0前言
水泥工業(yè)正廣泛采用輥壓機(jī)作為粉磨系統(tǒng)的預(yù)粉碎設(shè)備，與其它粉碎設(shè)備相比較，具有如下特點(diǎn)：①粉碎比大，一般熟料破碎機(jī)的粉碎比在5~30，而輥壓機(jī)的破碎比能達(dá)到30~400。②能改善物料易磨性，對(duì)水泥熟料進(jìn)行邦德功指數(shù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，熟料通過(guò)輥壓機(jī)擠壓后，邦德功指數(shù)下降約4~5kWh/t，說(shuō)明熟料的易磨性得到很大改善。③輥壓機(jī)是與打散分級(jí)機(jī)或V形分級(jí)機(jī)組成閉路系統(tǒng)進(jìn)行工作的。④輥壓機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)是連續(xù)穩(wěn)定工作且輸出量是可調(diào)的。由于具有以上特點(diǎn)，采用輥壓機(jī)作為預(yù)粉碎的粉磨系統(tǒng)有產(chǎn)量高、能耗低、生產(chǎn)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
在實(shí)際使用中，各企業(yè)的輥壓機(jī)使用效果有好有壞，產(chǎn)質(zhì)量有高有低，有的高于設(shè)計(jì)能力，有的卻長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，雖然有其管理方面的原因，但根本問(wèn)題是沒(méi)有掌握技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。筆者長(zhǎng)期從事輥壓機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究工作，就水泥粉磨系統(tǒng)中如何更好地應(yīng)用輥壓機(jī)談?wù)勛约旱目捶ā?/P>
1 主機(jī)配置和工藝特點(diǎn)
1.1主機(jī)配置
輥壓機(jī)一次擠壓后物料中的細(xì)粉含量（小于0.08mm）在25%左右，而提供給球磨機(jī)系統(tǒng)的物料細(xì)粉含量在35%~80%（根據(jù)配置不同有變化），所以輥壓機(jī)必須與打散分級(jí)機(jī)或V形分級(jí)機(jī)組成閉路工藝系統(tǒng)進(jìn)行工作，將分選以后的細(xì)粉料供給球磨機(jī)系統(tǒng)。輥壓機(jī)擠壓后的物料粒度分析見(jiàn)表1，各種規(guī)格的磨機(jī)、輥壓機(jī)和分選設(shè)備的常見(jiàn)配置見(jiàn)表2。
工藝選擇應(yīng)遵循以下規(guī)則：如果選擇的輥壓機(jī)的電機(jī)功率(兩臺(tái)主電機(jī))之和與磨機(jī)主電機(jī)功率之比值在0.4以下，工藝中應(yīng)選擇打散分級(jí)機(jī)；如果這個(gè)值在0.5以上，則應(yīng)選擇V形分級(jí)機(jī)。這是由分選系統(tǒng)的特點(diǎn)決定的。
表1物料粒度分析%
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篩網(wǎng)尺寸/mm | ||||||||
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＞3.22 |
2.5~3.2 |
2.0~2.5 |
1.8~2.0 |
0.8~1.8 |
0.36~0.8 |
0.18~0.36 |
0.08~0.18 |
＜0.08 |
|
20.05 |
6.15 |
4.85 |
4.25 |
9.03 |
11.58 |
9.13 |
9.28 |
25.70 |
表2磨機(jī)、輥壓機(jī)和分選設(shè)備的常見(jiàn)配置
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球磨機(jī) |
輥壓機(jī) |
功率比 |
宜選用的分選設(shè)備 | ||
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規(guī)格/m |
功率/kW |
規(guī)格/m |
功率/kW | ||
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Φ3.0×11 |
1250 |
120-45 |
2×220 |
0.35 |
打散分級(jí)機(jī) |
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Φ3.2×13 |
1600 |
120-45/50 |
2×220 |
0.28 |
打散分級(jí)機(jī) |
|
140-65/80 |
2×500 |
0.63 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
|
150-100 |
2×710 |
0.89 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
|
Φ3.8×13 |
2500 |
140-65/80 |
2×500 |
0.40 |
打散分級(jí)機(jī) |
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150-100 |
2×710 |
0.28 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
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160-120 |
2×900 |
0.72 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
|
Φ4.2×13 |
3350/3550 |
140-80 |
2×500/630 |
0.35 |
打散分級(jí)機(jī) |
|
150-100 |
2×710 |
0.40 |
打散分級(jí)機(jī) | ||
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160-120 |
2×900 |
0.51 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
|
160-140 |
2×1120 |
0.63 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
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180-160 |
2×1600 |
0.90 |
V形分級(jí)機(jī) | ||
注：表中“功率比”指輥壓機(jī)的兩臺(tái)主電機(jī)功率之和與磨機(jī)主電機(jī)功率的比值。
1.2兩種工藝的特點(diǎn)
（1）采用打散分級(jí)機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn)：①該工藝中物料的循環(huán)量約50%，向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料粒度稍偏粗，d90≈2mm。②由于打散分級(jí)機(jī)對(duì)料餅具有打散功能，輥壓機(jī)對(duì)物料的擠壓力（作用于物料的壓力，而不是液壓系統(tǒng)壓力）可以比較大，擠壓力大意味著對(duì)物料的易磨性改善較好，對(duì)磨機(jī)增產(chǎn)很有利。③物料中的水分大時(shí)，料餅比較結(jié)實(shí)，采用此工藝能有效地打散料餅，因此該工藝對(duì)物料水分的適應(yīng)能力強(qiáng)。④該工藝系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)供給量調(diào)節(jié)范圍大。打散分級(jí)機(jī)向磨機(jī)提供的物料有兩個(gè)渠道，一個(gè)是風(fēng)選，一個(gè)是機(jī)械篩分，而機(jī)械篩分的調(diào)節(jié)范圍非常大，以致可以使輥壓機(jī)的處理量的50%~90%提供給磨機(jī)。⑤由于受打散分級(jí)機(jī)制造尺寸限制，目前使用中的最大處理能力約300t/h，僅適用于系統(tǒng)產(chǎn)量在150t/h以下的粉磨系統(tǒng)。⑥采用打散分級(jí)機(jī)的粉磨工藝流程簡(jiǎn)單。打散分級(jí)機(jī)對(duì)物料的打散、分級(jí)在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)完成，既簡(jiǎn)化工藝，也節(jié)省投資。打散分級(jí)機(jī)工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1打散分級(jí)機(jī)工藝流程示意圖
（2）采用V形分級(jí)機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn)：①該工藝中物料的循環(huán)量約70%，所有細(xì)粉由循環(huán)風(fēng)抽出，向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料粒度較細(xì)，d90≈0.2~0.3mm。②由于V形分級(jí)機(jī)對(duì)料餅沒(méi)有打散功能，料餅僅靠在輸送過(guò)程中幾次“摔打”進(jìn)行分散，輥壓機(jī)對(duì)物料的擠壓力不能太大，否則料餅太密實(shí)難分散，對(duì)物料的易磨性改善效果差，這點(diǎn)對(duì)磨機(jī)進(jìn)一步增產(chǎn)不利。③物料中的水分大時(shí)，料餅比較結(jié)實(shí)難分散，該工藝對(duì)物料水分要求比較嚴(yán)格。④該工藝系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)供給量受輥壓機(jī)處理能力限制，而輥壓機(jī)能力受多種因素影響，如果輥壓機(jī)能力偏低，就會(huì)造成供應(yīng)不足，被迫拉風(fēng)以保證磨機(jī)的供應(yīng)，較粗的顆粒被抽出，會(huì)造成風(fēng)路系統(tǒng)的風(fēng)管、旋風(fēng)筒和循環(huán)風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重。該系統(tǒng)中，應(yīng)該是輥壓機(jī)處理量的30%提供給磨機(jī)，所以輥壓機(jī)配置要大。⑤采用V形分級(jí)機(jī)的擠壓粉磨工藝，工藝流程復(fù)雜，對(duì)操作人員的技術(shù)素質(zhì)要求較高。V形分級(jí)機(jī)工藝流程見(jiàn)圖2。
圖2 V形分級(jí)機(jī)工藝流程示意圖
2 對(duì)輥壓機(jī)使用效果的評(píng)價(jià)
輥壓機(jī)工作是否正常，可以用兩個(gè)指標(biāo)衡量。一個(gè)指標(biāo)是輥壓機(jī)系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料中的細(xì)粉含量，含量越高效果越好；另一個(gè)指標(biāo)是輥壓機(jī)做功的量，做功多輥壓機(jī)效果發(fā)揮得充分，做功量太少輥壓機(jī)沒(méi)有完全發(fā)揮應(yīng)有的作用，配置有些浪費(fèi)。做功量應(yīng)該在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。
2.1物料中的細(xì)粉含量（加入顆粒分析表）
物料經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后可產(chǎn)生約25%的細(xì)粉量（小于0.08mm），通過(guò)分選設(shè)備對(duì)物料進(jìn)行分選，向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料細(xì)粉含量在35%~80%。對(duì)同一臺(tái)磨機(jī)而言，輥壓機(jī)配置偏大或偏小，系統(tǒng)的產(chǎn)量是不同的。輥壓機(jī)偏大時(shí)，入磨物料的細(xì)粉含量高，系統(tǒng)的產(chǎn)量就高；輥壓機(jī)偏小時(shí)，入磨物料的細(xì)粉含量低，系統(tǒng)的產(chǎn)量也偏低。
因此，對(duì)于輥壓機(jī)與磨機(jī)的配置關(guān)系，偏小配置的物料細(xì)粉含量約35%~50%，偏大配置為60%~80%。不同配置時(shí)入磨物料的顆粒分布見(jiàn)表3。
表3不同配置時(shí)入磨物料的顆粒分布%
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篩網(wǎng)尺寸/mm |
＞3.2 |
2.5~3.2 |
2.0~2.5 |
1.8~2 |
0.8~1.8 |
0.36~0.8 |
0.18~0.36 |
0.08~0.18 |
＜0.08 |
|
系統(tǒng)配置偏小 |
4.60 |
4.50 |
4.25 |
3.95 |
8.85 |
12.45 |
9.10 |
8.86 |
43.44 |
|
系統(tǒng)配置偏大 |
? |
? |
? |
0.02 |
0.26 |
1.30 |
3.14 |
16.20 |
79.08 |
2.2 輥壓機(jī)的做功量
在粉磨系統(tǒng)中，輥壓機(jī)作為主要粉磨設(shè)備之一，它做功的多少直接影響著粉磨系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。有資料介紹，球磨機(jī)的粉磨效率為1%~3%，效率很低。輥壓機(jī)是高效率設(shè)備，據(jù)國(guó)外資料介紹，輥壓機(jī)效率要比球磨機(jī)高約3~4倍。不難理解，讓效率高的輥壓機(jī)多做功，粉磨系統(tǒng)的效率才會(huì)提高，電耗才能降低，從而提高系統(tǒng)產(chǎn)量。輥壓機(jī)的功耗還體現(xiàn)在對(duì)物料的擠壓效果上，輥壓機(jī)能降低物料顆粒尺寸，將塊狀物料變成細(xì)粉，這只是效果之一；輥壓機(jī)的另一個(gè)效果是：受擠壓的物料顆粒內(nèi)部產(chǎn)生晶格裂紋，從而改善了物料的易磨性，這一效果是通過(guò)輥壓機(jī)的做功量來(lái)衡量的。那么輥壓機(jī)做功多少為合適？根據(jù)生產(chǎn)使用情況統(tǒng)計(jì)，至少要達(dá)到所配置功率的60%以上，最好能達(dá)到70%，輥壓機(jī)就充分發(fā)揮作用了。
綜上所述，輥壓機(jī)在粉磨過(guò)程中有兩個(gè)作用，其一是能將塊狀物料擠壓分選成為細(xì)粉，向球磨機(jī)提供很細(xì)的物料粉；另一重要作用就是改善物料的易磨性，使物料變得好磨了，雙重效果使得輥壓機(jī)大幅度提高系統(tǒng)產(chǎn)量。所以物料中的細(xì)粉量和輥壓機(jī)出力大小是衡量系統(tǒng)工作是否正常的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。
3 如何提高輥壓機(jī)的使用效果
（1）正確的操作理念。在操作上我們要有意識(shí)地使輥壓機(jī)能力最大化。比如Φ140-65的輥壓機(jī)，其生產(chǎn)能力在240~295t/h，假如需向球磨機(jī)系統(tǒng)提供100t/h物料，輥壓機(jī)在下限運(yùn)行時(shí)處理能力為240t/h，需從中分選出100÷240=41.7%的細(xì)粉料；而輥壓機(jī)在上限運(yùn)行時(shí)能力為295t/h，需從中分選出100÷295=33.9%的細(xì)粉料，后一個(gè)100 t/h與前一個(gè)100 t/h物料中的細(xì)粉含量是不一樣的，后一個(gè)100 t/h由于分選的比例低（僅33.9%），物料中的細(xì)粉含量要高于前一個(gè)100 t/h。這種操作理念無(wú)形中“放大了”輥壓機(jī)的規(guī)格，系統(tǒng)產(chǎn)量更高。
（2）從稱(chēng)重倉(cāng)至輥壓機(jī)入口必須通暢。輥壓機(jī)的能力的發(fā)揮與進(jìn)料是否順暢有直接關(guān)系。在稱(chēng)重倉(cāng)至輥壓機(jī)的溜子上安裝有棒閥、電液閥或氣動(dòng)閥，這些閥門(mén)在輥壓機(jī)工作時(shí)應(yīng)全部打開(kāi)。從稱(chēng)重倉(cāng)至輥壓機(jī)的溜子里應(yīng)該充滿(mǎn)著物料并整體垂直向下流動(dòng)，不允許斷斷續(xù)續(xù)流動(dòng)。溜子內(nèi)側(cè)應(yīng)是光滑平面，不允許有任何阻礙物料流動(dòng)的東西，比如為防止溜子磨漏焊接了角鋼或內(nèi)部增加的襯板等，都會(huì)阻礙物料流動(dòng)。在稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)粗細(xì)物料混合在一起，形成最大堆積容重，通過(guò)溜子整體向下流動(dòng)進(jìn)入輥壓機(jī)，對(duì)輥壓機(jī)實(shí)行過(guò)飽和喂料，輥壓機(jī)的能力就能充分發(fā)揮。
（3）壓力的合理調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力，從而調(diào)節(jié)輥?zhàn)訉?duì)物料的擠壓力。擠壓力大，物料被擠壓的效果就好，但有兩個(gè)前提必須注意，輥壓機(jī)活動(dòng)輥的左右兩側(cè)必須形成輥縫，所加的壓力才能完全作用在物料上，否則加壓是無(wú)效的；另一點(diǎn)須注意的是壓力增加后輥壓機(jī)主電機(jī)的電流是否增加，如果沒(méi)有增加，說(shuō)明此次加壓無(wú)效，應(yīng)該退回到原來(lái)的設(shè)置。
（4）輥壓機(jī)側(cè)擋板調(diào)節(jié)要合理。物料進(jìn)入兩輥的壓力區(qū)時(shí)開(kāi)始受到擠壓，部分物料會(huì)向輥?zhàn)拥膬蓚?cè)逃逸，側(cè)擋板的作用正是為了阻止物料的逃逸，使物料通過(guò)輥壓機(jī)的壓力區(qū)得到有效擠壓。側(cè)擋板緊靠?jī)奢亗?cè)面，在不接觸輥側(cè)的前提下應(yīng)盡量靠近，使側(cè)漏現(xiàn)象盡量減小。
（5）斜插板合理調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)斜插板可以控制輥壓機(jī)的處理量，由于各廠(chǎng)的物性有差別，有的流動(dòng)性差，此時(shí)輥壓機(jī)輥縫小、電流低，向上提拉斜插板以提高輥壓機(jī)的處理量；相反，有的廠(chǎng)物料流動(dòng)性特別好，輥壓機(jī)輥縫大、電流高，嚴(yán)重時(shí)造成輥壓機(jī)提升機(jī)超負(fù)荷，此時(shí)應(yīng)向下移動(dòng)斜插板，控制進(jìn)入輥壓機(jī)的量。
（6）合理調(diào)節(jié)活動(dòng)輥墊塊?；顒?dòng)輥墊塊要適度，太厚太薄都不好。輥壓機(jī)正常工作時(shí)，左右兩側(cè)輥縫保持在10~30mm且基本相等為好，太小時(shí)要減薄墊塊，太大時(shí)要加厚。
（7）操作中粗料、細(xì)料搭配。不要輕易中斷配料，配料中斷時(shí)，進(jìn)入稱(chēng)重倉(cāng)的全是分級(jí)機(jī)返回的細(xì)料，這些物料在倉(cāng)內(nèi)形成細(xì)料層，細(xì)料層在倉(cāng)內(nèi)不穩(wěn)定，造成倉(cāng)位不穩(wěn)難操作。所以倉(cāng)位偏高時(shí)，可以減少喂料量而不要停止喂料。
（8）稱(chēng)重倉(cāng)倉(cāng)位的控制。穩(wěn)定倉(cāng)位是系統(tǒng)操作的基本要求，但倉(cāng)位有高倉(cāng)位、中倉(cāng)位、低倉(cāng)位甚至空倉(cāng)位幾種操作模式。各粉磨線(xiàn)有一個(gè)最佳倉(cāng)位，在最佳倉(cāng)位操作，系統(tǒng)穩(wěn)定、輥壓機(jī)效果發(fā)揮充分，產(chǎn)量高細(xì)度好。倉(cāng)位的變化有時(shí)還可以調(diào)節(jié)偏輥現(xiàn)象。所以新投產(chǎn)的粉磨線(xiàn)要嘗試幾種倉(cāng)位的操作，從中選擇一種最佳的操作倉(cāng)位。
（9）石膏、混合材粒度要與熟料粒度一致。許多企業(yè)石膏和混合材粒度太大，這會(huì)影響擠壓效果。石膏或混合材中的大塊通過(guò)輥壓機(jī)時(shí)，將輥?zhàn)訐伍_(kāi)，粒度相對(duì)較小的熟料顆粒所受的擠壓力偏小，擠壓效果不好，不能有效改善它的易磨性，難磨細(xì)。熟料磨細(xì)才能發(fā)揮強(qiáng)度，這種情況下只有犧牲產(chǎn)量來(lái)保證水泥強(qiáng)度。
（10）礦渣摻入的影響。輥壓機(jī)系統(tǒng)對(duì)顆粒小、易磨性差的物料適應(yīng)性差。比如礦渣，礦渣屬難磨物料，它們被擠壓效果的好壞，直接對(duì)水泥磨的細(xì)度產(chǎn)生影響。但礦渣顆粒又比較小，夾雜在熟料空隙之間，通過(guò)輥壓機(jī)時(shí)，所收到的擠壓力要低于大顆粒物料，低于物料所受的平均壓力，易磨性沒(méi)有得到很好的改善。所以，以礦渣作混合材的廠(chǎng)家要控制礦渣摻入量，最好在5%以下。
4 結(jié)束語(yǔ)
輥壓機(jī)系統(tǒng)的選用，要考慮諸多因素，比如企業(yè)的資金狀況、要求的生產(chǎn)能力、要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等等。簡(jiǎn)單地說(shuō)，輥壓機(jī)配置越高（指功率比值），系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好；輥壓機(jī)配得越大，產(chǎn)量就越高。但配高配大導(dǎo)致設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用增高，因此要綜合考慮。在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的同時(shí)，盡量少花錢(qián)并兼顧系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。需要注意的是，在不同的配置下，球磨機(jī)的技術(shù)方案是不同的，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。
