MLK系列立式礦渣磨機的設計與分析

楊 康 侯 彬

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

MLK系列立式礦渣磨機的設計與分析

楊 康 侯 彬

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

MLK系列立式礦渣磨機廣泛應用于鋼廠礦渣制粉，水泥生料、熟料制粉，化工工業硅，煤化油粉磨，電廠脫硫石灰石制粉，煤制粉等多個領域。主要介紹了礦渣磨機結構原理和突出特點，同時列出了設計過程中的主要難點及改進措施以便更好的應用于工業粉磨領域。

礦渣磨機；選粉能力；振動；料層穩定性；除鐵

1 立式礦渣磨機結構原理及特點

1.1 立式礦渣磨機的結構原理

磨機由主電機、主減速器、基礎部、磨盤部、磨輥部、限位減振裝置、架體、分離器、液壓潤滑系統、密封風系統、慢速傳動裝置及安裝檢修工具等組成。

磨機中部設有單獨液壓加載的三個固定磨輥，磨輥下面設有由圓錐行星齒輪減速驅動的旋轉磨盤，被研磨物料由設在殼體側壁的進料口進到磨盤上面中心區域，靠磨輥自重和加載系統的壓力而被碾磨。研磨過的物料靠氣流從磨盤輸送到上方形成一個旋轉懸浮層，懸浮層表面的大顆粒物料在離心力的作用下甩在側壁上而重新落到磨盤上繼續被研磨，細料物料則由氣流繼續輸送到分離器被分離和排出；未被熱風帶走的鐵粉通過外循環系統時，被除鐵器分離。入磨物料在噴口環處進行高效熱交換，能夠充分烘干高水分的礦渣。

1.2 立式礦渣磨機的特點

1.2.1 集烘干、粉磨、選粉為一體，工藝流程簡單。

1.2.2 采用局部受限料床粉碎原理，粉磨效率高，粉磨能耗大大降低。

1.2.3 通風烘干能力強，可以通入大量的熱風，相應的烘干水分可高達20%以上。

1.2.4 操作運轉中的噪音很小，由于磨輥、磨盤不直接接觸，沒有金屬撞擊聲，距磨機1m處的聲強為80dB以下。

1.2.5 物料在磨內的停留時間短，對細度改變的響應迅速（2～3min），生產調節控制方便。

1.2.6 輥盤襯板采用堆焊結構，壽命可提高，設備運轉率可達85%以上。

1.2.7 立磨設備工藝性能優越，操作簡單，更換易損件靈活，可實行智能化、自動化控制等。

2 相對于生料磨，立式礦渣磨機設計主要技術難點及技術改進措施

2.1 立式礦渣磨機設計主要技術難點

2.1.1 成品細度很細，選粉能力要求高。

2.1.2 在粉磨礦渣時有很多2～50um的微細顆粒，在風掃操作的條件下，會產生強力的氣化及向上力，使得磨輥不能有效的嚙入物料，破壞料層穩定，難以形成穩定料層。

2.1.3 氣化的粉料好比液體一樣，其內摩擦力以及接觸面之間的摩擦力很小。物料會繞過磨輥運動，在磨輥和磨盤的間隙中僅有少數物料，難于形成正常的料床，經常會引起振動。

2.1.4 礦渣中含鐵量高（約0.6%），且多數包含在礦渣粒內，傳統的除鐵工藝效率不高。

2.1.5 碾磨比壓大且礦渣的易磨性差而含鐵量高，對碾磨件的磨蝕很大。

2.2 立式礦渣磨機技術改進措施

2.2.1 安裝高效選粉機

磨機粉磨礦渣時操作參數可以根據對產品細度要求來調節，經測定其最終產品中熟料和礦渣兩者的粒度分配均勻，超細粉比例很高，這在提高水泥強度方面非常顯著。提高選粉效率，可以減少磨盤上料層中的細粉含量。

2.2.2 磨輥、磨盤部分作優化設計，降低磨盤速度，延長粉磨時間，提高粉磨效率。

根據粉磨生產要求的不同，每種用途的立磨都有特定的圓周線速度（加速度），用于生料立磨一般正常操作值為16m/s2（磨盤圓周加速度）。對于礦渣粉磨來說，磨盤的速度應降為生料粉磨的80%。磨盤圓周線速度的降低可以使作用于物料的離心力變小。由于物料粒子在移向磨盤邊緣過程中所受到的阻力較高，加上凹槽的影響，避免了物料旁路現象,使得被磨物料在磨盤上的停留時間加長，提高了粉磨效率。

2.2.3 采取不同的措施，降低振動。

磨機振動與料層的穩定性有很大關系，而料層穩定性與物料下列特性有關：

（1）與物料粉磨阻力有關，當物料很硬時不易保持料層穩定。

（2）物料水分，水分適當大一些有利于料層穩定，有時為使料層穩定適當噴水。

（3）物料顆粒組成中沒有特大塊度，有利于料層穩定。

（4）與物料流動性有關，粉狀物料越多、流動性大的物料，不易被磨輥捕獲，不易形成穩定料層。

（5）調節擋料環高度，不同物料料層厚度敏感度不同。

要控制立磨振動，最根本是控制料層厚度的穩定性，適時地排除料層間粉磨過程中被擠壓出的氣體，對料層進行預整理及預粉磨，適當向料層淋水等，可以將振動控制在3mm/s的水平以下（一般的振動允許值為5～6mm/s），主要措施有：

（1）采取單輥加壓以形成料楔，采用可調的突崖式擋料環來增長物料在磨盤上停留的時間，保證喂入立磨喂料量穩定。

（2）設計可調式噴口環以調整到合適的噴口環風速并控制噴咀空氣量恒定。

（3）增加磨盤刮板、噴水機構，適當向磨內噴水，水可噴至磨盤中心，也可噴至磨輥前方物料突起處，進一步穩定料層。

（4）正確選擇蓄能器大小，正確設定氮氣壓力。

（5）配套新型磨輥限位裝置，不僅起到機械限位作用，而且還具備減振功能。

2.2.4 除鐵裝置

當粉磨高爐礦渣時有效清除鐵質是立磨平穩運轉的關鍵。由于鐵質顆粒非常細小，而且包裹在礦渣顆粒之中，在喂入立磨前是很難清除的。外循環的物料至少已經過一次以上的粉磨，故礦渣中的鐵質已暴露在外，噴嘴環的預分級效應可確保所有的鐵質顆粒進入外循環。因為鐵質比較重，所有外循環的物料將通過進入振動溜槽及磁鼓前往提升機，從而將磨內鐵質吸出清除。高爐礦渣中含鐵量一般在0.3%～0.5%，其中包括70%以上可以在外循環中被磁鼓清除，少量鐵質殘余約0.07%，不會影響立磨部件的磨損和礦渣水泥的質量。

采用輥盤堆焊技術，提高易損件壽命，并每隔2000h補焊一次保持輥形和盤形。筒體內壁加襯板以耐沖刷。

結語

MLK系列立式礦渣磨機不僅能磨礦渣，而且可以磨其它物料，如水泥、粉煤灰、鋼渣等要求比表面積高的產品，只不過需要重新設計工藝系統，產量、細度也相應改變。磨機產能高，占地少，電耗低，維護方便，已經在國內外得到了廣泛的應用。

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[4]薛平，趙鵬飛，張龍.LM56.2+2S礦渣立磨的操作與維護[J].新世紀水泥導報，2009（06）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.087