HRM1700立磨系统改造提产增效

董欣欣

邢台金牛玻纤有限责任公司，河北邢台 054000

0 引言

E玻璃纤维的主要化学成分组成是SiO2、Al2O3、CaO等，引入Al2O3和SiO2成分的原材料主要是叶腊石，叶腊石粉料占玻纤配合料总重量的55%左右，我国叶腊石储量丰富，为国内企业生产玻璃纤维奠定了资源优势。但是叶腊石粉磨制约着该行业发展，之前，粉磨叶腊石的主要设备为雷蒙磨，台时产量只有1吨左右，效率低、能耗高、产品粒度难于控制。如何大幅度提高叶腊石粉料的产量并节能降耗是成为玻璃纤维大规模生产必须要解决的技术难题。立式磨粉机凭借其粉磨效率高、产量大、电耗低等优点脱颖而出，被应用到叶腊石粉料加工中。

1 立磨的工作原理

主电机通过主减速机带动磨盘转，同时风从进风口进入磨机，物料从下料口落在磨盘中央.在离心力作用下物料向磨盘边缘移动.在碾磨区受到磨辊的碾压而粉碎，并继续向磨盘边缘移动。直到在风环处被气流带起，一部分较大的颗粒被吹回到磨盘上重新粉磨，另一部分更大的和较重的颗粒(包括坚硬的杂物)通过风环落到磨机的下壳体中，被刮料板刮入排渣口排出。粉状物料随气流一起进入分离器的分级区，在分离器转子叶片的作用下，其中的粗粉落回磨盘重新粉磨，合格的细粉则和气流一起经出风口出磨，经过收尘器收集成为成品。

2 立磨设备结构及参数

2.1 技术参数

1）粉磨物料：叶蜡石；

2）磨盘中径：1700mm；

3）磨辊直径：1400mm；

4）宽度：460mm；

5）磨辊数量：2个；

6）传动功率：400kW；

7）产量：≥8t/h；

8）产品粒度：80目100%全通过，325目（45μm）97%通过，筛余≤3%；

9）成品水分：＜1%。

2.2 HRM1700立磨的设备结构及各部件作用

2.2.1 设备的基本结构

见图1，立式磨基本由分离器、壳体、磨辊磨盘、传动臂、传动装置、机架、加压装置、限位装置等几部分组成。

2.2.2 各部件作用

分离器位于磨机顶部，属低阻型回转分离器，具有选粉效率高、产品细度调节容易等优点它是通过变频调速电机来调整转子转速的，电机转子转速范围为1 200rpm以下。上、下壳体和机架均为焊接结构，机架分为左机架和右机架.它除了承受选粉机、上、下壳体和磨辊各四部件的重量外.还承受磨辊施加的外力和振动。上壳体设有磨辊门和磨门，卸下磨辊门可将磨辊反出机外，方便检修。磨门则方便磨内检查。下壳体设有进风口、风环和排渣口。传动装置是由底座、主电机、联轴器和主减速机组成。主电机通过主减速机带动磨盘转动，物料是在磨辊和磨盘之间受到碾压而粉碎的。磨辊是由辊套、辊芯磨辊轴、轴承动臂、摇臂、横轴和滑动轴等部件组成。磨机运行时，磨辊的碾磨压力由加压装置提供；检修时，拆除动臂于摇臂之间的联接销轴，用液压系统和检修缸可将磨辊反出机外。磨盘安装在主减速机出轴的推力盘上，工作时随主减速机一起转动，它由盘座、衬板压块和挡料环组成。磨盘是整体铸钢件，衬板和磨辊套属易磨件，一般使用寿命为6 000小时。衬板共有6块用压块和螺栓固定在磨盘上， 安装在磨盘上的挡料环则是用来调整料层厚度的。加压装置由高压油站、液压缸（包括工作缸、检修缸、蓄能器）组成，磨机工作时，高压油站将一定压力的液压油泵入工作缸上腔，工作缸产生一拉力，使磨辊产生向下的压力，即碾磨压力。当高压油站向工作缸下腔供油时，则产生一推力将磨辊抬起 如遇检修需向外翻磨辊时，检修缸与高压油站接通可将磨辊翻出机外（磨机运行时检修缸不与磨辊联接），其原理同工作缸一样。加压装置的蓄能器是皮囊式的，其作用是吸收振动，减少冲击。限位装置又是磨机的保护装置，其作用是防止磨机工作时因断料造成磨辊与磨盘直接接触从而引起磨机剧烈振动，它由限位螺栓、支座、弹性组件组成。

图1

3 HRM1700立磨在生产中遇到的问题及改善

立式磨粉机最早应用到水泥行业中，叶腊石粉磨虽然和水泥粉磨同属于料床粉磨原理，但是还有如粉磨物料不同，要求的成品粒度不同等不同点，需要在使用过程中不断的改进和完善，经到兄弟厂参观学习，并在专业技术人员指导下，针对该系统存在问题，本文主要从以下几方面采取了相应措施。

3.1 改进分离器转子，控制产品粒度

在实际生产中发现产品粒度变化幅度大，粒度控制不稳定，时有超标情况发生，为此专门安排一个班进行粒度变化情况进行密集检测试验，对不同时间段采集样品检测，粒度值从1.1%到2.5%不等。针对该情况经仔细研究和观察认为引起粉料粒度变大的原因应出在分离器上，所以重点检查的分离器密封和转子、定子的完好情况，经检查发现磨机的分离器转子叶片有问题，不能起到对粉料进行分级的作用。购进改进后的叶片130片，紧赶工期2天内完成旧叶片的拆除、新叶片的焊接以及其他部件的拆、装工作。开机后叶腊石粒度回归正常并稳定，效果良好。

3.2 加高挡料环，提高产能

在磨机投入运行后，发现磨机的产量较低，一直在5t/h左右，远没有达到8t/h以上，为此对磨机的运行状态进行观察分析，发现回料都是较大的料块，并夹杂部分未研磨的料块，即怀疑是磨机内部出现问题，经观察发现磨辊的研磨面已经磨损严重，磨辊和磨盘的接触面明显减小，并且还发现整个风系统存在漏风现象和有的地方阻力过大的情况，停机后发现料层较薄，为了改善这种情况，随即把挡料环加高20mm，并对进料口进行焊补以保证落料点位置，防止出现运行时磨内物料不平衡的情况，并对风路系统进行密封检查修补，对部分风管道进行重新改造以减小阻力。改造完成后，运行状况良好，运行参数稳定，磨机产量从5t/h 提升到8.5t/h ，粒度较稳定控制在3%以下。

3.3 调整入磨的料块直径，减小磨机震动。

投入运行后，发现磨机的震动也较大，针对磨机震动较大的问题，从入磨物料粒度控制和保持给料量平衡和稳定入手解决问题，把入磨的料块从80mm下降到40mm以下，并对定量给料机上方的料斗下料口进行加工改造，稳定下料速度和给料量。改善完成后磨机运行声音柔和，无杂音，震动明显减小，达到磨机的运行要求。

3.4 稳定分离器转速，确定阀们开度

由上图可见：粉料粒度的大小与分离器的转速关系密切，随着转速的升高粒度减小。但是分离器转速越高，相应的设备产量降低，运行状况越不稳定，磨机内细粉浓度增高，回料增加，振动增大产生大颗粒的几率也增大，对设备的磨损也越大，所以转速并不是越高越好，经过长期摸索，把分离器转速稳定在1 000RPM，取得了良好效果。

粉料粒度随着阀门开度的增大而增大，并且变化非常明显，开度增加1个，325目筛余大约能增加1%。现在叶腊石生产中控制指标为325目筛余2.5%以下，1%的变化就现在的控制范围来说变化幅度太大，所以阀门开度不能再增加，保持在开度60%最为合适。

4 立磨的运行效果以及和雷蒙磨粉磨系统的比较

4.1 立磨的运行效果

立磨在试运行过程中，经过了对设备本体整体性能调试、外围配套设备调整及系统参数摸索3个阶段，并根据在试运行中出现的问题进行了针对性的处理，采取了提高挡料环高度，控制入料粒度，改造分离器叶片与风系统、控制压差、稳定喂料量及吐渣等环节，达到系统平稳正常运行，产量稳定在8t/h以上，系统平均电耗低于75kW·h/t。经过改造后立磨的运行参数如下：表1。

序号 项 目 单 位 立磨1产量 t/h 8.5 2 主电机电流（10000V） A 11 3 分离器转速 rpm 1000 5磨辊压力 Mpa 9 6入磨负压 Kpa 0.35 7磨机压差 Kpa 1.5 8 收尘器压差 Kpa 0.55 9 主风机电流（380V） A 280

4.2 立磨系统与雷蒙磨系统的比较：见下表2

方 案项 目 HRM1700立式磨 雷蒙磨磨机规格 HRM1700 5R生产能力（t/h） 8～10 1～2产品电耗（kWh/t） 63～75 100～105允许入磨水分（%） ≤1.5 ≤1.5允许入磨物料粒度（mm） 40 20分离器机功率（kW） 55 7.5磨机主电机功率（kW） 400 55系统主风机电机功率（kW） 180 30设备消耗价值（元/t） 12 21

从上表可以看出与雷蒙磨系统相比，单机生产能力提高了5倍以上，满足了玻璃纤维生产需要的叶腊石粉料大规模生产的需要，同时，单位产品能降和设备消耗比雷蒙磨粉磨系统降低30%左右。

5 结论

HRM1700立式磨粉系统应用到玻纤用叶腊石粉料加工中，经过改进和完善，达到系统平稳正常运行，产量稳定在8t/h以上，2010年共生产粉料50 000多吨，满足了我厂原料需求，实践证明，该系统完全能够实现高效节能的生产目的，生产出合格的叶腊石粉料，为我厂的快速发展打下良好基础，为企业创造了良好的经济效益。