辊压工艺范文

辊压工艺范文（精选5篇）

辊压工艺 第1篇

辊压机轴承座分为两个活动轴承座及两个固定轴承座, 主要起承载轴承、支承辊子的作用。当辊压机工作时, 压辊不仅做水平相向的运动, 同时被施加巨大的水平压力, 因而轴承座制作质量的好坏直接影响着轴承的寿命, 而轴承寿命的长短, 更是直接影响着辊压机的工作状况。针对此种情况, 我们不断改进轴承座的制作工艺, 使工件的几何精度及尺寸精度更好的达到图纸设计要求, 以期更加延长辊压机的工作寿命。

1 工件的要求

(1) 图1为轴承座的外形图, 材料为铸钢件, 要求C、D两面与孔中心的位置度为直径0.1mm, 面与面之间的平行度为0.2mm, 垂直度为0.15mm, 孔的圆柱度公差为0.063mm。

(2) 为保证轴承的循环润滑, 使轴承处于可靠的工作状态, 需要在轴承座外侧接油管, 因而在H面需钻3个直径为11mm的通油孔, 其中一通油孔的深度为765mm。

2 加工工艺改进

2.1 外形尺寸的加工

毛坯在粗车及半精车完成后, 放置冷却完全, 以便消除工件因加工产生的热量。

(1) 先将工件置于镗床上, 以B面为基准, 利用百分表将各面粗略找正, 夹轴承座四条边, 在G、H两面各镗出一找正带, 以备后面工序使用, 完成后转入下道工序。

(2) 按G面找平, 等高垫支撑H面, 车G面2mm。调面, 以G面为基准, 夹轴承座四条边, 垫等高垫于G面, 用水平尺找平, 按内孔找正夹紧, 车H面并保证总厚765±0.1。陆续对其余各面A、B、C、D面进行加工, 并保证尺寸公差及形位公差达图纸要求, 在加工其余各面时, 对其面上需要加工的部位如拆卸孔等一起加工至图纸要求尺寸, 然后将工件均以D面为基准, 在龙门刨床上统一固定, 一刀加工出B面, 保证所有轴承座高度的一致性。

(3) 精刨完成后, 将工件转到镗床上以B面为精基准置于工作台上, 利用百分表将H面找正。校正前道工序标记的找正带, 然后按图纸精确定位孔的中心高及中心位置, 在内孔两端面用刀各镗出一找正带, 以备后面工序作为精基准。

(4) 将工件转移至立车上以H面为基准, 置于卡盘上, 用百分表按先前镗出的找正带找正, 夹轴承座四条边, 精车内孔及上G面至图纸要求。

2.2 油孔的加工

因油孔直径较小, 深度较大, 单面钻孔较难实现, 不仅排屑困难、且钻头因细长较易断裂, 为此我们采取双面对打孔的方式。

根据视图1, 分别以D、C为基准, 画油孔M的中心线, 从而保证双面油孔中心一致, 然后采取对打方式保证中心一致。分别在G面及H面, 以油孔O、P的中心为圆心, 选择相同半径画圆1及圆2, 在C面及G面分别得两圆相交点W1及W2, 如图2所示, 再连接两交点W1及W2, 在轴承孔内以W1-W2上一点为圆心钻孔, 与油孔M相通, 从而实现油孔相通, 保证轴承的循环润滑。

3 改进后效果

以往工艺均是先将各面及内孔精车完毕, 再进行拆卸孔的精加工, 从而导致因多次翻转工件及受热引起轴承孔变形, 最大变形尺寸约0.1~0.29mm, 导致工件不合格, 且由于通油孔细长原因, 易产生钻头断裂, 导致钻孔困难。

生料辊压机终粉磨系统工艺管理经验 第2篇

1 辊压机辊面的维护

1.1 辊面磨损对细度的影响

随着生产的运行, 辊压机辊面的磨损也会越来越严重, 我公司曾出现:中控室操作画面上的辊压机工作辊缝显示为10mm, 现场实际测量辊缝为45mm。此时, 出辊压机的成品细度较差, 200μm筛余最多能降到3.2%左右, 进一步降低非常难, 将台时产量下调了近40t/h, 生料筛余值才降了0.5%。说明, 当辊面磨损严重到一种程度时, 其做功效率会明显的下降 (料饼密度达不到2.3g/cm3) , 辊面的磨损对台时产量及质量影响也会很大。

1.2 辊面磨损对产量的影响

对比2011年7月份与2012年7月份, 辊压机辊面未磨损时台时产量为235t/h, 磨损后台时产量为210~215t/h, 至少影响20t/h, 磨损前月平均生料综合电耗为12.9k Wh/t, 磨损后为13.67k Wh/t。

1.3 辊面磨损对检修时间的影响

台时产量降低了, 辊压机停机时间就会减少, 这也就意味没有更多的时间进行检查、清理和系统的密封堵漏等项目。

1.4 辊面维修时需要注意的问题及建议

当辊面失圆时, 如果修复不当, 辊压机电流会波动特别大。刚投产时, 辊压机最大波动电流只有2~5A, 在一次维修辊面失圆时, 辊子辊面直径一侧磨损30mm, 另一侧磨损10mm, 由于维修时间的限制, 我们只能进行简单的维修, 维修后辊面仍存有锥度, 再加上当时石灰石破碎机筛板及锤头磨损严重, 石灰石粒度较大, 最大的达到100mm。开机时, 电流波动最大到30A, 对设备损坏较大, 电动机与辊压机之间的万向联轴器也因此损坏。还有一次, 辊面维修后, 两电动机电流超差特别大 (刚开机时两电流偏差不大) , 无法投料, 电流超差正常情况下为25A跳停, 最后为了不停窑, 把电流超差跳停值改为40A, 辊压机才能开机, 但开机后台时产量只能达到180t/h, 两个班 (16h) 后, 电流超差有所降低, 5天后, 电流超差值达正常 (3A以下) , 因此维修完后一定要提前带料试车, 以免耽误正常生产。

建议:1) 只有勤维修才能少维修, 并且更有充足的时间去维修;2) 在有较高的台时产量下维修, 才能争取更多的时间。我公司辊压机在台时产量250t/h、又不影响窑正常生产的情况下, 最多能停机72h维修, 保证了辊压机在良性循环中使用。

2 辊压机侧挡板的维修更换

侧挡板是辊压机的易磨损件, 且影响着辊压机的做功效率及辊压机的循环负荷率, 影响生料综合电耗。建议侧挡板端面与辊子间隙调整为3mm左右, 此时能保证正常的循环负荷率。如间隙较大, 将会出现V型选粉机内料多造成工作效果差和XR型选粉机电流高于额定电流等问题。我公司的两台循环提升机分别为:Y280M-4、功率90k W;Y2-315S-4、功率110k W, 正常工作电流均为145A左右。当辊压机台时产量为250t/h时, 循环提升机的电流为142A, 当侧挡板磨损严重时, 循环提升机电流高达172A, 当侧挡板磨掉时, 循环提升机电流将会超额定电流, 中控室不得不止料停机。对于侧挡板的管理, 要勤检查, 勤更换, 此过程时间短, 利用避峰停机时间, 随时就可停一台辊压机进行侧挡板更换。

3 辊压机系统的积料清理工作

经常积料的部位有:XR型选粉机的叶片、辊压机称重仓锥体、V型选粉机的导流叶片及打散板等。

当XR型选粉机 (功率75k W, 正常工作电流70A左右) 积料后电流超最大量程140A, 为了保证电动机不被烧坏, 我们只能通过降低其转速来保证设备的安全运行, 也会因此无法对质量进行灵活调整, 并且在一定程度上还浪费了电能。

辊压机称重仓及下料溜子积料 (水分较大) 会影响辊压机的过饱和喂料, 影响辊压机的做功效率。V型选粉机导流叶片和打散板积料会影响V型选粉机的选粉效率, 增加系统的循环负荷率, 增加单位电耗。因此, 对辊压机系统的清理工作十分必要。同时, 我们还加强了工艺管理、严格执行考核制度。

4 V型选粉机下料溜子防磨损

我公司在入V型选粉机的下料溜子上加耐磨条 (加耐磨条之前, 不到一周的时间8mm的钢板就会被磨穿, 现场到处是焊补的钢板) , 使一部分料能堆积在溜子内, 利用料打料、料磨料的原理, 从根本上解决溜子被磨穿的问题。此方法应注意溜子的大小, 不能出现当料量大时堵塞溜子的现象。另外, 风管的弯头、变径等磨损较严重的部位, 尽量从内部贴上耐磨陶瓷, 这样也有利于保护外保温层。

由此可见, 不能靠简单的短周期的焊焊补补, 只有从根本上解决才能避免很大的维修工作量, 从而减轻工人的劳动强度, 进而让相关人员有更多的时间去做设备维护、保养及巡检工作。

5 辊压机系统内的密封堵漏

1) 有关资料表明, 当旋风筒内漏风为5%时, 旋风筒的收尘效率将下降90%以上, 因此旋风筒内漏风的解决非常关键及必要。

2) 如果固体流量计的锁风装置损坏会造成计量不准和窜风, 增加循环风机的负荷, 如果处理不当也会影响XR型选粉机的选粉效果, 还会导致辊压机细度跑粗。

6 其他设备维护

1) 循环提升机料斗应及时检查和更换, 减少物料在提升机内再循环, 以免增加提升机的循环负荷。

2) 当XR型选粉机转子叶片出现磨损严重及脱落现象, 应及时更换, 否则影响物料细度的控制, 易跑粗。我公司几年的生产过程中, 大面积更换了一次磨损坏的叶片 (占总叶片数量的1/2) 。

3) 成品斜槽的斜槽布要经常检查, 若斜槽布损坏, 生料进入风箱内, 生料流化状态会变差, 可用手感觉充气管道及风室温度做出判断。

4) 称重仓要定期清理, 以减少铁质原料 (易磨性差) 的富集, 减少其对辊面的磨损。

7 入辊压机物料的控制

7.1 原材料的选择

生料配料原材料的选择, 有时候还得兼顾生产成本及原材料的供应情况。我公司在利用干粉煤灰时, 台时产量能增加10~20t/h, 在一定程度上降低了熟料综合电耗。

7.2 物料粒度的控制

入辊压机的物料粒度要求45mm占95%, 最大粒度75mm。笔者认为坚持多破少挤的理论, 尽量下限控制入辊压机的物料粒度 (不能有冲料现象) , 降低熟料综合电耗, 避免辊压机的振动。投产初期, 我公司石灰石破碎机筛板筛缝从60mm调到30mm, 熟料综合电耗下降0.5k Wh/t。

7.3 水分的控制

入辊压机水分控制5%。我公司曾出现在24h内管道堵料多达3次, 台时产量及能耗指标受到较大的影响。主要原因是:1) 采用硅粉代替砂岩配料, 硅粉的最高水分可达20%;2) 为了防止扬尘, 在石灰石破碎阶段分三处加水, 预均化堆棚内石灰石扬尘现象没有了, 但是石灰石的水分增大了;3) 采用的湿粉煤灰和硫酸渣等原材料水分均较大。针对水分较大的问题, 笔者建议尽量充分利用好热风, 控制好原材料的水分, 保证V型选粉机打散板的打散效果, 保证细粉能被及时选出, 在用热风的同时, 要保证入辊压机的物料温度不超过100℃, 主要是余热发电未投炉时需要注意。

7.4 原材料中铁质成分的控制

做好入辊压机皮带除铁器的管理, 确保辊面的正常使用。

参考文献

[1]严生, 常捷, 程麟.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].北京:中国建材工业出版社, 2007.

辊压工艺 第3篇

1 仪器、材料与方法

1.1 材料、仪器

“X”牌号配方香料、原料、烟丝填充仪 () 、制丝设备、振动筛 () 、卷接设备。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

要进行各种参数的分析, 并且能够确定相应的参数值, 对于相应的薄片丝整丝率、出料薄片丝含水率、薄板薄板卷曲滚筒转速3个试验因素, 要进行不同的实验角度, 不断去挖掘。要保持其他的参数不变, 才能让薄片丝含水率符合工艺加工要求为前提, 以薄板卷曲滚筒温度变化保障干燥后, 对试验因素的水平进行设置, 每个因素设置3个不同试验水平。

1.2.2 取样薄片丝和检测方法

1) 取样和检测。能够保证薄片丝的准确性以及具有代表性的地方在振槽出口处混合均匀后开始取样, 用四分法缩至1kg左右, 由专人按要求用取样盘取薄片丝4kg左右, 按标准检测薄片丝结构。从余下的薄片丝中取出100g左右, 按标准检测填充值。每批都遵循同样的规则, 能够方便计算平均值。

2) 取样出卷烟机烟枪烟丝和检测。不带辅料的情况下进行高速的运行, 这样能够进行相应的方法和数量的检测, 能够进行内容上的取样, 去贮丝柜烟丝取样和检测。每批烟丝在相同间隔时间内取样, 分别检测, 计算其平均值。

1.2.3 分析方法

运用直观方差分析法和极差分析法, 对每次试验的薄片丝填充值、整丝率及薄片丝经过卷烟机烟丝填充值降低、整丝率降低分析。

2 结果与讨论

2.1 试验因素对出贮丝柜烟丝填充值的影响

见表1。

表1中数据表明:试验因素在试验范围内对薄片丝填充值影响程度为, 薄板卷曲滚筒电机各个因素最佳水平组合为A2B3C3, 薄板卷曲滚筒电机频率>出料薄片丝含水率。在试验范围内, 薄板卷曲滚筒电机频率对薄片丝填充值影响显著, 出料薄片丝含水率对烟丝填充值影响不显著。显著性影响排序为薄板滚筒电机频率>出料薄片丝含水率。

2.2 试验因素对出贮丝柜烟丝整丝率的影响

表2中数据表明:在试验范围内, 整丝率>出料薄片丝含水率>薄板卷曲滚筒电机频率, 试验因素对薄片丝整丝率的影响都不显著, 各个因素最佳水平组合为A3B1C2。在试验范围内, 显著性影响排序为, 整丝率>出料薄片丝含水率>薄板卷曲滚筒电机频率。

在试验范围内会受整个的丝率影响。具体有着一定的排列顺序, 可说明, 因素A, B对薄片丝填充值降低的影响是不显著的, 出料薄片丝含水率>整丝率>薄板卷曲滚筒电机频率。

2.3 优化试验因素水平

上述的分析我们可以看出, 实验额因素有着显著性的影响, 能够结合各种的分析进行, 试验组合为A2B2C3。A2B2C3组合在正交试验设计中已存在, 且测试结果较好。

3 结论

1) 以试验因素在试验范围内, 对各项目影响的显著性为主, 经过实验的分析和测试, 通过分析找到试验最佳组合为A2B2C3。

2) 因素C对薄片丝填充值影响较显著, 各因素在试验范围内, 对薄片丝整丝率降低影响较显著;对薄片丝填充值降低在F0.90 (2, 2) 水平上刚刚达到显著性影响。各因素对于薄片丝的影响没有太大力度, A、B丝填充值降低之后影响力度也不明显。

参考文献

[1]国家烟草专卖局科技教育司, 中国烟草学会.烟机的变革[M].当代世界出版社, 2001.

[2]全国质量专业技术人员职业资格考试办公室.质量专业理论与实务[M].中国人事出版社, 2007.

[3]张本甫.卷烟工艺规范[M].北京:中央文献出版社, 2003.

[4]秦前浩.卷烟工艺测试与分析大纲[M].成都:四川大学出版社, 2004.

辊压工艺 第4篇

辊压机是二十世纪八十年代中期发展起来的一种新型粉磨设备, 辊压机的粉碎机理是物料在高压情况下, 料间相互挤压, 使物料颗粒内部产生足够大的内应力而迫使颗粒产生裂纹, 以至达到粉碎。由于粉碎所需的能量能直接地施压于物料颗粒, 故能量利用率高, 达到显著的节能效果。几年来, 世界各地, 包括我国在内投入运行的辊压机曾出现了一些问题, 这里有辊压机本身的设计还需进一步完善的因素, 也有粉磨系统设计和操作经验不足造成的失误, 导致辊压机的局部损坏而停机停产。本文仅从工艺设计角度对几个常见的问题进行探讨。

2 问题的由来及其在工艺设计中的对策

2.1 称重仓和稳流回路的设置

辊压机之所以具有高效节能效果是因为它应用了高压料层粉碎原理进行工作, 这已是众所周知的。但在生产实际中如何使辊压机处于符合这一原理的状态下工作, 却是国内众多使用辊压机的厂家普遍存在的问题。稳流称重仓主要作用并非是为计量仓内物料的重量, 而更重要的是通过称重传感器的显示信号, 反映仓内料流变化趋势, 再通过料流调节回路, 调整进稳流称重仓的综合料流量, 实现对稳流称重仓料位的动态控制。从设备角度来说, 稳流称重仓虽不属于辊压机, 但在工艺系统中, 却是挤压粉磨系统中必不可少的一部分。从众多水泥厂的使用结果看, 凡不设稳流称重仓或是设置了稳流称重仓而缺乏料流调节回路的工艺系统, 都难以保证辊压机的过饱和喂料要求, 都不能连续实现料层粉碎, 使物料处于松散状态通过辊压机。因此, 挤压效果差, 系统产量不高、节电效果不明显, 同时还会出现因喂料不均匀, 负荷波动大, 引起设备振动;因物料落差高, 粉尘飞扬, 恶化生产环境等一系列不良后果。所以说, 在带辊压机粉磨系统的设计中称重仓和稳流回路的设置是辊压机高压料层粉碎的最基本保障。

2.2 辊面的损坏

辊压机在生产运转过程中, 辊压机辊面的损坏是一种较常见的现象, 其主要表现为辊面产生裂纹, 扩展为裂缝, 导致辊面硬质耐磨层的剥落。由于在运行过程中, 喂入辊压机的物料中混入了金属杂物, 在两个辊子间强大的粉磨力作用下, 金属杂物就有可能直接破坏辊面, 使辊面产生凹坑或硬质耐磨层崩落。如果情况严重, 将直接影响辊面寿命, 直接影响辊压机产生的料饼质量而达不到预期的辊压效果。为了防止金属物进入辊压机, 一般常用的办法是在工艺设计阶段, 在辊压机的喂料皮带机工艺线上加设磁性金属分离器 (也称除铁器) 和金属探测器。在一般情况下, 喂料皮带机上混杂的物料中的铁磁性东西都会被吸起和排掉, 这种磁性分离器可根据不同的输送皮带宽度来选用, 这是一种对铁磁性材料很有效的除铁装置。在水泥生产过程中, 从矿山开采原料、生料破碎制备, 以及熟料烧成的各种机械设备中, 有些零件是高铬的耐磨或耐热钢之类材料制成, 这些零件难免在损坏后混杂在物料中, 由于这类材料是非磁性的金属物, 除铁器无法把它们剔除的, 这就需要设置金属探测器来检测报警。金属探测器和皮带执行机构的分叉翻板溜子是联锁控制的, 当金属探测器探到金属异物时马上发出信号给分叉翻板的执行机构, 其执行的时间差根据皮带机的线速度、金属探测器距皮带机卸料端的距离和金属异物从卸料端到分叉溜子口的时间来确定, 当金属异物到达分叉溜子口时, 执行机构动作, 把挡板由正常进料位置切换到另一方, 把含有金属异物的物料排到料桶中, 把金属异物检出后, 物料仍可利用。这种方法可以在不停机的情况下, 在所有设备都在正常运转中把各种金属异物排除掉, 避免金属物进入辊压机而破坏辊面。

2.3 辊压机的振动

辊压机由两个相对称的有各自传动系统的而旋转方向相对应的工作辊子构成主体, 一个辊子为固定辊, 另一个辊子则能移动为浮动辊, 在正常工作情况下, 由于进料量和物料粒度级配变化, 浮动辊动作而产生脉动, 这是正常的工作振动。一般辊压机在技术性能中都规定了进料粒度。因为均匀的物料床为料间粉碎机理的料床粉磨提供了最好的条件, 从这一点上可以很好地判断一台辊压机运转的平稳性。在辊压机粉磨系统设计时, 值得注意的是皮带机的卸料点必须对准喂料小仓下料口的中心, 如果偏移布置, 卸到仓内物料会产生离析现象, 即较大颗粒会向单侧积聚, 当喂入辊压机后使一侧辊缝变大, 浮动辊位移频繁, 则会使得辊压机产生剧振。

辊压机的另一振动原因, 是特定的传动系统带来的。针对这一点, 辊压机一般布置在地面上为佳, 但是由于工艺流程的需要, 有可能放置在楼面上或钢结构平台上, 故在设计楼面和钢结构平台时, 应充分考虑辊压机的工作载荷系数, 若楼面无加强梁, 设计单薄, 平台刚性太差, 也会引起辊压机的剧烈振动, 必将产生严重后果。辊压机的振动加剧, 使得辊子工作负荷增大, 促使轴承的当量负荷成倍升高, 而最终导致轴承损坏。为了尽量减小辊压机的振动, 除了辊压机的自身结构和液压系统及传动型式的设计之外, 工艺布置和操作也应严格按各自的辊压机的技术要求执行, 控制进料粒度, 在进料装置上方形成稳定的料柱, 均匀地进料使得辊压机较平稳地运转。

结束语

辊压研磨基本参数分析 第5篇

1 物料压力

从夹角α顶点开始磨辊对物料加压,接近最窄间隙处压力最大,然后陡降到最低。由图1可得式(1):

式中:

δ——两辊面间钳角,rad

α——夹角,radm

R——磨辊半径,m

L——冲击区域的长度,m

如忽略磨辊边缘压力降或将其认为是非常宽的磨辊,就比较容易评估物料的最大压力。按史密斯公司经验,冲击长度L的压力分布接近正三角关系,即最大压力约为平均压力的两倍,即:

式中:

Pmax——作用在物料上的最大压力,k N/m2

T——施加在磨辊上的力,k N

W——磨辊宽度,m

将式(1)中的L和D1=2R1代入式(2):

式中:

D——磨辊直径,m

T/(W×D1)可用KT表示,将其代入式(3),则:

式中:

KT——单位磨辊压强,k N/m2

最大压力与磨辊直径比和钳角δ有关。对于辊压机,两个磨辊直径通常是相等的,则Pmax≈8KT/δ。而立式辊磨因D2为无穷大,则Pmax≈4KT/δ。由研磨件几何尺寸和研磨物料可粗略确定最大压力。

2 研磨料层厚度和产量

在磨辊间间隙充满时,物料的通过量是研磨料层厚度H、磨辊宽度W、磨辊速度v和磨辊滚过后物料的密度ρp的乘积。当磨辊速度和物料压力一定时,研磨产量与料层厚度成正比。ρp与松散喂料密度ρf比为冲击比F=ρp/ρf。由图2可知,用冲击比、钳角和磨辊直径推算的研磨料层厚度H见式(5):

式中:

H——研磨料层厚度,m

F——冲击比,ρp/ρf

由式(5)可见,当钳角不变时,在相同的喂料和摩擦条件下,料层厚度与磨辊直径成正比,钳角与料层厚度成正比。改变松散喂料密度将改变冲击比,它对研磨料层影响很大,故稳定喂料极其重要。

对松散密度1 300kg/m3无细颗粒物料,压缩后密度为2 600kg/m3,如添加细颗粒,密度将升高至1 700kg/m3,其料层厚度增加[(2 600/1 300)-1]/[(2 600/1 700)-1],或者是1.89倍。

由式(5)得钳角为:

将式(6)代入式(3)中得:

如果喂料比是变化的,在相同的冲击比和最大压力下,要维持期望的产量,必须要改变磨辊压力T与料层厚度平方根之比。

3 功率消耗

磨辊传递的功率N是切线速度v和滚动摩擦力(μ×T)的乘积,该摩擦力是研磨料层压力分布的切线部分。像α和μ一样,反作用力角β(rad)很小,与切线角度相等,见图3。

系数μ是滚动摩擦力的角度,无论是两个磨辊驱动还是单磨辊驱动,它是两反作用力角β之和。

式中:

N——功率消耗,W

μ——滚动摩擦角,

v——DM处的速度,m/s

β——反作用力角,rad

合力T通过压力分布重力的中心。如果这种分布是正三角关系,T位置的β是α/3,这比较接近实际情况。将μ=δ/3代入式(8)得:

将式(9)除以磨辊间通过的物料量可得到单位功率消耗N′。再将式(3)中的T、式(5)中的H和F=ρp/ρf代入得:

式中:

N′——单位通过量的功率消耗,J/kg

ρf——喂料的松散密度,kg/m3

ρp——压缩后的物料密度,kg/m3

物料压缩的单位功率消耗仅受最大压力影响并随密度变化而改变。如密度改变很小,即喂料的堆积密度高,将需要较高压力,物料研磨功率肯定高。相反,用较低压力研磨空隙较高的物料则意味着不经济。

一台辊压机的功率消耗为4k Wh/t或4×3 600J/kg,喂料和料饼的密度为1 600kg/m3和2 400kg/m3,则沿磨辊宽度的平均最大压力为:

Pmax≈4×3 600×3/(1/1 600-1/2 400)=207MPa

若用50MPa压力、密度比2 200/1 600,其单位辊压功率消耗在0.8k Wh/t左右,该物料需5次循环才能达到207MPa的细度。

4 钳角

辊压机通常为填塞喂料,磨辊上面的喂料斗物料充足。由挤压后的料饼厚度和物料通过率来确定最大或临界钳角,磨辊表面形状对摩擦力有影响,物料的稳定性也是主要因素。水泥原、燃物料临界钳角的典型值见表1。

立式辊磨中,由磨盘上新喂入物料和循环物料量来确定研磨料层厚度。如料层变得过厚,过多的物料将被推开,这将产生猛烈的振动且浪费能源,因而,立式辊磨必须始终在稳定的料层下运转,此时该钳角比临界值小。原料立式辊磨典型的最大研磨料层厚度大约是磨辊直径的2%,对于密度比2 000/1 000=2.0,按式(6)计算,其钳角为:

对典型的立式辊磨而言,该值大约是临界钳角的70%,原料摩擦系数μ大约在0.09~0.10之间。

如果立式辊磨研磨水泥,钳角小将导致料层非常薄,仅是磨辊直径的0.5%~0.7%,这对立式辊磨来讲将难以控制和维护而引起振动和不稳定运行。

可由式(9)粗略地确定钳角,也可直接从立式辊磨的功率消耗式(8)中确定滚动摩擦系数μ,更简单和准确。由式(9)可知,其钳角大约是摩擦系数的3倍。而用δ与μ之比描述,结果将更准确,低压时比值接近3.0,高压时比值接近3.8。

5 功率和产量

式(8)表示每个磨辊吸收的功率,它是磨盘切向负荷(μ×T)乘以名义研磨轨迹直径处的速度,见图4。用单位磨辊压力KT表示可得:

式中:

i——磨辊数量,个

DR——磨辊直径,m

DM——名义直径,m

n——磨盘速度,r/min

式中:

D0——磨盘直径,m

立式辊磨的功率随其规格的2.5次方增加。这里的系数0.844依据不同立式辊磨而略有变化,范围为0.4~1.0。式(11)也说明立式辊磨的功率消耗受立式辊磨所能承受的最大磨辊压力KT和料层的最大摩擦系数μ影响。对于多数研磨煤和水泥原料的立式辊磨,其单位磨辊压力为400~800k N/m2,不能用较高的单位磨辊压力来补偿非常低的产量系数。

前已述及,滚动摩擦系数μ大约是钳角的1/3。钳角随研磨料层厚度的增加而上升到临界值,它取决于物料和磨辊表面的夹角。摩擦系数μ也随研磨料层厚度上升而增加到一定范围,对于光滑磨辊,通常的摩擦系数范围见表2。

立式辊磨功率随其规格的2.5次方增加。立式辊磨重量和价格的增加趋势是立式辊磨规格的3次方。球磨机功率是球磨机规格的3.5次方。所以用大装备不经济。

单位功率消耗N/P和产量P,不仅取决于物料的易磨性和要求的细度,也取决于选粉机的效率、气流和其他操作参数。原料立式辊磨典型的单位功率消耗范围为5~8k Wh/t。

对于一台磨盘名义直径4m的3个磨辊的立式辊磨,当其研磨压力为160k Pa,功率消耗1 600k W时,它的KT和μ为多少?油缸直径300/150mm,每个磨辊重量24.5t=245k N。磨辊压力为:

则:

6 物料压力和循环

物料最大压力可由式(3)计算,用式(5)计算冲击比F并代入式(10)中,由此求出每次磨辊滚过物料的单位功率消耗N′。如用总功率除以该值,可得到滚过次数或循环次数:

式中:

C——循环系数

P——产量,t/h

例如:立式辊磨产量250t/h,研磨料层厚度50mm,假定磨辊下的物料密度ρp为2 000kg/m3,则:

立式辊磨的研磨循环次数的范围一般为10~20,该循环也能更直接地用生产中滚过的物料量来确定。

式中:

Q——滚过物料量,t/h

当料层厚度为磨盘直径的1%时可得到:

用此式,H=50mm=50/4 000=1.25%,则循环次数:

C=Q/P=1.25×101×42.5/250=16。7

7 磨盘上物料移动

立式辊磨的磨盘将物料输送到磨辊下研磨,磨盘速度较高时,离心力会超过物料与磨盘间的摩擦力,使物料朝磨盘边缘滑动。对于相同离心力区域,磨盘转速与磨盘直径的平方根成反比。3个磨辊的原料立式辊磨的转速是56/D00.5,一般都在50~60r/min之间,数值高、产量高。但对难磨物料,速度大时相对引起的振动大。

料层形状和颗粒的运动由磨盘形状、磨盘速度、返回的物料量和物料与磨盘的摩擦值来决定。不同物料的摩擦值,计算的典型流动曲线见图5。假设物料像“雨”一样落下并平稳地越过磨盘区域,则物料以螺旋线方式运动。摩擦小时径向速度高,相对磨盘滑行趋势靠后。显然,摩擦值特别低的颗粒,物料流过磨盘边缘的量比通过磨辊的量大。磨盘喷环处的物料循环将很高,也许比研磨循环次数式(12)高2~3倍,大约是10~20次,即物料在流过磨盘边缘前,未被辊压过。该流动方式是对于带有低的或一般挡料圈的平的和轻微沟槽的磨盘而言。对于研磨水泥的立式辊磨,挡料圈非常高,以此来控制物料的径向流动,其优点是可保持最大的研磨料层厚度、吸收最大的功率和降低物料循环次数,缺点是分选频率降低和不经济。

图6是料层厚度的计算图。磨盘直径的百分数是基于喂料量是200 D02.5(m3/h),相对的循环次数是30次。当物料摩擦系数高和径向速度较低时,料层通常会变得较厚。高摩擦系数比低摩擦系数料层厚,这是由于在磨盘内边摩擦力接近及大于离心力时对物料的加速较小。摩擦力是1.0时,物料将不会运动。

喂到磨辊中的物料必须钳住,见图7。接近磨辊的物料切向速度比磨辊和磨盘表面速度低。从AA到BB物料被加速到表面速度而没有开始压缩,在BB物料被压实,且压缩开始。

对于1%磨盘直径的典型料层厚度H,冲击比为2,在BB点厚度是F×H或磨盘直径的2%。一般原料和平滑磨盘间摩擦系数为0.6,AA处料层厚度大约是1.5倍,即磨盘直径的3%。

8 滞留时间

对于悬浮物料和选粉机中的物料,显然,滞留时间只能用秒,不能用分。这也解释了为什么立式辊磨对喂料的波动是敏感的,甚至周期短。

9 滑动和磨损

由于磨辊和磨盘表面速度不同,立式辊磨运转时对物料将产生滑动研磨,通常滑动的剪切力研磨时也预防结团,有时滑动会引起磨辊和磨盘表面磨损,因此,降低滑动是有意义的。滑动磨损参数的评价必须是在相同产量下的磨损且磨辊滑动速度必须是等同的,该相对滑动速度见图8。若要立式辊磨没有滑动,需锥形磨辊母线与磨盘母线顶点重合。磨辊表面任意点的相对滑动速度是半径距离X除以磨辊半径R。

图9表示普通的磨辊外形。所有磨辊均用相同的直径才能直接比较它们的滑动速度。磨辊边缘最大的滑动速度为磨辊速度的9%~44%。

实际上,滑动速度对立式辊磨磨损影响非常小。磨辊的磨损大部分发生在高滑动速度端,而在临界速度点的磨损非常小。相反,经验显示,磨损主要是由较高压力引起的,最高压力接近临界速度点,即磨辊中间的外侧。实践证明,施加于磨辊上压力产生的磨损远比滑动引起的磨损大。

1 0 3个磨辊的立式辊磨计算实例

磨辊直径:D=0.6×D0=0.6×5=3m

磨辊宽度:W=0.2×D0=0.2×5=1m=0.8×=0.8×5=4m

平均碾压直径:Dr=0.8×D0=0.8×5=4m

磨辊的计算研磨力T是基于Kt=600k N/m2。

δ和Pmax是基于F=2和H为磨辊直径的2%计算的。

Kt=600k N/m2,μ=0.1

气体中的物料浓度Cg=0.8kg/m3(标)

喷环的气流速度要能提升25mm的颗粒

颗粒密度τM=2 700kg/m3

喷环中的气流密度τL=0.9kg/m3

取摩擦系数Cw=0.4,假设所有颗粒是球形的

以此可计算:

喷环中最小气流速度:Vd

喷环的气体体积:Qd

基于最小的喷环气流速度计算总喷环面积:Fd。

在喷环面积计算公式中找到实际恒量: