TRM25輥式輥磨
1 概述
在水泥行業(yè)生產(chǎn)中，粉磨作業(yè)耗能是最大的。傳統(tǒng)球磨機的能量利用率很低，因此，長期以來人們一直探求能大幅度節(jié)能的新技術。
隨著粉磨技術不斷發(fā)展，輥式磨的應用已成為粉磨行業(yè)中的發(fā)展趨勢。由于磨機結構緊湊，重量輕，動力消耗小，可作粉磨兼烘干設備。由于輥式磨的成品細度容易調節(jié)，特別是隨著干法預熱窯和預分解窯的發(fā)展，輥式磨已得到水泥待業(yè)中的普遍采用。天津水泥工業(yè)設計研究院設計開發(fā)的TRM25輥磨，于一九九四年在河南省新鄉(xiāng)水泥廠通過國家部級鑒定，并榮獲部級科技進步三等獎。
2 工作原理和特點
輥式磨與球磨相比在粉磨機理上有明顯的區(qū)別，它是借助磨輥和磨盤的相對運動為碾磨裝置來粉磨物料的機械。當物料處于輥式磨裝置的作業(yè)區(qū)時，大塊物料被壓碎，細物料受壓后形成一層料床，顆粒之間相互磨擦、剪切使棱角和邊緣剝落而被粉碎，因此它屬于料床粉磨。在粉磨的同時，通過風環(huán)進入磨內(nèi)的熱氣體對含水分的物料進行烘干 。它又屬于風掃式磨，以一定速度上升的氣體將已被粉碎的物料帶到上部的粗粉分離器，在分離器作用下，合格的產(chǎn)品隨氣流排出磨外，而被分離的粗顆粒則重新回到磨盤上進行再粉磨，物料的顆粒在此作往復運動，每分鐘達20～30次之多，因此，輥式磨的粉磨效率比較高。未經(jīng)輥子粉碎或未被粉碎成小顆粒的物料，被磨盤甩到固定在磨機殼體的風環(huán)處，以高達60～70m/s以上速度通過風環(huán)的熱氣體將這部分物料吹回到磨盤上進行再粉磨。就這樣，物料被反復粉磨烘干直至達到成品細度要求，隨氣體出磨由設置在磨機外部的細粉分離器分離并收集。
輥式磨之所以發(fā)展快，除了節(jié)能以外，還有如下特點：
（1）一臺磨機同時對物料進行烘干、粉磨和分級，工藝流程簡單；
（2）與球磨相比，占地面積?。?/P>
（3）金屬磨耗?。?/P>
（4）磨機噪音比球磨?。?/P>
（5）維修方便（輥套和襯板的更換時間為8～10小時）；
（6）可大量利用預熱器的窯尾廢氣。
此外，物料在磨內(nèi)停留時間短，成品粒度均勻，自控容易，磨機漏風小，設備運轉率高。
2 技術性能
（1）型號：TRM25
（2）磨盤直徑：2500mm
（3）磨輥直徑：2000mm
（4）磨盤轉速：37r/min
（5）磨輥個數(shù)：2個
（6）一個輥子最大碾磨為：150t
（7）磨機配用功率：710～800kw
（8）磨機產(chǎn)量：75～80t/h
條件：粉磨中硬物料，入磨物料粒度≤25mm，物料水份＜6%，成品細度R80=12～14%。
（9）進磨熱風溫度：350℃
（10）出磨物料水份：0.5%
（11）出磨氣體溫度：90℃
3 磨機設計及結構主要特點
輥磨正常生產(chǎn)的基本條件是要求設備運行平穩(wěn)。因此，TRM25輥磨除了滿足工藝要求進行常規(guī)機械設計外，還根據(jù)輥磨粉磨運行特點，重點研究了防振、減振、密封、便于操作和維修等措施，確保設備生產(chǎn)安全可靠，運行穩(wěn)定。
3.1 磨機底座與基礎螺栓在確保強度、剛度和質量的前提下，充分考慮到受力點合理分布。在與混凝土基礎連接后，能承受強大粉磨力與吸收由此引起的振動，并肥它均勻地傳遞到混凝土基礎中。
3.2 為防止磨輥與磨盤直接接觸產(chǎn)生金屬撞擊并由此引起的振動，磨機設有特殊的磨輥與磨盤之間間隙定位、調節(jié)緩沖裝置。當突然停料時，通過它緩沖磨輥壓力，減緩磨機振動。
3.3 磨機采用了液—氣彈簧系統(tǒng)的加壓裝置，并選擇了適當?shù)南到y(tǒng)壓力，每個液壓油缸都配置容量和內(nèi)部氣體壓力合理的蓄能器?？朔死鲜浇饘購椈杉訅貉b置在生產(chǎn)中無法改變輥壓的缺點，緩沖性能好。使輥壓波動為最小，減輕了振動。
輥軸與殼體間采用了弧形板密封結構，克服了老式圓形孔橡膠密封板由于搖臂擺動而易損壞的弱點，改善了密封性能，減小了磨機漏風。
3.4 專門配備了液壓式三道鎖風進料裝置，翻板周期可根據(jù)喂料量變化任意調節(jié)，喂料過程中，任何時間都有二塊翻板關閉著，有效地減小了漏風。
3.5 磨機磨輥具有自動抬起和落下的功能，可實現(xiàn)磨機空載或輕載啟動，無需設置慢速驅動裝置。
3.6 磨機設有一套液壓翻輥裝置，可將磨輥翻出機外，檢修方便又省時。
4 磨機主要部件介紹
4.1 分離器
在磨機上部設有回轉式粗粉分離器，轉速可無級調節(jié)，其作用是將不合格的粗粒子分離出去進行再粉磨。分離器由轉子、殼體和傳動等部分組成。
4.2 磨盤
磨盤是輥磨的主要粉磨部件之一，物料被粉磨成合格細度的產(chǎn)品將在這上面完成。它是通過兩個大直徑的圓柱銷和幾個大直徑螺栓與立式出軸減速機連接。它主要由盤轂、磨盤襯板、風環(huán)、擋料圈、刮料裝置、單作用油缸等部分組成。
4.3 磨輥
物料的粉碎主要是通過磨輥的壓力來進行，主要是由輥套、輥軸、輪轂、軸承、潤滑、密封結構等部分組成，輥套耐磨材料制造，它的使用壽命和磨損速度襯板一樣將直接影響到輥磨的運轉率、粉磨效率和操作費用。
4.4 搖臂裝置
搖臂裝置主要磨輥加壓傳遞力矩的部分，它包括搖臂、心軸、滑動軸承和脹套等。搖臂上部與輥軸相連接，下部通過脹套、心軸、脹套支承兩個滑動軸承上。向前伸出的搖臂桿與油缸接桿連接。
4.5 液壓加壓系統(tǒng)
加壓裝置是磨輥壓力的來源。主要是由液壓站和每個磨輥有兩組加壓裝置（每組包括一個液壓油缸、兩個蓄能器及接桿、油缸底座和緩沖裝置）等組成。
5 實際應用情況
自1993年我院在新鄉(xiāng)水泥廠推出首臺TRM25型磨以來，相繼在北京周口店水泥廠、廣西橫縣水泥廠推出了2臺TRM17型磨，之后又分別在河南平頂山水廠、杭州水泥廠、河北鑫磊水泥廠推出了4臺TRM25型磨（其中平頂山水泥廠2臺）。另外我院為湖北宜昌水泥廠設計的首臺TRM22型磨，已準備安裝。
從以上磨機的使用情況看，均取得了良好的效果。例如：河南新鄉(xiāng)水泥廠使用的TRM25型磨，1993年1～12月，生產(chǎn)生普166012噸，系統(tǒng)用電289.35萬kwh，生料系統(tǒng)電耗為17.43kwh/t。該廠兩臺φ1.83×6.12m閉路生料磨（原料為白堊土較多，臺時產(chǎn)量17t/h），1993年全年生產(chǎn)22.675萬噸，總用電量445.14kwh，系統(tǒng)電耗19.63kwh/t，兩者相比，年節(jié)省用電101.2萬kwh/t，按該廠當時電價0.33元/度計算，年節(jié)省電費33.4萬元。輥磨單位成品的金屬磨耗與球磨相比的情況，根據(jù)1993年4月10日對輥磨耐磨材料的實際測量，得出磨盤襯板和輥套的磨損量約為291.68kg，單位成品的金屬總磨耗為4.3g/t，該廠生料球磨的3年平均金屬磨耗（包括襯板、隔倉板、鋼球）為143.45g/t，仍按年產(chǎn)46萬噸生料計，全年可節(jié)省鋼材63.98噸，按當時鋼材價格4000元/噸計，由此每年節(jié)約資金25 .59萬元。
6 目前TRM25型磨的優(yōu)化設計
6.1 將磨內(nèi)選粉機改為“籠型”選粉機，目的在于進一步提高選粉效率，可使磨機在原有基礎的臺時門產(chǎn)量提高約10%左右。
6.2 將原磨輥軸承的密封形式，改為獨立式風機密封。
6.3 改進了磨輥潤滑裝置。
6.4 可根據(jù)用戶需要加裝測振裝置，主要是有利于系統(tǒng)的自動化控制。
7 經(jīng)濟效益和社會效益
國產(chǎn)TRM25輥磨的開發(fā)成功，其經(jīng)濟和社會效益十分顯著，目前國內(nèi)輥磨機的應用主要有三種形式，一是整機引進國外設備；二是引進技術國內(nèi)制造；三是國內(nèi)自行設計制造。那么這三種來源的輥磨除了都能滿足生產(chǎn)要求外，價格上的差異往往是用戶十分關心的問題。為此，我們作了一些設備價格的統(tǒng)計與比較淡了較清楚地說明問題，均用人民幣計算，使用外匯購買的，采用國家外匯調劑價格折算人民幣。比較設備包括磨機、減速機、電機、喂料鎖風裝置。按單位產(chǎn)量設備費計算，三種來源的輥磨價格（價格按一九九四年當時統(tǒng)計的市場價格）大致是：
整機進口輥磨： 20～25萬元人民幣/H.t產(chǎn)量
引進技術國內(nèi)制造：11～14萬元人民幣/H.t產(chǎn)量
國產(chǎn)TRM25輥磨： 7.4萬元人民幣/H.t產(chǎn)量
很明顯，國產(chǎn)TRM型輥磨價格約引進技術國內(nèi)制造輥磨的二分之一，是整機進口輥磨的三分之一。
輥磨的生產(chǎn)系統(tǒng)為負壓操作，設備環(huán)節(jié)少，特別是減少了粉狀物料的輸送環(huán)節(jié)和由此產(chǎn)生的揚塵點，有效降低了粉塵對環(huán)境的污染。
通過對比，由于輥磨與球磨粉磨方式的不同，輥磨的噪音明顯低于球磨，有獨立自主地改善了車間噪音的干擾。
8 結束語
TRM型輥磨及其系統(tǒng)的利用，不但省略了大量的封建工程，較大幅度地降低了系統(tǒng)電耗，節(jié)省了大量烘干用煤和資金，而且大大改觀了生產(chǎn)環(huán)境。由此帶來的經(jīng)濟效益和社會效益十分可觀，具有深遠的現(xiàn)實意義。
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