輥磨磨盤轉速對粉磨能力的影響

張忠海，王瑩，左洪川，劉靜

現有的輥磨設計經驗和理論研究表明，輥磨產量與物料易磨性、輥磨粉磨能力直接相關，輥磨粉磨能力取決于研磨壓力、物料單位時間內的有效碾壓次數等。在其他條件不變和正常的生產情況下，物料有效碾壓次數與磨盤轉速、物料摩擦性質以及磨盤結構有關。由此可知，磨盤的轉速是影響輥磨產量的因素之一。

在輥磨產量最佳時，磨盤的最佳轉速經驗公式如下：

式中：

n——磨盤轉速，r/min

K——轉速系數

D——磨盤有效粉磨區外徑，m

由式（1）可知，若產量和磨盤直徑確定，則磨盤的最優轉速僅與系數K相關，而系數K與磨盤的形狀、物料特性等相關。即便每臺輥磨磨機本身的外形完全一致，在不同的水泥廠、不同的工藝和物料條件下，所需的粉磨速率也并不完全一樣。磨機的生產廠家無法為每家企業分別定制磨盤轉速，這主要受制于驅動使用的減速機和異步電機不同，一旦磨盤結構確定，最終輸出的轉速則無法改變。涉及到制造成本和維護的問題，減速機生產企業難以生產上百、上千種型號的減速機來匹配磨機生產廠家，所以同一類型磨機只有一種轉速，這導致了同一類型磨機在各水泥廠產量的不一樣。雖然各水泥廠根據自身的條件，對磨機可調節的部分進行了優化，但當磨機產量提升一定程度后，磨機優化工作便進入了瓶頸。

金隅冀東下屬水泥企業通過在原料輥磨主驅動應用變頻調速直驅電機，對主驅動磨機在多種速度下的研磨能力進行了測試。

該原料輥磨型號為JLMS46.4，驅動電機功率為2 600kW，設計產量為190t/h，經多次調試，輥磨產量已達到220t/h，研磨壓力為5.5MPa，額定轉速為27r/min。試驗過程中，物料性質和配比基本恒定，研磨壓力、風量、產品細度等要求基本一致。在輥磨穩定運行條件下，設計采集轉速上升5%、8%以及下降5%、8%時的產量和主驅動電耗。轉速低于額定轉速時，輥磨振動急劇加大，輥磨無法穩定運行，因此不再進行降速試驗，直接進行上升5%、8%調速試驗，并對更高速度進行了簡單測試，最高調速到10%時，輥磨振動開始加大，磨況不穩，因此重點針對穩定運行階段進行了長時間的數據采集，結果見表1。

從實際試驗數據可以看出，輥磨的額定轉速并不完全符合水泥廠的實際情況，其產量并沒有達到最優，即便經過水泥廠長時間的工藝調整也無法保證輥磨粉磨能力有更大的提升，主要在于有些參數無法進行調整。但隨著可調速驅動技術的實際應用，輥磨磨盤轉速可以進行對應調整。從實際測試看，速度調整量并不大，但是產量影響較大，按現有經驗提速是提升產量的一個預期方向。綜合來看，輥磨磨盤轉速可調是一項技術革新，對水泥產量提升和能耗下降有較大助力。

表1 原料輥磨調速數據