詳解那些不可替代環(huán)輥磨

一、什么是環(huán)輥磨？

（一）環(huán)輥磨，一種用于研磨礦物燒結(jié)材料之類的環(huán)輥研磨機(jī)，包括至少一個研磨環(huán)，至少一個輥，和設(shè)在研磨環(huán)的外周邊內(nèi)的至少一個空氣出口，和對應(yīng)研磨環(huán)的轉(zhuǎn)動方向設(shè)在空氣出口各側(cè)的空氣進(jìn)口。空氣進(jìn)口和空氣出口的分別相互對應(yīng)以保證與已知的研磨機(jī)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(jī)更穩(wěn)定的工作。

（二）離心環(huán)輥磨是一種先進(jìn)、新型超細(xì)磨設(shè)備，它以沖擊、擠壓、研磨的原理對物料進(jìn)行粉碎，其雙層粉碎副結(jié)構(gòu)的工作面偶合嚴(yán)密，使物料粉碎充分，顯著提高了粉碎效率，因而以其產(chǎn)量高、產(chǎn)品粒度細(xì)、電耗省而優(yōu)于目前國內(nèi)同類細(xì)磨設(shè)備，是干法生產(chǎn)非金屬礦細(xì)粉的理想設(shè)備。

（三）靜壓浮碾環(huán)輥磨，是一種用于細(xì)碎粗磨的粉磨設(shè)備。作品通過采用碾壓、沖擊、剪切等方式共同對物料進(jìn)行破粉碎，可用于目粉體產(chǎn)品的生產(chǎn)。它不僅成功應(yīng)用了料層粉碎原理、多碎少磨原則，同時還實(shí)現(xiàn)了對物料進(jìn)行柔性破粉碎。作品設(shè)計為兩層研磨，工作時，磨輥通過電動機(jī)帶動皮帶輪驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，同時固定在主軸上的多組轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)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(chǎn)生巨大的壓力，以此對物料進(jìn)行粉碎。在設(shè)計過程中成功解決了輥式系列。

二、環(huán)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(huán)輥磨工作原理

物料經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎成小于10（mm）的物料，經(jīng)斗式提升機(jī)提升到儲料斗，再由電磁振動給料機(jī)定量送入主機(jī)腔進(jìn)行研磨，主機(jī)腔內(nèi)安裝在轉(zhuǎn)盤上的磨輥繞中心軸旋轉(zhuǎn)，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(huán)，磨輥同時繞磨輥軸自轉(zhuǎn)。物料通過磨輥與磨環(huán)之間的間隙，因磨輥的滾碾而達(dá)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(huán)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(chǎn)品細(xì)度細(xì)。

磨碎的粉末由于重力作用落到底盤上，并在鼓風(fēng)機(jī)的氣流作用下被吹到主機(jī)上方的分級機(jī)進(jìn)行分篩，細(xì)度過粗者仍落入主機(jī)內(nèi)重磨，細(xì)度合乎規(guī)格者隨風(fēng)流入脈沖除塵器，收集后經(jīng)卸料閥排出即為成品，凈化后的氣流經(jīng)脈沖除塵器上方余風(fēng)管流入鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)路是循環(huán)的，除鼓風(fēng)機(jī)至研磨室為正壓外，其余管路內(nèi)氣流均在負(fù)壓下流動，室內(nèi)衛(wèi)生條件較好。由于物料所含水分在研磨時受熱蒸發(fā)為氣體，管路中各法蘭接合處、進(jìn)料口等處泄入的氣體導(dǎo)致循環(huán)風(fēng)路中的風(fēng)量增加，這些增加的風(fēng)量經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)和主機(jī)之間的風(fēng)箱接口排入大氣。

四、環(huán)輥磨的優(yōu)點(diǎn)

（一）投資省，效益高：與大型成套設(shè)備相比，投資節(jié)省了60%。

（二）低能耗：與球磨機(jī)等其它產(chǎn)品比較，能耗可降低30%左右。

（三）分級精度高：采用內(nèi)分級裝置，分級輪結(jié)構(gòu)獨(dú)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(wěn)可靠，安裝簡便：主機(jī)底座彩用整體鑄造結(jié)構(gòu)，吸震性好，工作時平穩(wěn)可靠降低基礎(chǔ)建設(shè)的費(fèi)用及縮短建設(shè)工期。

（六）傳動效率高：主軸采用減速機(jī)傳動，其能耗低，效率高，效率≥96%。

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

（八）符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，粉塵排放低于40mg/ m3～1mg/ m3。

五、環(huán)輥磨加工細(xì)粉時應(yīng)注意的幾個問題

環(huán)輥磨加工細(xì)粉時應(yīng)注意的幾個問題：①磨環(huán)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(huán)與銷軸的間隙大，它具有一定的退性，反映到主軸電機(jī)的電流不會因加料過多而跳閘，在調(diào)試時，在保證產(chǎn)品細(xì)度的前提下，應(yīng)逐步上升；如加料過急，物料進(jìn)出不平衡，出料速度反而下降，會有粗粉帶出，產(chǎn)品粒度不均勻。②停止加料后，粉碎腔內(nèi)還有物料，必須將這些存料全部粉碎排出后再停機(jī)，使下次開機(jī)順利。一般停止加料后，應(yīng)繼續(xù)開機(jī)5min左右。碰到突然停電時，開機(jī)前先用手盤電機(jī)聯(lián)軸節(jié)，轉(zhuǎn)動靈活后送電，如嚴(yán)重卡死則應(yīng)開機(jī)清料。

六、環(huán)輥磨操作規(guī)程

磨機(jī)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)操作，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

（一）開機(jī)檢查

開機(jī)前應(yīng)認(rèn)真清除設(shè)備內(nèi)外污物，檢查系統(tǒng)聯(lián)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(yùn)轉(zhuǎn)件用手拉動皮帶，觀察有無異常聲響，一切正常后進(jìn)入開機(jī)程序。參數(shù)使之達(dá)到最高的產(chǎn)量，以發(fā)揮設(shè)備的最佳性能。

（二）選取最佳參數(shù)

1、將分級機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)閥預(yù)先設(shè)定某一數(shù)值，然后調(diào)節(jié)加料速度，并記下粉磨電機(jī)的電流大小，測出一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

2、將加料電磁振動電流和風(fēng)閥預(yù)先設(shè)定某一數(shù)值，然后調(diào)節(jié)分級機(jī)轉(zhuǎn)速，測出一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

3、將分級機(jī)速和進(jìn)料電磁振動電流預(yù)先設(shè)定某一數(shù)值，調(diào)節(jié)風(fēng)閥開啟程度，測出一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選出細(xì)度范圍符合要求而產(chǎn)量又較高的一組，做為今后生產(chǎn)的依據(jù)。

（三）調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)

1、鋰基潤油脂具體指標(biāo)：滴點(diǎn)170-230℃；溫度范圍50℃-+130℃；速度范圍：高速；機(jī)械穩(wěn)定性：優(yōu)良。

2、變速的潤滑參看變速箱說明書的規(guī)定。

3、如設(shè)備箱每天24小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，加油時間應(yīng)適當(dāng)縮短。根據(jù)軸承大小及同一部位軸承數(shù)量（單或雙），每次補(bǔ)加脂量3-15克，如發(fā)現(xiàn)下軸承蓋與軸之間的間隙有脂滲出，表示加脂過量，應(yīng)適當(dāng)減少。

4、加料系統(tǒng)、關(guān)風(fēng)機(jī)、出料攪龍等如采用擺線針輪機(jī)構(gòu)及風(fēng)機(jī)的潤滑，請按隨機(jī)提供的相應(yīng)說明書中的規(guī)定進(jìn)行。

（四）設(shè)備關(guān)閉檢修

設(shè)備運(yùn)行一個月左右時間后，應(yīng)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及時排除。

1、主機(jī)部門：檢查主機(jī)內(nèi)部運(yùn)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(jī)的磨損情況，支承粉磨副及分級機(jī)的軸承座內(nèi)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(nèi)潤滑油是否足夠。

2、管道系統(tǒng)：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(nèi)有無積灰等。

3、電器部分：用壓縮空氣吹凈電控柜內(nèi)各種電器部件及電機(jī)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(nèi)側(cè)容易結(jié)露、粘附粉塵，應(yīng)予清理；錐斗部分容易造成排料不暢，更應(yīng)急時清理；B認(rèn)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(yīng)注意防止噴吹系統(tǒng)因噴吹氣流溫度低導(dǎo)致濾袋結(jié)露或凍結(jié)現(xiàn)象，以影響清灰效果；E應(yīng)該注意梅雨季節(jié)，濕度大，因吸入大量潮濕空氣，使布袋嚴(yán)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(nèi)的積水排放一次。

5、關(guān)風(fēng)機(jī)：檢查其密封性及靈活性，磨損大時應(yīng)及時修復(fù)。

6、對風(fēng)機(jī)、變速箱、電器部件（如：電機(jī)、調(diào)速器等）的使用的維護(hù)保養(yǎng)，請看附件用戶的相關(guān)說明書。

7、易損件銷軸，磨輥的更換應(yīng)成套，以保持支架的運(yùn)行平穩(wěn)。

七、水分含量對環(huán)輥磨生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣工藝的影響 

重質(zhì)碳酸鈣粉是以天然方解石、大理石或白堊為原料，經(jīng)機(jī)械設(shè)備粉磨和分級后達(dá)到一定細(xì)度的粉體。目前我國的重鈣加工設(shè)備種類繁多，如：雷蒙磨、沖擊式粉碎機(jī)、干式攪拌磨、氣流磨、立磨、環(huán)輥磨、振動磨和球磨機(jī)等等，它們與分級機(jī)配合，組成超細(xì)粉加工系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)超細(xì)重鈣微粉的生產(chǎn)。統(tǒng)觀各種加工工藝及設(shè)備，一般都可以達(dá)到較好的超細(xì)粉碎效果，對各類設(shè)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(xì)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(huán)輥磨工藝系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合作者多年的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究了水分含量對環(huán)輥磨生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣工藝的影響，以及水分在碳酸鈣顆粒表面的作用機(jī)理。

（一）實(shí)驗(yàn)

1、原料和設(shè)備

實(shí)驗(yàn)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(xué)成分為：w(Si02)=0.28%;w(Ca0)=55.26%。

實(shí)驗(yàn)用的超細(xì)粉碎設(shè)備，閨西豐力粉碎機(jī)械有限公司，HLM-880內(nèi)分級超細(xì)離心環(huán)輥磨。

實(shí)驗(yàn)用的水為普通自來水。

實(shí)驗(yàn)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(huán)輥磨機(jī)組，對磨機(jī)進(jìn)行連續(xù)喂料，不改變設(shè)備的工藝參數(shù)，待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后(此時磨內(nèi)溫度約80℃)，取樣檢測產(chǎn)品的粒度及水分含量，并記錄磨機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。B、從磨機(jī)喂料口定量連續(xù)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(yīng)水分含量的條件下，待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后取樣檢測并記錄運(yùn)行參數(shù)。

（二）試驗(yàn)結(jié)果及討論

1、原料水分對成品水分的影響

環(huán)輥磨采用多層粉碎副，在同一層的粉碎副中有多個磨環(huán)同時以沖擊、碾壓、研磨的作用綜合對物料進(jìn)行粉碎。在各種力的作用下，磨機(jī)內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，隨著風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓，一部分隨風(fēng)排出，另一部分在風(fēng)路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，致使整個系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)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(fēng)排出系統(tǒng)，因而產(chǎn)品中的水分不會朋顯增多。

2、原料水分對磨機(jī)系統(tǒng)參數(shù)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(tuán)聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重，磨機(jī)打開團(tuán)聚體的速度與碳酸鈣微粒之間團(tuán)聚的速度相等。而團(tuán)聚體以大顆粒的假象存在，不能通過分級機(jī)葉片，只能彌散在磨機(jī)體內(nèi)，導(dǎo)致磨機(jī)內(nèi)的粉塵濃度大幅度提高，分級機(jī)電流上升；磨碎后的碳酸鈣微粒，不能及時地通過分級機(jī)被風(fēng)機(jī)抽走，磨內(nèi)粉料達(dá)到飽和，磨機(jī)產(chǎn)量下降，主機(jī)負(fù)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(fēng)量下降，風(fēng)機(jī)電流迅速減小。只有原料水分含量在合適范圍內(nèi)，才能使系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。

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(chǎn)品的粒度比較粗；當(dāng)水分達(dá)到3%以上時，產(chǎn)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(chǎn)品粒度最小。

（三）水分的作用機(jī)理

方解石顆粒在磨機(jī)內(nèi)，受到磨環(huán)高速沖擊、碾壓、研磨的綜合作用，顆粒被打碎，逐步超細(xì)化，形成超微細(xì)顆粒。與此同時，顆粒的碰撞、摩擦也會在磨機(jī)內(nèi)產(chǎn)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(fù)電，形成粉體后總體上是不帶電的。正是由于電荷的存在，當(dāng)兩個帶有正負(fù)電荷的微粒靠近到一定程度時，便產(chǎn)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(tuán)聚現(xiàn)象，顆粒越微細(xì)，團(tuán)聚現(xiàn)象也就越嚴(yán)重，解團(tuán)聚也就越困難。

由于電荷的存在，顆粒之間表現(xiàn)出極強(qiáng)的電引力，把多個帶電微粒緊緊吸引在一起。這些團(tuán)聚在一起的顆粒，其表面形貌不規(guī)則，加上碳酸鈣微粒本身不導(dǎo)電，正負(fù)電荷難以中和，顆粒上的靜電荷短時間內(nèi)就不會消失。水的存在使得這些微小顆粒之間力的關(guān)系發(fā)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(fù)電荷不能夠被迅速中和掉，電引力引起的團(tuán)聚現(xiàn)象得不到根本性的解決。當(dāng)水分逐漸正加到1%左右時，在磨內(nèi)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(dāng)兩個帶電微粒接觸時，由于水的導(dǎo)電作用，正負(fù)電荷很快被中和掉，不會形成明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。當(dāng)原料水分進(jìn)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(fù)電荷，解決靜電團(tuán)聚現(xiàn)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(jié)在一起。所以，原料中含有適量的水分，給整個磨機(jī)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行提供了良好的條件。

（四）結(jié)論

在利用環(huán)輥磨生產(chǎn)超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣的工藝中，原料的水分含量對整個工藝參數(shù)和產(chǎn)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(tuán)聚，但是，過多的水分，同樣可以使碳酸鈣微粒產(chǎn)生牯性團(tuán)聚