董欣欣

邢臺金牛玻纖有限責任公司，河北邢臺 054000

0 引言

E玻璃纖維的主要化學成分組成是SiO2、Al2O3、CaO等，引入Al2O3和SiO2成分的原材料主要是葉臘石，葉臘石粉料占玻纖配合料總重量的55%左右，我國葉臘石儲量豐富，為國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)玻璃纖維奠定了資源優(yōu)勢。但是葉臘石粉磨制約著該行業(yè)發(fā)展，之前，粉磨葉臘石的主要設(shè)備為雷蒙磨，臺時產(chǎn)量只有1噸左右，效率低、能耗高、產(chǎn)品粒度難于控制。如何大幅度提高葉臘石粉料的產(chǎn)量并節(jié)能降耗是成為玻璃纖維大規(guī)模生產(chǎn)必須要解決的技術(shù)難題。立式磨粉機憑借其粉磨效率高、產(chǎn)量大、電耗低等優(yōu)點脫穎而出，被應(yīng)用到葉臘石粉料加工中。

1 立磨的工作原理

主電機通過主減速機帶動磨盤轉(zhuǎn)，同時風從進風口進入磨機，物料從下料口落在磨盤中央.在離心力作用下物料向磨盤邊緣移動.在碾磨區(qū)受到磨輥的碾壓而粉碎，并繼續(xù)向磨盤邊緣移動。直到在風環(huán)處被氣流帶起，一部分較大的顆粒被吹回到磨盤上重新粉磨，另一部分更大的和較重的顆粒(包括堅硬的雜物)通過風環(huán)落到磨機的下殼體中，被刮料板刮入排渣口排出。粉狀物料隨氣流一起進入分離器的分級區(qū)，在分離器轉(zhuǎn)子葉片的作用下，其中的粗粉落回磨盤重新粉磨，合格的細粉則和氣流一起經(jīng)出風口出磨，經(jīng)過收塵器收集成為成品。

2 立磨設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)

2.1 技術(shù)參數(shù)

1）粉磨物料：葉蠟石；

2）磨盤中徑：1700mm；

3）磨輥直徑：1400mm；

4）寬度：460mm；

5）磨輥數(shù)量：2個；

6）傳動功率：400kW；

7）產(chǎn)量：≥8t/h；

8）產(chǎn)品粒度：80目100%全通過，325目（45μm）97%通過，篩余≤3%；

9）成品水分：＜1%。

2.2 HRM1700立磨的設(shè)備結(jié)構(gòu)及各部件作用

2.2.1 設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

見圖1，立式磨基本由分離器、殼體、磨輥磨盤、傳動臂、傳動裝置、機架、加壓裝置、限位裝置等幾部分組成。

2.2.2 各部件作用

分離器位于磨機頂部，屬低阻型回轉(zhuǎn)分離器，具有選粉效率高、產(chǎn)品細度調(diào)節(jié)容易等優(yōu)點它是通過變頻調(diào)速電機來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍為1 200rpm以下。上、下殼體和機架均為焊接結(jié)構(gòu)，機架分為左機架和右機架.它除了承受選粉機、上、下殼體和磨輥各四部件的重量外.還承受磨輥施加的外力和振動。上殼體設(shè)有磨輥門和磨門，卸下磨輥門可將磨輥反出機外，方便檢修。磨門則方便磨內(nèi)檢查。下殼體設(shè)有進風口、風環(huán)和排渣口。傳動裝置是由底座、主電機、聯(lián)軸器和主減速機組成。主電機通過主減速機帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料是在磨輥和磨盤之間受到碾壓而粉碎的。磨輥是由輥套、輥芯磨輥軸、軸承動臂、搖臂、橫軸和滑動軸等部件組成。磨機運行時，磨輥的碾磨壓力由加壓裝置提供；檢修時，拆除動臂于搖臂之間的聯(lián)接銷軸，用液壓系統(tǒng)和檢修缸可將磨輥反出機外。磨盤安裝在主減速機出軸的推力盤上，工作時隨主減速機一起轉(zhuǎn)動，它由盤座、襯板壓塊和擋料環(huán)組成。磨盤是整體鑄鋼件，襯板和磨輥套屬易磨件，一般使用壽命為6 000小時。襯板共有6塊用壓塊和螺栓固定在磨盤上， 安裝在磨盤上的擋料環(huán)則是用來調(diào)整料層厚度的。加壓裝置由高壓油站、液壓缸（包括工作缸、檢修缸、蓄能器）組成，磨機工作時，高壓油站將一定壓力的液壓油泵入工作缸上腔，工作缸產(chǎn)生一拉力，使磨輥產(chǎn)生向下的壓力，即碾磨壓力。當高壓油站向工作缸下腔供油時，則產(chǎn)生一推力將磨輥抬起 如遇檢修需向外翻磨輥時，檢修缸與高壓油站接通可將磨輥翻出機外（磨機運行時檢修缸不與磨輥聯(lián)接），其原理同工作缸一樣。加壓裝置的蓄能器是皮囊式的，其作用是吸收振動，減少沖擊。限位裝置又是磨機的保護裝置，其作用是防止磨機工作時因斷料造成磨輥與磨盤直接接觸從而引起磨機劇烈振動，它由限位螺栓、支座、彈性組件組成。

圖1

3 HRM1700立磨在生產(chǎn)中遇到的問題及改善

立式磨粉機最早應(yīng)用到水泥行業(yè)中，葉臘石粉磨雖然和水泥粉磨同屬于料床粉磨原理，但是還有如粉磨物料不同，要求的成品粒度不同等不同點，需要在使用過程中不斷的改進和完善，經(jīng)到兄弟廠參觀學習，并在專業(yè)技術(shù)人員指導下，針對該系統(tǒng)存在問題，本文主要從以下幾方面采取了相應(yīng)措施。

3.1 改進分離器轉(zhuǎn)子，控制產(chǎn)品粒度

在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品粒度變化幅度大，粒度控制不穩(wěn)定，時有超標情況發(fā)生，為此專門安排一個班進行粒度變化情況進行密集檢測試驗，對不同時間段采集樣品檢測，粒度值從1.1%到2.5%不等。針對該情況經(jīng)仔細研究和觀察認為引起粉料粒度變大的原因應(yīng)出在分離器上，所以重點檢查的分離器密封和轉(zhuǎn)子、定子的完好情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)磨機的分離器轉(zhuǎn)子葉片有問題，不能起到對粉料進行分級的作用。購進改進后的葉片130片，緊趕工期2天內(nèi)完成舊葉片的拆除、新葉片的焊接以及其他部件的拆、裝工作。開機后葉臘石粒度回歸正常并穩(wěn)定，效果良好。

3.2 加高擋料環(huán)，提高產(chǎn)能

在磨機投入運行后，發(fā)現(xiàn)磨機的產(chǎn)量較低，一直在5t/h左右，遠沒有達到8t/h以上，為此對磨機的運行狀態(tài)進行觀察分析，發(fā)現(xiàn)回料都是較大的料塊，并夾雜部分未研磨的料塊，即懷疑是磨機內(nèi)部出現(xiàn)問題，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)磨輥的研磨面已經(jīng)磨損嚴重，磨輥和磨盤的接觸面明顯減小，并且還發(fā)現(xiàn)整個風系統(tǒng)存在漏風現(xiàn)象和有的地方阻力過大的情況，停機后發(fā)現(xiàn)料層較薄，為了改善這種情況，隨即把擋料環(huán)加高20mm，并對進料口進行焊補以保證落料點位置，防止出現(xiàn)運行時磨內(nèi)物料不平衡的情況，并對風路系統(tǒng)進行密封檢查修補，對部分風管道進行重新改造以減小阻力。改造完成后，運行狀況良好，運行參數(shù)穩(wěn)定，磨機產(chǎn)量從5t/h 提升到8.5t/h ，粒度較穩(wěn)定控制在3%以下。

3.3 調(diào)整入磨的料塊直徑，減小磨機震動。

投入運行后，發(fā)現(xiàn)磨機的震動也較大，針對磨機震動較大的問題，從入磨物料粒度控制和保持給料量平衡和穩(wěn)定入手解決問題，把入磨的料塊從80mm下降到40mm以下，并對定量給料機上方的料斗下料口進行加工改造，穩(wěn)定下料速度和給料量。改善完成后磨機運行聲音柔和，無雜音，震動明顯減小，達到磨機的運行要求。

3.4 穩(wěn)定分離器轉(zhuǎn)速，確定閥們開度

由上圖可見：粉料粒度的大小與分離器的轉(zhuǎn)速關(guān)系密切，隨著轉(zhuǎn)速的升高粒度減小。但是分離器轉(zhuǎn)速越高，相應(yīng)的設(shè)備產(chǎn)量降低，運行狀況越不穩(wěn)定，磨機內(nèi)細粉濃度增高，回料增加，振動增大產(chǎn)生大顆粒的幾率也增大，對設(shè)備的磨損也越大，所以轉(zhuǎn)速并不是越高越好，經(jīng)過長期摸索，把分離器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1 000RPM，取得了良好效果。

粉料粒度隨著閥門開度的增大而增大，并且變化非常明顯，開度增加1個，325目篩余大約能增加1%。現(xiàn)在葉臘石生產(chǎn)中控制指標為325目篩余2.5%以下，1%的變化就現(xiàn)在的控制范圍來說變化幅度太大，所以閥門開度不能再增加，保持在開度60%最為合適。

4 立磨的運行效果以及和雷蒙磨粉磨系統(tǒng)的比較

4.1 立磨的運行效果

立磨在試運行過程中，經(jīng)過了對設(shè)備本體整體性能調(diào)試、外圍配套設(shè)備調(diào)整及系統(tǒng)參數(shù)摸索3個階段，并根據(jù)在試運行中出現(xiàn)的問題進行了針對性的處理，采取了提高擋料環(huán)高度，控制入料粒度，改造分離器葉片與風系統(tǒng)、控制壓差、穩(wěn)定喂料量及吐渣等環(huán)節(jié)，達到系統(tǒng)平穩(wěn)正常運行，產(chǎn)量穩(wěn)定在8t/h以上，系統(tǒng)平均電耗低于75kW·h/t。經(jīng)過改造后立磨的運行參數(shù)如下：表1。

序號 項 目 單 位 立磨1產(chǎn)量 t/h 8.5 2 主電機電流（10000V） A 11 3 分離器轉(zhuǎn)速 rpm 1000 5磨輥壓力 Mpa 9 6入磨負壓 Kpa 0.35 7磨機壓差 Kpa 1.5 8 收塵器壓差 Kpa 0.55 9 主風機電流（380V） A 280

4.2 立磨系統(tǒng)與雷蒙磨系統(tǒng)的比較：見下表2

方 案項 目 HRM1700立式磨 雷蒙磨磨機規(guī)格 HRM1700 5R生產(chǎn)能力（t/h） 8～10 1～2產(chǎn)品電耗（kWh/t） 63～75 100～105允許入磨水分（%） ≤1.5 ≤1.5允許入磨物料粒度（mm） 40 20分離器機功率（kW） 55 7.5磨機主電機功率（kW） 400 55系統(tǒng)主風機電機功率（kW） 180 30設(shè)備消耗價值（元/t） 12 21

從上表可以看出與雷蒙磨系統(tǒng)相比，單機生產(chǎn)能力提高了5倍以上，滿足了玻璃纖維生產(chǎn)需要的葉臘石粉料大規(guī)模生產(chǎn)的需要，同時，單位產(chǎn)品能降和設(shè)備消耗比雷蒙磨粉磨系統(tǒng)降低30%左右。

5 結(jié)論

HRM1700立式磨粉系統(tǒng)應(yīng)用到玻纖用葉臘石粉料加工中，經(jīng)過改進和完善，達到系統(tǒng)平穩(wěn)正常運行，產(chǎn)量穩(wěn)定在8t/h以上，2010年共生產(chǎn)粉料50 000多噸，滿足了我廠原料需求，實踐證明，該系統(tǒng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)高效節(jié)能的生產(chǎn)目的，生產(chǎn)出合格的葉臘石粉料，為我廠的快速發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。