1、前言
料層擠壓粉碎理論，即物料在壓力作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中引起裂縫并擴(kuò)展，繼而產(chǎn)生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達(dá)到物料破碎。它避免了在機(jī)械破碎時(shí)產(chǎn)生的大量飛濺殘片所帶走破碎能量的浪費(fèi)，從而使能耗降低，進(jìn)而占據(jù)了新一代磨機(jī)粉磨理論的主導(dǎo)地位。從此，以擠壓方式實(shí)現(xiàn)粉磨的立磨和輥壓機(jī)，其能量有效利用率較高、能耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。料層擠壓粉碎技術(shù)及裝備廣泛應(yīng)用于水泥、火電、礦山開(kāi)采加工等許多行業(yè)，它的發(fā)展一直受到各行業(yè)密切關(guān)注。但立磨機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)通風(fēng)費(fèi)用高；輥壓機(jī)輥壓高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、振動(dòng)大、維護(hù)費(fèi)用高、系統(tǒng)烘干能力低。近年來(lái)，具有球磨機(jī)的可靠性、立磨的緊湊結(jié)構(gòu)和輥壓機(jī)的低能耗的全新結(jié)構(gòu)的新型粉磨設(shè)備——筒輥磨橫空出世，它的優(yōu)勢(shì)為擠壓粉磨工藝找到了一條能充分發(fā)揮節(jié)能潛力的新途徑。它依靠在柱面與內(nèi)環(huán)面組成的擠壓通道內(nèi)以中等的壓力(界于立磨與輥壓機(jī)之間)，實(shí)現(xiàn)“一次通過(guò)，多次粉磨”作業(yè)，大幅度降低擠壓粉磨過(guò)程所采取的擠壓應(yīng)力，從而改善了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
2、筒輥磨的現(xiàn)狀
筒輥磨國(guó)內(nèi)外大體型式有三種：“單輥機(jī)械式”——其物料的輸送靠機(jī)械方式完成，特點(diǎn)是磨筒體以超臨界速度旋轉(zhuǎn)，物料緊貼磨筒體內(nèi)壁，通過(guò)刮板和導(dǎo)料板的作用實(shí)現(xiàn)物料一次通過(guò)多次輥壓的目的；“單輥風(fēng)掃式”——其物料的輸送靠風(fēng)掃方式完成，特點(diǎn)是磨筒以亞臨界速度旋轉(zhuǎn)，物料主要靠筒體內(nèi)部循環(huán)，接近成品細(xì)度的細(xì)料被風(fēng)掃出，物料外循環(huán)量較少，筒體兩側(cè)同時(shí)進(jìn)出料；“多輥機(jī)械式”——物料的輸送靠機(jī)械方式完成，作用機(jī)理類(lèi)似“單輥機(jī)械式”，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多輥之間協(xié)調(diào)困難。
筒輥磨作為新一代磨機(jī)，現(xiàn)今處于運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試、改進(jìn)或攻關(guān)階段的筒輥磨大致上有3種，即法國(guó) FCB公司的 Horomill，丹麥FLS 公司的Cemax磨，以及我國(guó)華新水泥公司的 HXL筒式輥碾磨。由此可見(jiàn)，筒輥磨這個(gè)領(lǐng)域很冷清，也很安靜。
當(dāng)談到國(guó)內(nèi)筒輥磨的發(fā)展?fàn)顩r時(shí)，某建材公司主任趙工表示，這幾年，我國(guó)的水泥工業(yè)真正開(kāi)始由大變強(qiáng)了，大型水泥裝備陸續(xù)出口國(guó)外，成套裝備甚至出口到有萬(wàn)國(guó)裝備博覽會(huì)之稱(chēng)的中東地區(qū)。與燒成系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化以及具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界領(lǐng)先水平預(yù)熱器和分解爐等相比，先進(jìn)的大型化粉磨裝備似乎是中國(guó)水泥人心中的痛，華新的HXL筒輥磨讓我們?yōu)橹徽瘢呛芫脹](méi)有它的消息了。
水泥專(zhuān)家高長(zhǎng)明先生曾指出，在國(guó)外，1995年丹麥FLS公司推出了CEMAX型的筒輥磨系列產(chǎn)品，1997年12月在墨西哥Cemax水泥公司所屬的位于西班牙的MoratadeJalon水泥廠首次投入試生產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為OPC水泥140t/h，其水泥粉磨系統(tǒng)電耗約25kWh/t。據(jù)了解，這2臺(tái)Cemax粉磨系統(tǒng)雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但仍不夠完善，需繼續(xù)改進(jìn)，主要還是機(jī)械方面的問(wèn)題。
FCB公司的 Horomill呢？除了筒輥磨本身具有的優(yōu)勢(shì)之外，在法國(guó)拉法基水泥公司的大力支持下，相繼在一些水泥廠調(diào)試試用（FCB筒輥磨的銷(xiāo)售情況，有記錄的約三十多臺(tái)，其中用于生料粉磨的約1/5，截止2006年初），同時(shí)也在不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)，努力尋求解決弊端的辦法，使Horomill粉磨物料的最優(yōu)化與設(shè)備大型化。在筒輥磨這個(gè)大家庭中，可以這樣說(shuō)，Horomill撐起筒輥磨這片“天”。
3 筒輥磨的軟肋
筒輥磨作為新一代的粉磨技術(shù)和裝備，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士指出，筒輥磨在投入水泥粉磨系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)用中，機(jī)械和工藝操作等方面的故障一直困擾著它，例如刮料板斷裂與磨損、磨機(jī)震動(dòng)、軸承發(fā)熱漏油、輥面損壞、物料循環(huán)量波動(dòng)、瞬時(shí)峰值特大造成系統(tǒng)堵塞等。筒輥磨烘干能力欠缺，限制了系統(tǒng)的靈活性。此外，居高不下的外部循環(huán)，使輔助配套設(shè)備處理量較大，也是其不利的一面。FLS公司開(kāi)發(fā)的一種筒輥磨（即Ring Roller Mill），采用亞臨界轉(zhuǎn)速風(fēng)掃式原理，但由于料床穩(wěn)定性方面的致命缺陷也沒(méi)有獲得大范圍推廣。目前，機(jī)械加工能力的不足，耐磨材質(zhì)是否能夠達(dá)到筒輥磨的要求也制約著它的發(fā)展。
筒輥磨有如此多的問(wèn)題尚未解決嗎？一位曾操作過(guò)立磨的筒輥磨操作員鄭工客觀地分析道：“就我的心得而言，筒輥磨的優(yōu)點(diǎn)太多了，主要有：比立磨更省的電耗；能摻加更多的混合材；更加簡(jiǎn)易的操作和工藝，使得生產(chǎn)可靠性大大提高，我們還未遇到正常生產(chǎn)時(shí)振停的事故……理論上它既可以做原料磨又可以做水泥磨，但是筒輥磨的結(jié)構(gòu)和工藝限制了其應(yīng)用面——只適合用于水泥粉磨，因?yàn)槠鋷缀鯖](méi)有什么烘干能力。分析工藝流程可以看出，在磨內(nèi)物料都是壓實(shí)的料餅，又沒(méi)有烘干氣流通過(guò)（也不可能引入烘干熱風(fēng)，否則會(huì)引起滑履瓦溫度升高），物料混合帶只有選粉機(jī)和袋收塵之間那一截，所以即使循環(huán)風(fēng)溫再高，也不可能有什么烘干能力。由此就會(huì)造成，生料儲(chǔ)庫(kù)時(shí)常出現(xiàn)堵塞情況，即使添加烘干系統(tǒng)，也不可能達(dá)到立磨的烘干效率?！?
在講到如何解決烘干問(wèn)題時(shí)，他認(rèn)為，提高循環(huán)負(fù)荷可以對(duì)烘干起到起到一定作用，但是我們現(xiàn)在的循環(huán)負(fù)荷率已經(jīng)高達(dá)1：9～10，循環(huán)斗提功率快到極限。再要提高可能超過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷，同時(shí)造成過(guò)粉磨現(xiàn)象！也嘗試過(guò)強(qiáng)行提高系統(tǒng)風(fēng)溫，但效果不明顯，而且袋收塵器和選粉機(jī)下軸承溫度也無(wú)法承受。因?yàn)榇諌m溫度上限是100度，下軸承上限110度，但是此軸承位置處于選粉機(jī)內(nèi)部，經(jīng)常超標(biāo)報(bào)警。
從當(dāng)前國(guó)內(nèi)筒輥磨的發(fā)展情況來(lái)看，如果筒輥磨的國(guó)產(chǎn)化率能夠提高，筒子不易加工等問(wèn)題能夠得到解決，絕對(duì)是水泥粉磨的首選。如果工藝等方面再可以改進(jìn)的話，甚至可以在將來(lái)取代立磨進(jìn)行生料粉磨。
4、筒輥磨的國(guó)產(chǎn)化
記者了解到，目前國(guó)內(nèi)已有的筒輥磨運(yùn)行的情況較差。除了一些尚沒(méi)解決的固有問(wèn)題外，作為新一代的粉磨技術(shù)裝備，筒輥磨造價(jià)高，技術(shù)支持費(fèi)用也很高。國(guó)內(nèi)的筒輥磨除了以上上外，主要原因是設(shè)備維護(hù)跟不上：如備品備件價(jià)格昂貴，供貨周期長(zhǎng)，出現(xiàn)一些進(jìn)口件的小問(wèn)題總是遲遲不能解決，由此造成了產(chǎn)量、質(zhì)量無(wú)法保證。這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了筒輥磨在國(guó)內(nèi)的使用，于是筒輥磨國(guó)產(chǎn)化的呼聲也越來(lái)越響，而付工對(duì)于筒輥磨國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題，他個(gè)人認(rèn)為，中國(guó)目前的技術(shù)能力和機(jī)加水平是根本消化不了那套技術(shù)。
付工還提到，國(guó)內(nèi)除了中材漢江水泥廠和牡丹江水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司兩臺(tái)Horomill外，雖然冀東有條自己研發(fā)的實(shí)驗(yàn)線（單輥機(jī)械式φ1.6m筒輥磨），華新開(kāi)發(fā)了HXL筒輥磨，但是國(guó)內(nèi)自己搞的筒輥磨都是半粉磨系統(tǒng)，只能與終粉磨球磨機(jī)配套使用，離真正意義上的筒輥磨還相差的很遠(yuǎn)。作為國(guó)產(chǎn)大型筒輥磨的研發(fā)仍有一些技術(shù)難點(diǎn)有待攻克，比如筒體的整體制造、刮料板材料選取等等，這些都還有待于機(jī)械行業(yè)加工水平的提高和材料科學(xué)的技術(shù)進(jìn)步，尚待長(zhǎng)期實(shí)踐驗(yàn)證。
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