国产大型辊压机及粉磨系统的方案

国产大型辊压机及粉磨系统的方案

作者：张永龙王学敏王虔虔单位：合肥水泥研究设计院1 国产辊压机发展简介

自上世纪八十年代中期由合肥水泥研究设计院、天津水泥工业设计研究院、洛阳矿山机器厂、唐山水泥机械厂四家单位联合引进德国KHD公司辊压机设计制造技术以来，经过了二十年的发展历程。国产辊压机的规格，辊径由800mm发展到今天的1600mm ；辊宽由200mm发展到今天的1400mm；装机功率由90kW×2发展到今天的1120kW×2 ；整机重量由30多吨发展到今天的200多吨，产品质量逐步提高。辊压机的通过量由40t/h发展到今天的800t/h；配套磨机的产量由20t/h 发展到今天的180t/h，节能幅度达30%以上。

回顾国产辊压机二十年的发展历程，大致可以分成三个阶段：

1.1 研究开发阶段 1986年—1992年

在此期间参加引进辊压机设计制造技术的四家单位在做好引进样机的转化设计和制造的同时，相继开发出各自的国产化辊压机，并在1990年前后通过鉴定。在此期间国内的减速机生产厂家、轴承生产厂家、液压元器件生产厂家、耐磨堆焊生产研发等单位也都为国产化辊压机的研制成功做出了贡献。合肥水泥研究设计院经国家“七五”重点科技攻关专题研究，推出第一台国产辊压机，并成功地应用于工业性生产，取得了使磨机增产40%，节电15%的效果。

1.2 整改提高阶段 1993年—1999年

在此期间由于各厂家制造的辊压机在生产线上相继出现问题，使得许多看中辊压机增产节能效果的厂家想上而不敢上，一些用了辊压机的厂家也觉得是“尝到了甜头，吃尽了苦头”。合肥水泥研究设计院针对出现的问题进行了分析认为主要存在两个方面问题，一是加工件、配套件的质量问题，二是工艺系统的设计及配套问题。经国家“八五”、“九五”重点科技攻关课题的持续研究，集十余年的应用经验，推出了具有自主知识产权，设计更合理、性能更优越，可靠性更高的第三代HFCG系列辊压机。有效解决了包括辊压机偏辊、偏载、水平振动和传动系统扭振等一系列关键性技术难题，在此期间国内的减速机生产厂家、轴承生产厂家、液压元器件生产厂家、耐磨堆焊生产研发等单位的配套件质量也都大大提高，为国产化辊压机的长期安全运转做出了贡献，设备运转率达90%以上；研究、开发出具有自主知识产权的国家专利产品——SF系列打散分级机以及“V”型选粉机，使辊压机和球磨机各自的优点得以充分发挥，构成的粉磨系统工艺参数更加合理。

1.3 快速发展阶段 2000年至今

解决了国产化辊压机设备制造和工艺配套两方面的问题，为国产化辊压机的快速发展应用奠定了基础，近些年国家水泥产业结构调整，淘汰立窑，发展旋窑，加上能源紧张又为辊压机的快速发展创造了难得的机遇。近几年旋窑朝着大型化发展，5000t/d 熟料生产线已成为市场的主流，这就要求国产化辊压机也朝着大型化发展，我们抓住了机遇，及时开发出装机功率在1120kW×2的大型

HFCG160-140辊压机。近些年国产工业迅速发展，加工能力和加工质量进一步提高，为5000t/d 熟料生产线设备国产化创造了条件，同样也为大型辊压机国产化创造了条件。HFCG160-140大型辊压机配Ф4.2×13m开路水泥磨产量可达170t/h以上，配Ф4.2×13m闭路水泥磨产量可达180t/h以上，取得使磨机增产100%，节电 30%的效果。

2 辊压机基本工作原理及其特点

2.1辊压机工作原理

辊压机采用的是高压料层粉碎原理使物料得以粉碎，是大能量一次性输入。为了实现工业生产连续性作业，采用一对相向运动的辊子，（其中一只固定辊一只活动辊）液压力通过活动辊将拉入两辊之间的物料压实粉碎，辊压机磨辊两端设有侧挡板以减少漏料。

2.2辊压机工作中存在的固有缺陷

边缘效应：⑴辊压机磨辊两端漏料；⑵向两边逃逸出的物料。

选择性粉碎：由于不同物料间物理性能的差异，即使在料饼中仍然存在未得到充分粉碎的物料颗粒。

2.3辊压机配套的分级设备

基于以上辊压机的工作特点，为给下一道工序（球磨机）提供合格的半成品，以充分发挥球磨机的研磨作用，必须设置物料分级装置，将小于一定粒径的物料作为半成品送入经过改造的球磨中继续粉磨至水泥成品，而大于此粒径的物料返回辊压机重新挤压。

目前我们配套的分级设备有打散分级机和V型分级机两种，其各有优缺点，简要介绍如下：

2.3.1 打散分级机

2.3.2 V型分级机

2.3.3 两种分级系统的主要区别

① 分级原理、分级精度

——“V型分级机”完全靠风力提升分选，分级精度较高。适合分选0.5mm以下的物料；

——“打散分级机”机械与风力结合，分级精度较低。分选粒径可达3.0～

5.0mm；

② 分级系统的装机功率、复杂程度和日常维护费用

——“V型分级机”设备本身结构简单，无回转部件，但系统复杂。磨损主要集中在隔板、管道、旋风筒、循环风机等；

——“打散分级机”有回转部件，设备结构相对复杂，但系统简单。磨损主要是内部的风轮、打散盘、衬板等；

③ 系统电耗：

——“V型分级机”系统辊压机和球磨机主机电耗低，输送和分选电耗高；——“打散分级机”辊压机和球磨机电耗略高，输送和分选电耗低；

——分选0.5mm以下物料，“V型分级机”系统占优，反之“打散分级机”占优。

④对辊压机工艺参数的要求

——“V型分级机”系统必须采用低压大循环操作方式，否则料饼无法打散，更无法选出料饼中挤压好的细粉。要求辊压机磨辊长径比大；KHD公司采用“V”选粉机时，2×800 kW（或900kW）的辊压机，一般只配到产量＜150t/h的系统中，而在大陆江西瑞昌KHD公司保证值在220t/h的带“V”型分级机系统中，配置了2×1500 kW（Φ1700×1800）的辊压机。

——“打散分级机”可以采用高压力小循环操作方式。磨辊长径比应小一些。