖擊動載荷對于各種零部件都是十分有害的,致使磨輥、磨盤的襯板磨損加劇等不良工況頻繁發(fā)生。
(3)入磨物料太大還會造成立磨刮料板松動、脫落。磨盤甩出的細(xì)物料在風(fēng)環(huán)處被氣體吹起,不能吹起的大顆粒物料落進積料箱,由通過裝在磨盤的刮料板刮出,由于入磨物料顆粒較大,不易被粉磨到理想的細(xì)度,落入積料箱的物料較多。因此帶負(fù)荷啟動時刮板阻力大,使得固定刮板的螺絲松動,嚴(yán)重時,刮板脫落,產(chǎn)生填料現(xiàn)象,使得立磨主機負(fù)荷加大而跳機。
(4)在正常的情況下,液壓系統(tǒng)的拉力桿、液壓缸都會磨損。立式磨本身在工作時的振動對這些零件的磨損影響較大。如果入磨的粒度太大,振動將進一步加劇從而導(dǎo)致拉力桿、液壓缸都會磨損更加嚴(yán)重,使密封裝置受損導(dǎo)致液壓系統(tǒng)滲油,使液壓系統(tǒng)的壓力提高困難,嚴(yán)重時無法正常工作。
以上僅僅分析了入磨物料太大造成的一些狀況,已經(jīng)說明與球磨機不同,立式磨的入磨粒度偏大影響的不僅僅是產(chǎn)量和質(zhì)量,還會影響到立式磨的正常工作、機械零件壽命,帶來系統(tǒng)的故障,使立磨的工作自然受到影響。這一點應(yīng)引起廣泛的關(guān)注。
來源:四川水泥
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