詳解那些不可替代環輥磨

一、什么是環輥磨？

（一）環輥磨，一種用于研磨礦物燒結材料之類的環輥研磨機，包括至少一個研磨環，至少一個輥，和設在研磨環的外周邊內的至少一個空氣出口，和對應研磨環的轉動方向設在空氣出口各側的空氣進口。空氣進口和空氣出口的分別相互對應以保證與已知的研磨機相比的一定

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體積流速下有更低的體積流速。這時可保證研磨機更穩定的工作。

（二）離心環輥磨是一種先進、新型超細磨設備，它以沖擊、擠壓、研磨的原理對物料進行粉碎，其雙層粉碎副結構的工作面偶合嚴密，使物料粉碎充分，顯著提高了粉碎效率，因而以其產量高、產品粒度細、電耗省而優于目前國內同類細磨設備，是干法生產非金屬礦細粉的理想設備。

（三）靜壓浮碾環輥磨，是一種用于細碎粗磨的粉磨設備。作品通過采用碾壓、沖擊、剪切等方式共同對物料進行破粉碎，可用于目粉體產品的生產。它不僅成功應用了料層粉碎原理、多碎少磨原則，同時還實現了對物料進行柔性破粉碎。作品設計為兩層研磨，工作時，磨輥通過電動機帶動皮帶輪驅動主軸旋轉，同時固定在主軸上的多組轉盤隨之轉動。轉盤上安裝著多個錘輪，在離心力的作用下，錘輪被甩向襯板，與襯板間產生巨大的壓力，以此對物料進行粉碎。在設計過程中成功解決了輥式系列。

二、環輥磨適用加工物料

煤、高嶺土、重晶石、螢石、滑石、水渣、石油焦、灰鈣粉、硅灰石、石膏、石灰石、長石、磷礦、大理石、鉀長石、石英砂、膨潤土、石墨、錳礦等硬度莫氏7級以下的非金屬礦物料。

三、環輥磨工作原理

物料經顎式破碎機破碎成小于10（mm）的物料，經斗式提升機提升到儲料斗，再由電磁振動給料機定量送入主機腔進行研磨，主機腔內安裝在轉盤上的磨輥繞中心軸旋轉，磨輥與磨輥軸之間存在很大的活動間隙，在離心力的作用下磨輥水平向外擺動，從而使磨輥壓緊磨環，磨輥同時繞磨輥軸自轉。物料通過磨輥與磨環之間的間隙，因磨輥的滾碾而達到粉碎和研磨作用，磨輥分為4層布置，物料通過第一層磨輥與磨環間為一次粉碎，接著通過第二、三、四層粉碎，因此，物料得到充分的粉碎研磨，得到的產品細度細。

磨碎的粉末由于重力作用落到底盤上，并在鼓風機的氣流作用下被吹到主機上方的分級機進行分篩，細度過粗者仍落入主機內重磨，細度合乎規格者隨風流入脈沖除塵器，收集后經卸料閥排出即為成品，凈化后的氣流經脈沖除塵器上方余風管流入鼓風機，風路是循環的，除鼓風機至研磨室為正壓外，其余管路內氣流均在負壓下流動，室內衛生條件較好。由于物料所含水分在研磨時受熱蒸發為氣體，管路中各法蘭接合處、進料口等處泄入的氣體導致循環風路中的風量增加，這些增加的風量經鼓風機和主機之間的風箱接口排入大氣。

四、環輥磨的優點

（一）投資省，效益高：與大型成套設備相比，投資節省了60%。

（二）低能耗：與球磨機等其它產品比較，能耗可降低30%左右。

（三）分級精度高：采用內分級裝置，分級輪結構獨特，分級效果好，無大顆粒污染。

（四）磨耗低：粉碎副各易損件采用特殊耐磨合金制造，使用壽命長。

（五）工作平穩可靠，安裝簡便：主機底座彩用整體鑄造結構，吸震性好，工作時平穩可靠降低基礎建設的費用及縮短建設工期。

（六）傳動效率高：主軸采用減速機傳動，其能耗低，效率高，效率≥96%。

（七）比表面積大：可一次性產制比表面積22400cm2/g（d97=10μm）～30400cm2/g（d97=3μm）的超微細粉。

（八）符合環保排放標準，粉塵排放低于40mg/ m3～1mg/ m3。

五、環輥磨加工細粉時應注意的幾個問題

環輥磨加工細粉時應注意的幾個問題：①磨環與磨圈的接觸屬非剛性接觸，其中間隙墊有一層被粉碎的物料，磨環與銷軸的間隙大，它具有一定的退性，反映到主軸電機的電流不會因加料過多而跳閘，在調試時，在保證產品細度的前提下，應逐步上升；如加料過急，物料進出不平衡，出料速度反而下降，會有粗粉帶出，產品粒度不均勻。②停止加料后，粉碎腔內還有物料，必須將這些存料全部粉碎排出后再停機，使下次開機順利。一般停止加料后，應繼續開機5min左右。碰到突然停電時，開機前先用手盤電機聯軸節，轉動靈活后送電，如嚴重卡死則應開機清料。

六、環輥磨操作規程

磨機應由專人負責操作，以確保設備的正常運行。

（一）開機檢查

開機前應認真清除設備內外污物，檢查系統聯接的密封是否可靠，各部件的緊固螺栓是否固緊，油嘴加放潤滑脂，運轉件用手拉動皮帶，觀察有無異常聲響，一切正常后進入開機程序。參數使之達到最高的產量，以發揮設備的最佳性能。

（二）選取最佳參數

1、將分級機轉速和風閥預先設定某一數值，然后調節加料速度，并記下粉磨電機的電流大小，測出一系列數據進行比較。

2、將加料電磁振動電流和風閥預先設定某一數值，然后調節分級機轉速，測出一系列數據進行比較。

3、將分級機速和進料電磁振動電流預先設定某一數值，調節風閥開啟程度，測出一系列數據進行比較，選出細度范圍符合要求而產量又較高的一組，做為今后生產的依據。

（三）調節輔助系統

1、鋰基潤油脂具體指標：滴點170-230℃；溫度范圍50℃-+130℃；速度范圍：高速；機械穩定性：優良。

2、變速的潤滑參看變速箱說明書的規定。

3、如設備箱每天24小時連續運轉，加油時間應適當縮短。根據軸承大小及同一部位軸承數量（單或雙），每次補加脂量3-15克，如發現下軸承蓋與軸之間的間隙有脂滲出，表示加脂過量，應適當減少。

4、加料系統、關風機、出料攪龍等如采用擺線針輪機構及風機的潤滑，請按隨機提供的相應說明書中的規定進行。

（四）設備關閉檢修

設備運行一個月左右時間后，應進行全面檢查，發現隱患，及時排除。

1、主機部門：檢查主機內部運行部件緊固螺栓，粉磨副（銷軸、磨圈）有無松動，粉磨副（銷軸、磨輥、磨圈）及分級機的磨損情況，支承粉磨副及分級機的軸承座內軸承的磨損情況，是否有因磨損太大而引起晃動，傳動帶的松緊程度是否合適等，變速箱內潤滑油是否足夠。

2、管道系統：注意管道連接部分的螺栓是否松動而漏氣，管道是否有受腐蝕或磨損穿孔，管道內有無積灰等。

3、電器部分：用壓縮空氣吹凈電控柜內各種電器部件及電機上的積灰。

4、除塵器部分：A箱體：檢查密封情況，特別是接縫部位及檢修門的四周。箱體內側容易結露、粘附粉塵，應予清理；錐斗部分容易造成排料不暢，更應急時清理；B認真檢查脈沖電磁閥及脈沖控制儀等的工作情況，是否靈活可靠；C檢查固定濾袋的零件是否松馳、濾袋是否破損、松緊是否合適。有骨架支撐的濾袋不宜太松馳；D在冬天應注意防止噴吹系統因噴吹氣流溫度低導致濾袋結露或凍結現象，以影響清灰效果；E應該注意梅雨季節，濕度大，因吸入大量潮濕空氣，使布袋嚴重堵塞，影響清灰；F脈搏沖除塵累計工作8小時后，就將除塵器上氣包內的積水排放一次。

5、關風機：檢查其密封性及靈活性，磨損大時應及時修復。

6、對風機、變速箱、電器部件（如：電機、調速器等）的使用的維護保養，請看附件用戶的相關說明書。

7、易損件銷軸，磨輥的更換應成套，以保持支架的運行平穩。

七、水分含量對環輥磨生產重質碳酸鈣工藝的影響 

重質碳酸鈣粉是以天然方解石、大理石或白堊為原料，經機械設備粉磨和分級后達到一定細度的粉體。目前我國的重鈣加工設備種類繁多，如：雷蒙磨、沖擊式粉碎機、干式攪拌磨、氣流磨、立磨、環輥磨、振動磨和球磨機等等，它們與分級機配合，組成超細粉加工系統，即可實現超細重鈣微粉的生產。統觀各種加工工藝及設備，一般都可以達到較好的超細粉碎效果，對各類設備的工藝探討一直是粉體工程專家競相研究的課題。在干法超細粉的加工中，水的助磨作用也越來越被人們所重視。本文以環輥磨工藝系統為研究對象，結合作者多年的工作經驗和實驗結果，研究了水分含量對環輥磨生產重質碳酸鈣工藝的影響，以及水分在碳酸鈣顆粒表面的作用機理。

（一）實驗

1、原料和設備

實驗用的方解石，取自某有限公司，顆粒粒度dgd=12mm；水分0.05%；其主要化學成分為：w(Si02)=0.28%;w(Ca0)=55.26%。

實驗用的超細粉碎設備，閨西豐力粉碎機械有限公司，HLM-880內分級超細離心環輥磨。

實驗用的水為普通自來水。

實驗用的粒度檢測儀，丹東市百特儀器有限公司，BT-1500型離心沉降式粒度儀。

2、研究方法

A、啟動環輥磨機組，對磨機進行連續喂料，不改變設備的工藝參數，待系統運行穩定后(此時磨內溫度約80℃)，取樣檢測產品的粒度及水分含量，并記錄磨機的運行參數。B、從磨機喂料口定量連續加水，增加入磨的方解石顆粒水分，使得人磨的方解石顆粒水分固定在幾個級別上，分別在相應水分含量的條件下，待系統運行穩定后取樣檢測并記錄運行參數。

（二）試驗結果及討論

1、原料水分對成品水分的影響

環輥磨采用多層粉碎副，在同一層的粉碎副中有多個磨環同時以沖擊、碾壓、研磨的作用綜合對物料進行粉碎。在各種力的作用下，磨機內產生大量的熱，隨著風機產生的負壓，一部分隨風排出，另一部分在風路系統內循環，致使整個系統內產生80℃左右的高溫。含有水分的方解石顆粒在粉碎過程中，受高溫的作用，部分水分被汽化，透過收塵器濾袋，隨風排出系統，因而產品中的水分不會朋顯增多。

2、原料水分對磨機系統參數的影響

原料水分含量過多或過少時，磨碎到一定粒度的碳酸鈣顆粒，團聚現象較為嚴重，磨機打開團聚體的速度與碳酸鈣微粒之間團聚的速度相等。而團聚體以大顆粒的假象存在，不能通過分級機葉片，只能彌散在磨機體內，導致磨機內的粉塵濃度大幅度提高，分級機電流上升；磨碎后的碳酸鈣微粒，不能及時地通過分級機被風機抽走，磨內粉料達到飽和，磨機產量下降，主機負荷降低，電流也隨之減小；原料水分含量過多時，汽化后的水分子會凝聚在收塵器的濾袋上，潤濕濾袋而堵塞濾袋微孔，整個體系風量下降，風機電流迅速減小。只有原料水分含量在合適范圍內，才能使系統達到最佳運行狀態。

3、原料水分對成品粒度的影響

從上表中可以看出，原料水分含量很小時，產品的粒度比較粗；當水分達到3%以上時，產品的粒度也比較粗，只有合適的水分含量，即水分含量在1%左右，此時產品粒度最小。

（三）水分的作用機理

方解石顆粒在磨機內，受到磨環高速沖擊、碾壓、研磨的綜合作用，顆粒被打碎，逐步超細化，形成超微細顆粒。與此同時，顆粒的碰撞、摩擦也會在磨機內產生富余的電荷，這些電荷聚積在單十的顆粒表面上，從而使顆粒帶有一定的電量。這些顆粒有的帶正電：有的帶負電，形成粉體后總體上是不帶電的。正是由于電荷的存在，當兩個帶有正負電荷的微粒靠近到一定程度時，便產生了靜電引力F=Q1Q2/R2，這個力將多個帶電微粒吸引在一起，形成了團聚現象，顆粒越微細，團聚現象也就越嚴重，解團聚也就越困難。

由于電荷的存在，顆粒之間表現出極強的電引力，把多個帶電微粒緊緊吸引在一起。這些團聚在一起的顆粒，其表面形貌不規則，加上碳酸鈣微粒本身不導電，正負電荷難以中和，顆粒上的靜電荷短時間內就不會消失。水的存在使得這些微小顆粒之間力的關系發生了微妙的變化。原料水分小于0.05%時，聚積在微粒表面的正負電荷不能夠被迅速中和掉，電引力引起的團聚現象得不到根本性的解決。當水分逐漸正加到1%左右時，在磨內高溫的作用下，水被汽化，與顆粒一起彌散在空氣中，水分子吸附在顆粒的表面上，當兩個帶電微粒接觸時，由于水的導電作用，正負電荷很快被中和掉，不會形成明顯的團聚現象。當原料水分進一步增多，到3%以上時，汽化后的水分子吸附在微小顆粒的表面上，雖然能夠很快中和顆粒上的正負電荷，解決靜電團聚現象，但是多余的水分會把顆粒包覆起來，形成薄膜水。這層水膜，在表面張力的作用下，象膠粘劑一樣，又將顆粒黏結在一起。所以，原料中含有適量的水分，給整個磨機系統的最佳運行提供了良好的條件。

（四）結論

在利用環輥磨生產超細重質碳酸鈣的工藝中，原料的水分含量對整個工藝參數和產品粒度有較大影響，水分子可以有效避免帶電顆粒的靜電團聚，但是，過多的水分，同樣可以使碳酸鈣微粒產生牯性團聚