辊磨磨盘转速对粉磨能力的影响

张忠海，王莹，左洪川，刘静

现有的辊磨设计经验和理论研究表明，辊磨产量与物料易磨性、辊磨粉磨能力直接相关，辊磨粉磨能力取决于研磨压力、物料单位时间内的有效碾压次数等。在其他条件不变和正常的生产情况下，物料有效碾压次数与磨盘转速、物料摩擦性质以及磨盘结构有关。由此可知，磨盘的转速是影响辊磨产量的因素之一。

在辊磨产量最佳时，磨盘的最佳转速经验公式如下：

式中：

n——磨盘转速，r/min

K——转速系数

D——磨盘有效粉磨区外径，m

由式（1）可知，若产量和磨盘直径确定，则磨盘的最优转速仅与系数K相关，而系数K与磨盘的形状、物料特性等相关。即便每台辊磨磨机本身的外形完全一致，在不同的水泥厂、不同的工艺和物料条件下，所需的粉磨速率也并不完全一样。磨机的生产厂家无法为每家企业分别定制磨盘转速，这主要受制于驱动使用的减速机和异步电机不同，一旦磨盘结构确定，最终输出的转速则无法改变。涉及到制造成本和维护的问题，减速机生产企业难以生产上百、上千种型号的减速机来匹配磨机生产厂家，所以同一类型磨机只有一种转速，这导致了同一类型磨机在各水泥厂产量的不一样。虽然各水泥厂根据自身的条件，对磨机可调节的部分进行了优化，但当磨机产量提升一定程度后，磨机优化工作便进入了瓶颈。

金隅冀东下属水泥企业通过在原料辊磨主驱动应用变频调速直驱电机，对主驱动磨机在多种速度下的研磨能力进行了测试。

该原料辊磨型号为JLMS46.4，驱动电机功率为2 600kW，设计产量为190t/h，经多次调试，辊磨产量已达到220t/h，研磨压力为5.5MPa，额定转速为27r/min。试验过程中，物料性质和配比基本恒定，研磨压力、风量、产品细度等要求基本一致。在辊磨稳定运行条件下，设计采集转速上升5%、8%以及下降5%、8%时的产量和主驱动电耗。转速低于额定转速时，辊磨振动急剧加大，辊磨无法稳定运行，因此不再进行降速试验，直接进行上升5%、8%调速试验，并对更高速度进行了简单测试，最高调速到10%时，辊磨振动开始加大，磨况不稳，因此重点针对稳定运行阶段进行了长时间的数据采集，结果见表1。

从实际试验数据可以看出，辊磨的额定转速并不完全符合水泥厂的实际情况，其产量并没有达到最优，即便经过水泥厂长时间的工艺调整也无法保证辊磨粉磨能力有更大的提升，主要在于有些参数无法进行调整。但随着可调速驱动技术的实际应用，辊磨磨盘转速可以进行对应调整。从实际测试看，速度调整量并不大，但是产量影响较大，按现有经验提速是提升产量的一个预期方向。综合来看，辊磨磨盘转速可调是一项技术革新，对水泥产量提升和能耗下降有较大助力。

表1 原料辊磨调速数据