hrm型系列立式煤磨在煤粉制備

　　一、概述

　　立式磨亦稱輥式磨、中速磨，從發(fā)明至今已有半個多世紀的歷史，隨著材料科學、液壓技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的不斷總結(jié)，使立式磨研磨體的耐磨性能得到顯著改善和提高，液壓系統(tǒng)更加先進可靠。磨輥輥套和磨盤襯板的結(jié)構(gòu)形式不斷改進、磨盤轉(zhuǎn)速對應不同產(chǎn)品細度使其粉磨方式越來越合理，從而使立式磨的開發(fā)和應用得到進一步拓展。

　　合肥水泥研究設計院早在八十年代初就著手HRM型立式磨的研究工作,它是在廣范收集國內(nèi)外各種立式磨資料的基礎(chǔ)上，吸收國外的先進技術(shù)，結(jié)合我國水泥工業(yè)特點而設計的一種新型節(jié)能粉磨設備。它既具有能將磨輥翻出機外、檢修方便的優(yōu)點，又具有輥套可翻面使用、壽命長的特點。

　　HRM型系列立式煤磨是HRM型立式磨派生系列之一。該磨具有如下優(yōu)點：

　　1．粉磨效率高，粉磨能耗低。粉磨電耗與同規(guī)模產(chǎn)量的傳統(tǒng)風掃球磨機相比，節(jié)電20～40％，特別在原煤水分較大的情況下，節(jié)電幅度更大。

　　2．烘干能力大。立式煤磨采用風掃式操作，通過調(diào)節(jié)入磨風溫和風量，可粉磨烘干水分高達20％的原煤，特別在水泥生產(chǎn)線上，煤磨的烘干熱源一般來自蓖冷機廢氣（約200℃），采用風掃球磨機烘干能力有限，而采用立式煤磨則可以用大風量來解決其高水分烘干的要求。

　　3．入磨物料粒度大，可達磨輥直徑的 5％。一般用于2500t/d～6000t/d熟料生產(chǎn)線的煤磨，入料粒度可達50～80㎜。

　　4．粉磨可控性能好。物料在立式磨內(nèi)停留時間僅0.5～2分鐘，磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時分離出來，避免了過粉磨現(xiàn)象。產(chǎn)品細度可通過調(diào)節(jié)動靜態(tài)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來控制，轉(zhuǎn)速越高，細度越細，煤粉細度可達R0.08≤2%。且細度穩(wěn)定，粒度均齊，有利于煤粉燃燒，非常適用于粉磨劣質(zhì)煤和無煙煤。

　　5．工藝流程簡單、占地面積小、建筑面積小，可露天布置。立式磨集破碎、粉磨、烘干、選粉、輸送五道工序于一體，工藝簡單、布局緊湊、占地面積約為球磨系統(tǒng)的60～70％，建筑面積約為球磨系統(tǒng)的50～60％。

　　6．噪音低、揚塵少，操作環(huán)境清潔。立式磨的噪音僅為80～85dB（A聲級），比球磨機低20～25dB（A聲級），系統(tǒng)在負壓下工作，無粉塵飛揚，操作環(huán)境清潔。

　　7．研磨體消耗少，壽命長，運轉(zhuǎn)率高。由于HRM型立式磨設置了限位裝置，立式磨輥套與襯板之間不會直接接觸，磨機振動幅度小，研磨體壽命長，運轉(zhuǎn)率高。

　　二、HRM型立式煤磨結(jié)構(gòu)特點

　　HRM型立式煤磨是在原料立式磨長期生產(chǎn)實踐過程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗，同時對國內(nèi)電力及冶金、水泥等行業(yè)使用的立式煤磨進行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對設備結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計而成的制備煤粉的專用設備（如下圖），其獨特之處有如下幾點:

　　1．傳動裝置：

　　立式磨的傳動裝置由主電機、聯(lián)軸器、減速機三部分組成，安裝在磨機下部，既要帶動磨盤傳動，還要承受磨盤、物料、磨輥的重量以及加壓裝置施加的碾磨壓力，是立式磨中最重要的部件之一。

　　為了適應用戶較多粉磨劣質(zhì)煤貨無煙煤的趨勢，HRM型立式煤磨采取了增大主減速機減速比以降低磨盤轉(zhuǎn)速的措施，同時改進磨輥輥套和磨盤襯板的結(jié)構(gòu)形式，使磨盤上形成穩(wěn)定的料層從而增加磨輥的碾壓力，提高粉磨效率，減小磨機振動的可能，生產(chǎn)更加平穩(wěn)可靠。

　　2．磨輥裝置

　　磨輥是立式磨重要的研磨部件，HRM型立式媒磨采用弧形襯板和輪胎形輥套，輥套為對稱結(jié)構(gòu)，在磨損到一定程度后可翻面使用，延長其使用壽命。磨輥軸承采用新型機械密封裝置，既提高了密封可靠性，同時因不需要密封風機而減少了磨內(nèi)含氧量，降低了磨內(nèi)爆炸的可能性。

　　一般立式磨的磨輥軸承采用油脂潤滑，但由于原煤水分較大，為了提高烘干能力，磨腔內(nèi)氣體溫度一般高達100多度，操作不當易造成磨輥軸承溫度高，導致潤滑脂蒸發(fā)變質(zhì)影響軸承壽命。因此，HRM型立式媒磨已采用磨輥稀油強制潤滑、冷卻，大大增加了軸承使用壽命（一般可提高2.5倍以上）。

　　3．加壓及限位裝置

　　HRM型立式煤磨抬輥操作和限位裝置可以使磨機空載啟動。啟動前無需在磨盤上布料，避免開機難的煩惱。此外由于磨輥和磨盤之間的間隙可調(diào)，使得既能保持穩(wěn)定的料層厚度，提高粉磨效率，又能保證磨輥和磨盤不直接接觸，磨機振動值大幅降低，所以HRM型立式煤磨比其它立式磨更適應于粉磨劣質(zhì)煤或無煙煤。

　　4．分離器（選粉機）

　　立式媒磨的分離器（即選粉裝置）一般分靜態(tài)、動態(tài)、動靜態(tài)組合三種形式。靜態(tài)慣性分離器，顧名思義只有固定不動的導向葉片，該機選粉效率低，調(diào)節(jié)細度功能差，往往不能滿足煤粉磨制細度要求。動態(tài)分離器，是指電機帶動一個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的葉片與粗顆粒撞擊，給物料以較大的線速度，產(chǎn)生較大的離心力，使其進行分離，該型分離器的選粉細度可達0.08mm篩余6～12%，可滿足煙煤粉磨的細度要求。

　　HRM型立式媒磨則采用了最先進的動靜態(tài)組合式分離器，該分離器外側(cè)有導向葉片，中間是變頻可調(diào)速的籠型轉(zhuǎn)子，下部設有集料斗，有助于沒有通過選粉機的不合格煤粉重新落回磨盤粉磨。該分離器分級效率高，調(diào)節(jié)余地大，選粉細度可達0.08mm篩余2%以下，可滿足水泥生產(chǎn)線大多數(shù)劣質(zhì)煤或無煙煤粉磨的細度要求。

　　三、工藝流程

　　HRM型立式煤磨系統(tǒng)工藝流程如圖2所示：

　　系統(tǒng)工藝流程簡述如下：

　　原煤從原煤堆場通過格子篩網(wǎng)過篩后落到大傾角皮帶輸送機上，經(jīng)電磁除鐵器除鐵后，皮帶輸送機把原煤送入原煤倉進行儲存。

　　待制粉系統(tǒng)均已啟動后，打開原煤倉底部棒閥，啟動密封計量膠帶給煤機，原煤進入立式煤磨進行烘干、粉磨。

　　由熱風爐出來的熱風或水泥生產(chǎn)線廢氣，在系統(tǒng)風機的抽引下，進入立式煤磨，與磨內(nèi)被粉磨的原煤進行充分熱交換后，帶起煤粉在分離器處進行分選，細度不合格的粗煤粉重新落到磨盤上進行粉磨，合格的煤粉隨氣流進入防爆氣箱脈沖收塵器被收集下來，經(jīng)過分格輪卸入煤粉倉。

　　原煤中的雜物，如部分煤矸石、金屬塊等，通過風環(huán)、吐渣口排出磨外。

　　四、技術(shù)進步

　　在煤粉制備應用方面，HRM型立式煤磨有如下改進：

　　1、采用新型密封計量膠帶給煤機：新型密封計量膠帶給煤機和傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)鎖風喂料機相比，具有鎖風效果好，可設定調(diào)節(jié)喂料量，不易堵等優(yōu)點。通過不斷改進，已解決早期產(chǎn)品故障率高的缺陷，深受用戶歡迎。

　　2、采用高效動靜態(tài)分離器：通過研究分析在管磨機使用的O’sepa選粉機、SLS選粉機、Sepol選粉機，根據(jù)立式磨的工況特點，我們設計了適合立式磨的高效動靜態(tài)組合分離器。該分離器將自由渦流和強制渦流結(jié)合在一起，使得分級流場穩(wěn)定、均衡。產(chǎn)品的粒度分布較窄，這樣即節(jié)能，又有利于后續(xù)工藝穩(wěn)定。且細度穩(wěn)定，粒度均齊，有利于煤粉燃燒，非常適用于粉磨劣質(zhì)煤和無煙煤。由于采用這種分離器，對磨機內(nèi)顆粒無序運動的有效控制，減少磨內(nèi)顆粒的無規(guī)則運動量，使得磨內(nèi)循環(huán)量降低，降低了磨內(nèi)通風阻力，磨機的料床也更加穩(wěn)定，提高粉磨效率，同樣也降低了單位電耗。

　　3、磨盤轉(zhuǎn)速對應不同產(chǎn)品細度：為了適應用戶較多粉磨劣質(zhì)煤貨無煙煤的趨勢，HRM型立式煤磨采取了增大主減速機減速比以降低磨盤轉(zhuǎn)速的措施，同時改進磨輥輥套和磨盤襯板的結(jié)構(gòu)形式，使磨盤上形成穩(wěn)定的料層從而增加磨輥的碾壓力，提高粉磨效率，減小磨機振動的可能，生產(chǎn)更加平穩(wěn)可靠。

　　4、采用磨輥稀油強制潤滑：HRM型立式媒磨開始采用磨輥稀油強制潤滑，即通過獨立的潤滑油站對磨輥軸承進行循環(huán)潤滑、冷卻。不僅改善了潤滑效果，而且循環(huán)的潤滑油也帶走了大量的熱量，使磨輥軸承工作溫度降低，大大增加了軸承使用壽命（一般可提高2.5倍以上）。

　　5、進料方式改在頂部側(cè)面進料。既解決了原中部進料易堵的問題，又解決了頂部中間進料立式磨分離器軸需采用中空軸的要求。采用中空軸成本高、結(jié)構(gòu)復雜，進料面積小，易堵料。

　　6、提高設備可靠性，關(guān)鍵部件采用進口品牌產(chǎn)品。如：分離器減速機、軸承采用弗蘭德減速機和SKF或FAG軸承，動態(tài)轉(zhuǎn)子葉片采用瑞典耐磨板。液壓系統(tǒng)采用進口閥件、油泵及密封件。

　　五、結(jié)束語

　　我國煤炭資源豐富，煤炭的哈氏可磨特性系數(shù)一般在50～90之間，適合于用立式煤磨粉磨。

　　在水泥行業(yè)，首臺HRM1100M型立式煤磨早在1993年就在湖北一冶水泥廠成功運行，但由于水泥行業(yè)習慣于用球磨機粉磨制備煤粉，且沒有充分認識到立式煤磨粉磨技術(shù)的優(yōu)越性，所以一直沒有推廣開來。直到2000年，隨著HRM1300M型立式煤磨在四川峨眉山市水泥廠的成功運行，及HRM型立式煤磨在冶金行業(yè)的廣泛運用，使得水泥行業(yè)已經(jīng)開始認識并使用該裝備，同時HRM型立式煤磨能夠細分煤磨市場，根據(jù)不同行業(yè)、不同煤種、不同煤粉細度等特點單獨設計某一類型立式煤磨的做法也越來越多的獲得用戶的肯定，目前HRM型立式煤磨已出口巴基斯坦、印度、泰國、阿聯(lián)酋及越南等多個國家，總計有三百多臺運行，其中有一百多臺套不同規(guī)格的立式煤磨在水泥行業(yè)使用，效果良好，取得了巨大的經(jīng)濟、社會效益。