原料立磨振动原因分析及处理对策研究

梁荫+王申

摘要：现在很多生料粉磨的生产大都采用低能耗、高产出的立磨系统。但在立磨系统中，其振动问题成为影响系统稳定的关键因素之一，因此，相关公司对引起立磨振动的原因以及控制策略进行了研究，特别是对工艺因素如风温、物料特性、研磨压力、压差等进行了重点分析，并对立磨系统的操作技术、温度和压差控制、研磨压力和料层厚度调整技术进行了探讨。

关键词：生料粉磨；立磨系统；振动原因；研磨压力；料层厚度

中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0074-02

1 概述

干法生产线变得日益大型化，对生产物料的需求也越来越大，因此，立磨的优势显得更加明显。首先，立磨能够粉碎的颗粒范围很大，所以不需要再重新配置一些细碎装置。其次，立磨因为属于风扫式的烘干粉磨系统，能够承受250℃以上的高温，预分解窑中的高温废气能够直接用来烘干物料，而且烘干的效果高于风扫管磨。再次，由于立磨粉碎是闭路粉磨，物料能够在短时间内充分研磨，因此，其耗电量很低。就此而言，短的研磨时间和低的耗电量使得立磨机的生产效率很高。最后，立磨机的内部结构紧凑，而且外部设备较少，能够节约很多空间，减少前期投入。立磨还具有扬尘小、噪音低，对环境污染程度低等优点。

立磨机正常情况下运转平稳，噪音基本不会超过90分贝，但如果操作不好的话就会引起振动，从而产生很大的噪音。对于立磨机来说，合理的振动是允许存在的，但要是振动过大的话，必然会导致立磨机中一些配件的损坏，所以，在生产过程中必须严格控制立磨机的振动。

2 立磨机的粉磨原理

立磨是由液压装置、磨辊、磨盘、传动装置等部件构成。其主要部分是磨盘和磨盘上的滚动磨辊。进入磨内的物料通过离心力的作用形成环形的料床，在磨辊和磨盘相互滚动时，大的物料首先被钳入磨盘和磨辊之间，经过挤压作用被粉碎成粉末。在粉碎过程中大块的物料承受的压力比较大，随后将压力传到次一级大的物料上，这样依次随着物料的粒度的减小，研磨压力递减。这样在滚压的作用下，大大小小的物料颗粒能够在很小的空间内密集堆积，小颗粒物料之间能够相对滑动产生剪切力，使得细小的颗粒物料进行更进一步的

细磨。

在立磨的上部有选粉装置，立磨下部通入的热空气，在离心力的作用下，磨粉从磨盘边缘溢出，由高速气流扬起送入选粉机进行下一步的选粉分离，而粗粉则会再次返回到磨盘中进行二次研磨，从磨盘甩出的大块物料不会被热空气吹起，而会在重力的作用下落到刮板仓中，经过外循环系统，又重新回到粉磨系统中再次

研磨。

3 立磨振动的原因分析

引起立磨振动的原因有很多种，其主要有控制系统、装备和工艺等问题。在引起立磨振动的原因中工艺控制占重要因素，在实际的生产操作中很多振动是因为操作不当引起的，如因料层控制不稳而引起的振动。由于料层太薄，可粉磨的物料就会很少，因而粉磨产量就会降低。同时，物料层过薄还会导致磨盘和磨辊之间产生刚性接触，这样会引起很大的振动，导致立磨设备发生严重磨损、增加能耗。如果料层过厚，立磨的研磨能力会有所降低，其内部循环的负荷会加大，引起磨辊的上下跳动，对设备产生严重损害，影响设备的安全使用。因此，对料层的控制十分重要，影响料层变化的原因有很多种，其中物料特性包括物料的水分、摩擦因子和物料的入磨粒度等，此外还有温度和压差等因素的

影响。

3.1 物料特性

物料摩擦因子：直接反映了在研磨各种物料时所产生的内部摩擦力的大小情况。其直接关系到物料层能否形成稳定的磨料层厚度，能否保持稳定的料层厚度直接影响立磨粉磨的程度。其中摩擦因子小的物料会因为挤压的作用而被挤压出槽外，必然导致料层过薄，很容易导致磨盘和磨辊直接接触，导致设备发生振动损坏内部设备；如果摩擦因子很大，物料就会受到很小的碾压而形成饼状，很难松动，造成研磨困难。

物料的入磨粒度：进入磨盘的物料粒度大小要和磨辊、磨盘相匹配。随着磨辊直径的变大，磨辊的外周线速度也不断增大，所以产生的摩擦力随之也增大，因此磨辊也更易和物料咬合，所磨物料更加容易被碾压成料层，所以，可以适当增大物料入磨粒度。但当物料粒度过大时，则会导致磨辊受到很大的冲击，造成三个辊子不平衡而引起的振动；由于物料粒度过小，物料会随着热风机进入选粉机，不能在磨盘上形成物料层，使得磨盘和磨辊直接接触产生振动。一般来说，进入立磨的颗粒尺寸大小应该是磨辊直径的5%左右为最好。

物料水分含量：物料所含水分的多少对立磨有很大影响，要是水分含量过大，物料不易干燥，过湿的物料粉磨会包裹粘附其他物料，甚至包裹磨辊，导致磨盘上物料堆积，造成磨辊难以压下，引起振动跳停。若是物料水分过小，物料的粘度会过低，物料间的摩擦因子会降低，使得其很难在磨盘上停留足够长的时间，无法形成一定厚度的料层，这样会导致磨盘和磨辊产生刚性接触，使振动加剧。

3.2 入磨压力和出磨压力之间的差值

入磨压力和出磨压力之间的差值即为压差，其是影响立磨振动的主要原因之一。压差的变化直接反映了立磨内部循环负荷率的变化，其和物料粒度、物料特性、研磨压力、磨内通风、物料水分、磨机喂料量等很多因素有关。比如物料入磨粒度过小、研磨压力大、水分低、喂料量大和通风不足等，都会造成差压升高、料层变厚；相反就会导致差压降低、料层变薄，造成立磨振动，不及时调整就会引起立磨跳停。

3.3 热风的温度

热风的温度对立磨振动会产生很大的影响，因为在固定的立磨中其通风量要保证物料的烘干效率，因此，必须控制好入磨热风的温度，这主要依据入磨和出磨物料的含水量。但风温控制不好也会在一定程度上影响立磨的研磨效率，如果风温过高，能够达到很好的烘干效果和粉磨效果，但会引起物料层过薄。如果风温过低，就会造成烘干物料困难，粉磨难以进行，物料易被压成饼状，造成立磨振动。在一般情况下，风温在入口处为200℃～250℃为宜，在出口处依据物料的含水量和磨内喷水，温度应该控制在80℃～120℃为宜。在此参数下立磨运行平稳高效，不会产生很大的振动。

3.4 研磨压力

研磨压力是主要由中心架、液压系统和磨辊自重所施加的压力总和，研磨压力直接关系到物料的压缩比以及料层厚度，研磨压力增大，厚度变薄；反之，压力变小厚度增加。

4 控制立磨振动的相关对策

4.1 喂料操作

当物料含水量很高时，就应当适当提高出塔口温度，将磨内压差提升至理想值。如果发生喂料不足，回料少的情况，应当增加喂料，保证磨内正常压差，以免引起振动。如果料层过厚，应及时减少喂料量，并保证出料口通畅；相反则要增加喂料量。

4.2 研磨压力控制

如果立磨的研磨压力反馈的数值小于设定的数值，则证明蓄能器压力过低，必须及时补充氮气。

4.3 温度控制

要是温度过高可以通过磨机功率进行适当调节或者直接开启冷风阀门。

4.4 压差控制

当喂料量很大且粉磨能力不足时，会造成磨内压差上升，此时要根据磨机功率适当减少喂料量。产品过细会使内部循环负荷增大，使压差上升导致振动，因此要适当减低选粉机转速。

5 结语

在实际生产过程中我们要结合具体情况对立磨进行适当操作，除总结上述原因外，在生产中还必须加强设备的维护和安全检查，以保证有一个平稳安全的运行

环境。

参考文献

[1] 牛鹏，孟阳，吴新民.LGM5024立磨振动大原因与分析[J].设备管理与维修，2014，8（5）.

[2] 孙长俊.CK450生料立磨的开发与应用[J].中国水泥，2013，12（8）.

[3] 刘辉，刘建，蔡顺华.CRM5304生料立磨系统的调试及实际应用效果[J].中国水泥，2011，9（3）.

作者简介：梁荫（1980-），男，河南洛阳人，中信重工机械股份有限公司助理工程师，研究方向：立磨、辊压机、磨机等设备的安装、调试及技术支持。