摘要：矿粉生产线的节能降耗工作对矿粉企业而言既是压力又是动力，更是在激烈竞争市场环境下的生存之道。立磨生产线系统中最大负荷主要是立磨主电动机，用电负荷占整条立磨生产线总耗量将近70%，因此对矿渣粉主机系统节能改造是节能降耗工作的关键。通过对LM46.2+2CS矿渣立磨的碾磨部件进行受力分析，提出了主辊位置调整、磨盘挡料圈的改进、辊套及磨盘衬板表面花纹焊接、增加料层稳定装置等措施，本文介绍了各项碾磨部件改进措施理论分析与实施过程。

关键词：立式磨机；节能降耗；锥型辊碾磨部件；矿粉生产

0 引言

目前，生料立磨终粉磨制备已经逐渐发展起来，而其所产生的能耗最低也在13kWh/t左右，对于一些投产较早的设备而言，其能耗还要更高一些，因此当下我们必须重点解决的问题之一就是节能降耗。矿粉生产线的节能降耗工作对我们矿粉企业而言既是压力又是动力。我公司为了尽可能实现节能降耗的目的，开始对碾磨部件进行改造，同时积极采用单机考核制度，对磨机的电耗、台产量等性能指标进行评价和考核。

1 主辊位置调整

理想的主辊位置是保证立磨高效运行的关键因素。其主要结构为下列各部件所组成：①挡料圈总成；②挡料圈耐磨环；③挡料圈基环；④挡料圈支撑环；⑤磨盘衬板；⑥标定垫板；⑦主辊大端。

通过对主辊结构的分析，在主辊油封密封环和主轴定位锥套之间存在一个间隔环如图14中的部件1。通过对此间隔环的厚度调整可以实现距离D的变化，若要缩小距离D则需减少间隔环的厚度。

以我公司二作业区3#立式磨机为例，该产后的3个月时间内台时产量及产品比表面积均未达到设计要求。我们进入磨机内部对主辊大端与支撑环的距离进行了测量，发现距离D约为45mm，与其他生产效率较高的立磨相比D值偏大。因此我们对主辊位置实施了调整。调整主辊位置的具体方法是将主辊翻出后将主辊吊起，再取出其轴上的间隔环。根据之前测量的距离D对取出的间隔环的厚度进行加工，再将其装回主辊总成中。

经过此次调整我们将距离D由45mm缩小至32mm。检修完成恢复生产后3#立磨的台时产量由之前的83t/h提高到92t/h，生产矿粉的细度也由之前的3900m2/g左右提升到4100m2/g左右。

2 磨盘挡料圈的改进

针对随着立磨碾磨部件长时间运行造成挡料圈磨损变形而使磨盘内径增大、距离D增加的问题。我们制定了对支撑环的内表面及上表面进行加厚和对基环及耐磨环的内表面进行加厚的方案。我们在实施过程中是使用药芯焊丝运用明弧堆焊修复法对挡料圈的尺寸进行改进。为了确定最佳的厚度b与高度h,我们根据堆焊的工艺条件和挡料圈的结构尺寸设定了20种尺寸组合并进行了对比。通过对比，当按照b=30、h=60增加厚度和高度时立磨的台时产量达到了最高值，且产品的质量即比表面积符合质量控制要求。

3 辊套及磨盘衬板表面花纹焊接

3.1 花纹耐磨表面作用

通过对立磨主辊加焊花纹的现场实践证明，恰当的辊面花纹有以下三方面的作用：一是增加碾磨部件与物料之间的咬合角，可增加辊体的碾磨力，增加挤压效率；二是对料床的形成有促进作用；三是延长主辊及磨盘衬板的使用寿命，减少停机检修时间、降低设备维护成本。

3.2 花纹耐磨表面的种类及效果

为了提高花纹耐磨辊面的实施效果，我们对不同花纹形式进行了尝试，分别为人字形花纹、矩形花纹（经纬线）以及菱形花纹。

4 增加料层稳定装置

4.1 料层不稳定的原因分析

①矿渣粒度不均匀且含水量不稳定，导致物料颗粒之间以及物料与磨盘之间的相对摩擦力较小，难以形成相对稳定的料床。②在立磨内料层经过主辊挤压后厚度、形状被破坏造成均匀，导致磨辊工作不平稳振动大。③水渣容易在立磨中心堆积，造成料床不平整。

4.2 料层稳定装置的设计及安装后的效果

经过对现场实际情况的观察与分析，造成磨内料层不平稳的原因主要是因为在磨机长时间运行的情况下，经下料管到磨盘上的原料发生堆积。随着积料堆的增高，原料的运行路径遭到破坏而造成料层不稳定。为了阻止磨盘中心料堆的形成，需要采用适当的装置在磨盘旋转的同时及时清除中间的积料。为了达到这一效果，我们设计了一套料层稳定装置。该装置由刮料板、液压推杆、固定杆及连接筒组成。液压推杆起调整刮料板垂直位置的作用。当原料平均粒径偏大时，上升刮料板；当原料平均粒径偏下时，下降刮料板。另外，当运行时间较长使刮料板发生磨损时，下降刮料板以维持其稳定料层的效果。通过对运行参数的对比，增加料层稳定装置后，磨盘中间区域积料成堆的问题得以解决，料层稳定后立磨震停次数显著降低。而且通过减少磨盘上滞留的积料对电机符合的降低起到了作用。

除了上述所提到的一些碾磨部件的改造措施以外，要想真正地实现节能降耗的目的，必须确保以下三点的有效实施：①确保入磨物料的水分比例。矿渣、石煤渣以及石灰石都是混合材质。采用为脱硫石膏，其中所有混合材质都具有大量的水分（除石灰石以外）。由于入磨的物料含有较多比例的水分，从而导致下料溜子、配料库以及称重仓等经常会产生堵料的情况，对立磨系统每台的时产量造成了严重影响。为了使石膏当中的水分尽可能降低，可以向其中掺入1:1的氟石膏和脱硫石膏。再者因为一般来讲煤渣的来源相对较为复杂，所以可以将其分为虎霸热炉渣、干渣以及湿渣等，其中干渣和虎霸热炉渣各占30%左右，其余40%为湿渣。因为在进场的时候这三种物料并不均匀，所以必须有专业人员对其进行搅拌和搭配，从而使入磨物料的水分得到有效控制（一般情况下将其控制在1.0%以下为宜）。②对熟料质量进行有效管理。根据实际情况对生料配方进行优化和完善，对熟料的打磨时间以及熟料率进行考核，从而有效提升数量的质量，通常来讲，熟料的打磨时间一般控制在41~42min之间最佳，能够使立磨的台时量得到最大提升。③对主电机负荷进行定期监测，从而使主电机的负荷得到有效控制。定期检测主电机的负荷主要就是为了与其产量和负荷相结合，对钢球装载量进行合理控制。

5 结语

通过对上述4项技改措施的分析和实践可以得出:通过对立磨碾磨部件改造实现节能降耗要以调整主辊大端与磨盘基环之间的相对位置为基础，保证立磨的稳定运行为前提。再根据实际挡料圈磨损问题对支撑环上方高度及基环及耐磨环内表面的宽度进行调节，其调节量需要根据开机后的效果衡量且需经过多次试验。在挡料圈的调节取得效果并磨况稳定后，可以根据实际情况对主辊及磨盘表面增焊花纹以提高碾磨效率。最后运用料床稳定装置提高料层的稳定。

经过上述改造后，2017年我公司5台立磨均在节能降耗方面取得了较明显的效果。与2016年相比，平均台时产量由83t/h提高到98.8t/h；产线综合平均电耗由44.1kwh/t降低至42.7kwh/t，按照年矿粉产量225万吨计算，同比节约电费204.75万元；单位产品能耗由16.64公斤标煤/吨降低为15.52公斤标煤/吨。

参考文献：

[1]侯玉玮.通过热处理方式提高中速磨煤机碾磨件耐磨性的研究[J].现代冶金,2015(2).