大型立式磨运行及调试方案
摘要[江苏鹏飞集团股份有限公司为日产8000吨以下级水泥企业提供新型干法回转窑水泥生产线，以及为年产30万吨复混肥厂、电厂、冶金企业提供成套机械设备及优质服务。主要产品有回转窑、立式磨、管磨机、辊压机、烘干设备、破碎设备、收尘设备、输送提升设备以及冷却设备等]
大型立式磨调试运行，是指原料粉磨系统从试运行、正常运行、正常设备维护全过程。是一项复杂的系统工程。
1、工作原理
立式磨是利用料床粉碎原理进行粉磨物料的一种研磨机械，是一种全风扫式磨机，入磨物料下盘边沉落到喷口环处，靠该处的高速风将其吹起、吹散，金属、重矿石将沉降到喷口环下排出。细粉带到立磨上部，经分离器分选，成品随同气体进入收尘器收集起来，粗粉又循环回来。粗粉、粗颗粒被抛起，随着风速的降低，使其失去依托，沉降到盘面上，靠离心力进入压磨轨道进行新一轮的循环。在多次循环中，颗粒与气体之间传热使水分蒸发。因此，MPS立磨集物料的粉磨、输送、选粉、烘干以及分离金属块等诸多优点于一身。
2、磨内通风及进出口温度控制
2.1 入磨风的来源及匹配
入磨热风大多采用回转窑系统的废气，只有初次采用热风炉提供热风，为了调节风温和节约能源，在入磨前还可兑入冷风和循环风。
采用热风炉供给热风的工艺系统，为了节约能源，视物料含水情况可兑入20％～50％的循环风。而采用预分解窑废气作热风源的系统，希望废气能全部入磨利用。若有余量则可通过管道将废气直接排入收尘器。如果废气全部入磨仍不够，可根据入磨废气的温度情况，确定兑入部分冷风或循环风。
2.2 风量、风速及风温的控制
(1)、风量的选定原则
出磨气体中含尘(成品)浓度应在550～750g/m3之间，一般应低于700g/m3；
出磨管道风速一般要>20m/s，并避免水平布置；
喷口环处的风速标准为90m/s，最大波动范围为70％～105％；
当物料易磨性不好，磨机产量低时。在出口风量合适时，喷口环风速较低，应按需要用铁板挡上磨辊后喷口环的孔，减少通风面积，增加风速。
允许按立磨的具体情况在70％～105％范围内调整风量，但窑磨串联的系统应不影响窑的烟气排放。
(2)、风温的控制原则
生料磨出磨风温不允许超过120℃，正常控制在90±5℃，否则软连接要受损失，旋风筒分格轮可能膨胀卡停。
在用热风炉供热风的系统，只要出磨物料的水分满足要求，入收尘器风温高于露点16℃以上，可以适当降低入、出口风温，以节约能源，正常控制在<200℃。
烘磨时入口风温不能超过200℃，以免使磨辊内润滑油变质。
2.3 防止系统漏风
系统漏风是指立磨本体及出磨管道、收尘器等处的漏风。在总风量不变的情况下，系统漏风会使喷口环处的风速降低，造成吐渣严重。由于出口风速的降低，使成品的排出量少，循环负荷增加，压差升高。由于恶性循环，总风量减少，易造成饱磨，振动停车。还会使磨内输送能力不足而降低产量。另外，还可降低入收尘器的风温，易出现结露。
如果为了保持喷口环处的风速，而增加通风量，这将会加重风机和收尘的负荷，浪费能源。同时也受风机能力和收尘器能力的限制。因此系统漏风百害而无一利，是在必须克服之列。MPS立磨德方要求系统漏风<4％，根据我们的实情，应按漏风<10％作风路设计，因此系统漏风量一定不能>10％。
3．几种参数的选择
3.1 关于拉紧力的选择
立磨的研磨力主要来源于液压拉紧装置。通常状况下，拉紧压力的选用和物料特性及磨盘料层厚度有关，因为立磨是料床粉碎，挤压力通过颗粒间互相传递，当超过物料的强度时被挤压破碎，挤压力越大，破碎程度越高，因此，越坚硬的物料所需拉紧力越高；同理，料层越厚所需的拉紧力也越大。否则，效果不好，正常情况下料层越厚控制在70-85mm。
对于易碎性好的物料，拉紧力过大是一种浪费，在料层薄的情况下，还往往造成振动，而易碎性差的物料，所需拉紧力大，料层偏薄会取得更好的粉碎效果。拉紧力选择的另一个重要依据为磨机主电机电流。正常工况下不允许超过额定电流（143A），否则应调低拉紧力，产量在190t/h时，辊压一般控制在150-175ber。
3.2 关于分离器转速的选择
影响产品细度的主要因素是分离器的转速和该处的风速。在分离器转速不变时，风速越大，产品细度越粗，而风速不变时，分离器转速越快，产品颗粒在该处获得的离心力越大，能通过的颗粒直径越小，产品细度越细。通常状况下，出磨风量是稳定的，该处的风速也变化不大。因此控制分离器转速是控制产品细度的主要手段。立磨产品粒度是较均齐的，应控制合理的范围，一般0.08mm筛筛余控制在10％左右可满足回转窑对生料细度的要求，过细不仅降低了产量，浪费了能源，而且提高了磨内的循环负荷，造成压差不好控制。
3.3 关于料层厚度的选择
立磨是料床粉碎设备，在设备已定型的条件下，粉碎效果取决于物料的易磨性及所施加的拉紧力和承受这些挤压力的物料量。
拉紧力的调整范围是有限的，如果物料难磨，新生单位表面积消耗能量较大，此时若料层较厚，吸收这些能量的物料量增多，造成粉碎过程产生的粗粉多而达到细度要求的减少，致使产量低、能耗高、循环负荷大、压差不易控制，使工况恶化。因此，在物料难磨的情况下，应适当减薄料层厚度，以求增加在经过挤压的物料中合格颗粒的比例。反之，如果物料易磨，在较厚的料层时也能产生大量的合格颗粒，应适当加厚料层，相应地提高产量。否则会产生过粉碎和能源浪费，正常情况下料层越厚控制在70-85mm之间。
4．几种操作中出现的问题
4.1 关于磨机的振动
立磨正常运行时是很平稳的，振动值在1-2.5mm/s，但如调整得不好，会引起振动，振幅超标（3.5mm/s）就会报警。因此，调试阶段主要遇到的问题就是振动。引起立磨振动的主要原因有：
有金属进入磨盘引起振动。
磨盘上没有形成料垫，磨辊和磨盘的衬板直接接触引起振动。形不成料垫的主要原因有：
(1)下料量。立磨的下料量必须适应立磨的能力，每当下料量低于立磨的产量，料层会逐渐变薄，当料层薄到一定程度时，在拉紧力和本身自重的作用下，会出现间断的辊盘直接接触撞击的机会，引起振动。
(2)物料硬度低，易碎性好。当物料易碎性好、硬度低、拉紧力较高的情况下，即使有一定的料层厚度，在瞬间也有压空的可能引起振动。
(3)挡料环低。当物料易磨易碎，挡料环较低，很难保证平稳的料层厚度，因此，物料易磨应适当提高挡料环。
(4)饱磨振动。磨内物料沉降后几乎把磨辊埋上，称为饱磨。
产生饱磨的原因有：下料量过大，使磨内的循环负荷增大；分离器转速过快，使磨内的循环负荷增加；循环负荷大，使产生的粉料量过多，超过了通过磨内气体的携带能力；磨内通风量不足，系统大量漏风或调整不合适。
4.2 关于吐渣
正常情况下，MPS立磨喷口环的风速为90m/s左右，这个风速即可将物料吹起，又允许夹杂在物料中的金属和大密度的杂石从喷口环处跌落经刮板清出磨外，所以有少量的杂物排出是正常的，这个过程称为吐渣。但如果吐渣量明显增大则需要及时加以调节，稳定工况。造成大量吐渣的原因主要是喷口环处风速过低。而造成喷口环处风速低的主要原因有：
(1)系统通风量失调。由于气体流量计失准或其它原因，造成系统通风大幅度下降。喷口环处风速降低造成大量吐渣。
(2)系统漏风严重。虽然风机和气体流量计处风量没有减少，但由于磨机和出磨管道、旋风筒、收尘器等大量漏风，造成喷口环处风速降低，使吐渣严重。
(3)喷口环通风面积过大。这种现象通常发生在物料易磨性差的磨上，由于易磨性差，保持同样的台时能力所选的立磨规格较大，产量没有增加，通风量不需按规格增大而同步增大，但喷口环面积增大了。如果没有及时降低通风面积，则会造成喷口环的风速较低而吐渣较多。
(4)磨内密封装置损坏。磨机的磨盘座与下架体间，三个拉架杆也有上、下两道密封装置，如果这些地方密封损坏，漏风严重，将会影响喷口环的风速，造成吐渣加重。
(5)磨盘与喷口环处的间隙增大。该处间隙一般为5～8mm，如果用以调整间隙的铁件磨损或脱落，则会使这个间隙增大，热风从这个间隙通过，从而降低了喷口环处的风速而造成吐渣量增加。
4.3 关于压差的控制
压差是指运行过程中，分离器下部磨腔与热烟气入口静压之差，这个压差主要由两部分组成，一是热风入磨的喷口环造成的局部通风阻力，在正常工况下，大约有2000～3000Pa，另一部分是从喷口环上方到取压点(分离器下部)之间充满悬浮物料的流体阻力，这两个阻力之和构成了磨床压差。在正常运行的工况下，出磨风量保持在一个合理的范围内30-50mber，喷口环的出口风速一般在90m/s左右，因此喷口环的局部阻力变化不大，磨床压差的变化就取决于磨腔内流体阻力的变化。这个变化的由来，主要是流体内悬浮物料量的变化，而悬浮物料量的大小一是取决于喂料量的大小，二是取决于磨腔内循环物料量的大小，喂料量是受控参数，正常状况下是较稳定的，因此压差的变化就直接反映了磨腔内循环物料量(循环负荷)的大小。
正常工况磨床压差应是稳定的，这标志着入磨物料量和出磨物料量达到了动态平衡，循环负荷稳定。一旦这个平衡被破坏，循环负荷发生变化，压差将随之变化。如果压差的变化不能及时有效地控制，必然会给运行过程带来不良后果，主要有以下几种情况：
(1)压差降低表明入磨物料量少于出磨物料量，循环负荷降低，料床厚度逐渐变薄，薄到极限时会发生振动而停磨。
(2)压差不断增高表明入磨物料量大于出磨物料量，循环负荷不断增加，最终会导致料床不稳定或吐渣严重，造成饱磨而振动停车。
压差增高的原因是入磨物料量大于出磨物料量，一般不是因为无节制的加料而造成的，而是因为各个工艺环节不合理，造成出磨物料量减少。出磨物料应是细度合格的产品。如果料床粉碎效果差，必然会造成出磨物料量减少，循环量增多；如果粉碎效果很好，但选粉效率低，也同样会造成出磨物料减少。
影响粉碎效果的因素有以下几项：
(1)液压拉紧装置的拉紧力
在其它因素不变的情况下，液压拉紧装置的拉紧力越大，作用于料床上物料的正压力越大，粉碎效果就越好。但拉紧力过高会增加引起振动的几率，电机电流也会相应增加。因此操作人员要根据物料的易磨性、产量和细度指标，以及料床形成情况和控制厚度及振动情况等统筹考虑拉紧力的设定值，产量在190t/h时，辊压一般控制在150-175ber。
(2)料床厚度
在拉紧力已定的前提下，不同的料床厚度，承受这已定的压力效果也就不同。尤其是易碎性不同的物料，其要求的破坏应力不一样，因此料床厚度的最佳值也不一样，正常情况下料层越厚控制在70-85mm。
(3)磨盘和磨辊的挤压工作面
在生产过程中，伴随着磨盘、磨辊的磨损，粉碎效果会下降，由于种种原因造成盘与辊之间的挤压工作面凸凹不平时，将会出现局部过粉碎、局部挤压力不够的现象，造成粉碎效果差。因此磨盘和磨辊衬板时最好一起更换，否则会降低粉碎效果。
(4)物料的易碎性
物料的易碎性对于粉碎效果影响很大，立磨选型设计都是根据所用原料的试验数据和产量要求而确定规格型号。在这里值得注意的是：同一台磨使用于不同矿山、不同易碎性的原料时，要注意及时调节有关参数以免造成压差变动。
分离效果是影响循环负荷的主要因素之一。它是指把已符合细度要求的物料，及时地分离排出磨外这项工作完成的情况。分离效果取决于由分离器转速和磨内风速所构成的流体流场。通常状况下，分离器转速提高，出磨产品变细，而在分离器转速已定的情况下。磨内风速提高，出磨产品变粗。一般这两项参数是稳定平衡的。
5. 磨和磨系统的加热
研磨、烘干、选粉。只有在这三个过程都能够良好运行的情况下，整个立磨的运行才会平稳。为了烘干原料中的水分，需要在启动立磨前对立磨的整个系统预热一段时间（持续加温，缓慢预热--防止局部过热），否则，低温状态下的立磨系统在烘干（原料）的过程中会带走较多的热量，并且成品也就不会干燥—从而在生料输送（入库）和从生料仓提取生料的过程中会产生相应的问题；同样，在研磨区也会出现原料结块的现象，原料粘在磨辊和磨盘上，从而导致震动过高和原料溢出。（原料中的水分过多也会出现上述情况—译者注）
对磨机进行加（供）热也是必须的，可以避免在各个研磨部件，磨辊和磨盘间形成过高的热压。因为磨辊和磨盘重量和厚度都较大，这些部件内层温度在很长一段时间内都会比外层低—热传递，热容量。这种不均匀温度分布-外热内冷-生成能够让这些生硬部件开裂的热压。因此立磨进口温度的提高应该缓慢进行。由于用于烘干过程的最低热量通常是和入口温度联系起来的（高于120度），所以要想在运行过程中对立磨加热是不可能的---首先应该用较底的入口温度进行预热（95到120度）。在加热过程中磨内应该有充足的空气（磨内应该有空气流动——即：循环风机必须开启）来加强对部件的加热---即强迫对流。充足的空气将会引起磨内差压大于5mbar。加热过程应该至少持续到磨出口以及袋收尘温度达到85度后，在持续恒温加热1小时。
6.重要工艺参数
立磨操作者在启动立磨时需要设定工艺参数，并且随后要通过对比实际工艺参数和改变的设定点来保证设备的平稳运行。
a、产量：采用热风炉供热120-150t/h，采用窑尾废气供热190t/h
b、差压：30-50mber
c、减速机振动值：1-2.5mm/s （>3.5mm/s报警）
d、磨出口的温度：90±5℃
e、料床的厚度：70-85mm
f、拉紧液压的压力大小：（120-150t/h时）120-150ber，（190t/h时）150-175ber
g、磨进口压力：<－5mber
h、袋收尘器的差压：<1700Pa
i、磨机入口风温：<260℃
j、减速机轴承温度：<70℃
k、减速机油箱温度：<60℃
l：主电机轴承温度：<65℃
m：入袋收尘器温度：<200℃
7.磨内预加料
为了成功地启动立磨，磨的工艺条件必须良好。
磨内原料太少会造成在启动时的过高振动—磨绲和磨盘间没有原料。
配料称上没有原料层也会在启动时（因为进料延迟）造成磨内缺少原料，从而引起过大的振动。第一次启动和维护清洁后的启动都需要在磨内和配料称上堆石灰石。此项工作可以通过以下两种方式进行：以现场模式启动进料组，通过取消磨和进料组联锁的特殊进料方式启动，磨此时处于停止状态。进料组在磨内有充足原料的时候停止。然后人工用铲子把原料均匀分布在磨内。
如果磨内太满，主传会过载，此时需要从磨内移除一些原料
8.立磨启动准备
立磨的启动依照联锁中设定的顺序进行。
在磨组启动前需要先启动原料输送组，气流通道组和减速箱供油组。
出于安全考虑和为了启动成功，在启动前需要进行下列检查。
a检查立磨系统所有的工作是否都已经完成，所有的门是否都已关闭，以及没有人位于危险位置。出于安全的考虑，在启动前对现场人员可通过电话或对讲机进行口头通知。
b检查磨是否正确加热或在上次运行后仍然没有冷却下来，要考虑加热时间和出口温度。出口温度要大于90度。
C检查磨的填充情况—太空，正常或太满—必要时采取相应的行动。磨的填充程度取决于上次停机状态—停机前的进料量，紧急停止或停止的过程。
d检查配料称上是否有原料层。
e检查是否所有的必要设备都处于可使用状态并且没有故障显示。
?? 进料组所有设备备妥，进料仓里有充足的石灰石
?? 生料库有足够的空间
?? 减速箱油温及油位合适
?? 立磨喷水系统与密封风机的运行检查正常
?? 冷却水及其管路、闸阀的检查
?? 用于袋收尘器清洁的压缩空气
?? 所有组处于中控模式并备妥
?? 检查是否所有的工艺参数调整到到合理的位置，检查设定点
?? 选粉机速度
?? 空气流量
?? 风机百叶阀位置
?? 张紧液压系统的压力
9. 立磨启动
在所有的启动准备都完成后，对磨组给出启动命令进行启动。当磨主传在加速时操作者要观察主传电机电流以及磨差压的情况。在获得正常值后向进料组给出启动命令。启动顺序为：
启动生料入库组；增湿塔回灰组；袋收尘器及下料输送组；窑尾排风机组；生料出磨输送组；立磨外循环组及锁风下料器；立磨减速机稀油站、液压张紧装置、主电机和系统风机稀油站；选粉机及密封风机；系统风机；调配库底输送组；立磨喷水组；抬磨辊及启动主传电机；给料及降辊。
注：主电机第二次启动距离主电机上次停车时间不得下于30分钟。
在最初5到15分钟内必须要让磨稳定下来。操作者要仔细观察工艺参数并采取正确的步骤。
显示稳定性的指示有：
?? 减速机振动值
?? 磨的差压
?? 磨主传的电流
?? 通过磨的空气流量
?? 循环风机的电流
?? 磨出口的温度
?? 料床的厚度
操作者通过调整以下参数来保证工艺要求：
?? 循环风机百叶阀和其他百叶阀位置
?? 热风的温度和量
?? 进料量
?? 选粉机转速
?? 张紧液压系统的压力
10.立磨粉磨的外围系统
10.1成品收尘输送
通过的选粉机成品，进入旋风筒收尘 ；废气继续运行，通过循环风机、窑尾袋收尘、窑尾排风机进入大气。旋风筒的成品通过锁风分格轮、充气斜槽、入库提升机入生料库；袋 收尘 的成品通过刮板机、螺运机、提升机、充气斜槽、入库提升机入生料库 。
10.2热风供应和废气排放
初次热风是由热风炉供应；正常生产后由增湿塔废气出口进入立磨、供干物料、选粉机、旋风筒收尘、循环风机、窑尾袋收尘、窑尾排风机进入大气。
10.3原料计量喂料
石灰石、砂岩、铁粉等原料从调配库、板喂机或无阻缷料器、皮带秤计量、入磨皮带机、电液三通阀、锁风喂料器进入立磨。
10.4风环粗料外排循环
立磨不能进放铁件。
部分粗料经风环外排、电磁给料机、提升机、进入喂料皮带喂入磨内再次粉磨。
11、立磨粉磨的主体系统
额定数据
所提供的立式辊磨（型号MPS 4000 B）是按照如下相关数据/参数，对水泥原料进行混合研磨并加以烘干：
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喂入物料： Diwei 1 Mix Diwei 2 Mix |
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水泥原料混合物 水泥原料混合物 |
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组成： 组成： |
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85.07%石灰石 88.01%石灰石 |
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14.18%砂石 10.38%砂石 |
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0.75%铁粉 1.61%铁粉 |
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喂料湿度：最大8% 最大8% |
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喂料粒度：0-80 mm 0-80 mm |
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成品产量：190 t/h 180 t/h |
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（用磨损部件） 用磨损部件） |
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205 t/h（用新的研 200 t/h（用新的研 |
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磨部件要求最终产品率） 磨部件要求最终产品率） |
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最终成品细度： ≤10% R 0.080 mm ≤10% R 0.080 mm |
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残余水份：≤0.5% ≤0.5% |
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热气当喂料湿度为5.7-%时（磨之前可用的）： |
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流量：214，505 Nm3/h 218，668 Nm3/h |
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温度：229℃ 220℃ |
磨机运行
打开风门使窑废气进入立磨磨内。
配料皮带称把来自喂料仓的物料进行计量并由输送皮带把物料送入磨机，一台电磁除铁器和一台金属探测器装在输送物料入磨的输送皮带上。除铁器除去喂料中的磁性金属件而金属探测器启动分叉溜子排出非磁性金属件。分叉溜子把物料送入磨机上游用于锁风的、可加热的旋转锁风阀内，或把物料送入中间仓。
窑废气用于烘干物料，已安装的热风炉只用于在试生产和停机之后加热磨机。
在磨机内物料研磨成所需的细度并且同时烘干。产品细度通过调节选粉机转子来控制。
成品由气流携带出选粉机经过双列旋风筒进气体和成品分离。下游的袋式收尘器除去排出气流的粉尘。
通过调节上游百叶阀或风门的位置来调节风量。
循环风通过调节控制瓣阀来控制。
根据需要使用磨机的喷水系统。 |
