粉磨設備是建材、礦山、有色金屬等行業重要的基本機械,主要是對礦石材料等進行粉磨。粉磨設備并不是一個單一的設備名稱,而是一類設備的總稱,其包括磨粉機、粉碎機、振動給料機等類型。在國內外,粉磨設備研究和開發都非常早,這是由于各種行業生產決定的。本文主要對國外和國內幾種粉磨設備的性能特點展開分析,國外的設備,只介紹主要的兩種,重點在于介紹國內最近比較流行的幾類粉磨設備。通過文中的分析,期待對企業選擇粉磨機提供一定的參考。
1 國外兩種主要粉磨設備的性能分析
1.1 攪拌棒型罐式砂磨機
這種設備并不是最新的,從上世紀90 年代開始,就已經在國外被應用。之所以要對其進行研究,是因為無論從技術還是性能上,攪拌棒型罐式砂磨機都是一類非常先進的粉磨設備。
(1)結構特點。攪拌棒型罐式砂磨機從大類上進行概括,屬于立式砂磨機,其結構比較簡單。外面是圓筒狀的定子結構,在定子的內表面,安裝著一系列的定制攪拌棒,內部是呈圓柱狀的轉子,在轉子上面有規律地安裝這轉子攪拌棒,其中定子攪拌棒和轉子攪拌棒交錯排列。為了降低溫度,在定子圓通外面設有一層夾套,夾套內部可以貫通冷卻水,保證砂磨機工作過程中的溫度控制。與普通立式砂磨機相比,攪拌棒型罐式砂磨機最大的結構特點,是其轉子定子之間的縫隙很小,保證了工作的品質。
(2)工作原理及工作性能分析。攪拌棒型罐式砂磨機的原理非常簡單,在投料口將物料投放到砂磨倉,物料受到摩擦、剪切等力學作用之后,會變得較為破碎和分散,形成建設所需的物料,在整個過程中一直有冷卻水循環。
攪拌棒型罐式砂磨機的性能特點,主要表現在3個方面:首先,其定子圓筒與轉子圓柱之間的縫隙很小,使得物料摩擦面積以及摩擦力都非常大,保證了物料之粉碎品質,并且降低了能量消耗;其次,由于外部冷卻裝置的保證,使得整個系統在工作過程中,能夠得到很好的冷卻,所以,提高了研磨效率,并且對于熱敏性物料粉碎性效果更好;第三,整體設備的體積非常小,占地面積較小,在空間上使用較為方便。
1.2 多室間隙式砂磨機
在砂磨機的發展過程中,多室間隙式砂磨機的開發和應用是粉末機械的一大創新和提升,對于整個粉磨設備的發展具有重要的意義。
(1)結構特點
多室間隙式砂磨機是在Coball 型磨機的基礎上開發和改進的。在結構上,多室間隙式砂磨機特點非常明顯,在磨機的磨室內分為3 個大小相等的磨倉,在每個磨倉內,都有一個研磨介質通道,保證物料研磨的充分性。在研磨時,將物料帶出的研磨介質重新送回到原研磨室,與其他砂磨機一樣,設有冷卻裝置。
(2)工作原理及工作性能分析
多室間隙式砂磨機與單室砂磨機有本質的區別,其能夠對物料進行更加細小的摩擦,這是由于3 個倉室的物料允許大小不同。第一研磨室介質直徑為1.5 mm,介質填充率為65 %;第二研磨室介質直徑為l mm,填充率為60 %;第三研磨室介質直徑為0.5~0.75 mm,填充率為50 %。3 個研磨室串聯相通,物料逐室通過,最后得到符合要求的顆粒,具有很高的工作效率
2 國內主要粉磨設備的性能分析
2.1 LM系列立式輥磨機
LM系列立式輥磨機(立磨)集細碎、烘干、粉磨、選粉、輸送于一體,具有占地面積小、工藝流程簡單、檢修方便、運行可靠等特點。
(1)工作原理
LM系列立式輥磨機特點非常明顯。當進行粉磨時,物料和熱風分別從鎖風喂料器與風口進入到機器內部,磨盤在減速機的帶動下進行轉動。物料在磨盤上由于離心作用,被甩到磨盤的邊緣部位。LM系列立式輥磨機的磨盤上,有一系列的環形槽,當物料到達環形槽時,將受到擠壓和粉磨。
LM系列立式輥磨機工作中最大的一個特點,是其熱風的作用。當物料被碾磨之后,細小的粉狀被吹到磨盤上方的分離器中,而較大的顆粒則由于重力的作用,掉到下方的磨盤中繼續碾磨。經多次碾磨之后,合格的磨粉將被收集形成產品。
(2)主要性能優勢
這種輥磨機的優勢主要表現在3 個方面:首先,是建設成本較低。同時,不需另置烘干、選粉、提升等設備,出磨含塵氣體可直接由高濃度袋收塵器或電收塵器收集,布局緊湊,可露天布置。建筑面積約為球磨系統的70 %,建筑空間約為球磨系統50 %~60 %。因此立式磨工藝流程簡單、占地面積及占用空間小,使得建設費用低廉;其次,運行容易可靠,操作維修簡便。裝備有稀有潤滑站,磨輥軸承采用稀油集中循環潤滑,保證軸承在低溫和純凈油質條件工況下工作,延長了使用壽命,使設備運轉系統運行連續可靠;第三,設備烘干能力大,粉磨物料廣泛。在立式磨內可烘干入磨水分高達15 %的物料,應用范圍廣。即使是烘干球磨,也只能烘干水分為3 %~4 % 的物料。
2.2 YGM系列高壓懸輥磨粉機
YGM系列高壓懸輥磨粉機,是現代水泥工業中比較常用,也是一款較為先進的粉磨機。其加工產品的范圍比較明確,主要是在硬度為9.3 級以下、濕度在6%以下的石材。
(1)工作原理
與其他粉磨機相比,高懸式粉磨機的主要不同表現在其磨輥位置。YGM系列高壓懸輥磨粉機其磨輥通過橫軸懸掛在吊架上,吊架與工作主軸等進行固定連接。磨輥通過壓力彈簧作用,與磨環內表面接觸。在高壓懸輥磨粉機工作時,電動機首先帶動主軸進行轉動,由于是固定連接,磨輥與鏟刀同時進行旋轉。當將材料投放到磨粉機中時,在轉動過程中材料被磨輥碾磨,形成了所需要的磨粉材料。根據產品顆粒大小要求不同,可以通過調節轉速來完成。
(2)主要性能優勢
YGM系列高壓懸輥磨粉機性能優勢主要體現在以下幾個方面:首先,其設計結構非常獨特。在主機的磨腔內部,安裝了加壓裝置,其大小在15~20 kN 之間,在工作過程中,其研磨產量提高了20 %左右;其次,能夠研磨多種物料。凡是硬度為9.3 級以下、濕度6%以下的石材,都能進行加工,并且其除塵效果完全達到國標要求,能量消耗小,產量高,破碎比大,設備體積小,操作簡便,安裝和維修方便;第三,更加優質高效的加工工藝。YGM系列高壓懸輥磨粉機內部采用的多級密封,保證了其密封效果,使得整體系統工作周期更長,改變了傳統離心磨粉機通常較容易損壞的狀況。
3 結束語
在國民生產建設的各個階段,粉磨設備都非常重要,特別是在水泥制造行業。但是,現在市場中各種水泥粉磨設備較多,因此,正確認識和研究各種設備的結構特點及性能優勢,對于正確選擇設備具有重要的意義。
作者:王志華(冀東發展集團有限責任公司裝備研發中心,河北唐山063000)
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