ATOX37.5立磨的操作控制及维护

我公司有两条2500 t/d的水泥熟料生产线，生料制备系统（图1）均采用丹麦史密斯（FLS）公司提供的ATOX37.5型立磨，设计生产能力180 t/h。该磨自投产以来，实际运转情况并不理想，但在使用过程中我们不断地探索和改进，并不断优化操作方案，解决了自投入运行以来出现的各类问题，使系统运行日趋完善和稳定，目前产量已超过了设计能力。现将我公司立磨操作控制经验、系统维护及技术改造进行介绍，仅供参考。

1、ATOX37.5型立磨的操作控制

1.1 压差的控制

压差是立磨操作的核心参数，它直接反映磨内循环物料量的大小，压差稳定标志着入磨物料量和出磨物料量趋于平衡，磨机运转正常。当压差上升，说明入磨物料量大于出磨物料量，内循环量增加，此时的现象为主电机电流升高，选粉机功率上升，整个系统的通风阻力增大，外循环量也同时增加，此时可考虑适当减料操作；当压差下降，说明入磨物料量小于出磨物料量，内循环量降低，料层厚度变薄。以上两种情况都是料层厚度不稳定的现象，均可引起磨机振动、主电机电流波动、进出口压力变化。ATOX37.5型立磨压差一般控制在40～45 mbar范围之内，如压差超过此范围，我们就以调整喂料量的方式来控制压差。

1.2 料层厚度的控制
立磨是应用料床粉磨的原理进行物料的粉磨，故合适的料层厚度、稳定的料床是立磨粉磨的基础，也是立磨操作的关键。料层厚度受研磨压力、喂料量、喷水量、风量、风速、物料性能等各种参数的影响。一般我公司ATOX37.5型立磨的料层厚度控制在30 mm～45 mm，当料层厚度小于20 mm时立磨易振动，不利于磨机的操作；大于45 mm时磨辊的粉磨能力下降，粉磨效率随之降低，且容易将喷水管推掉。料层厚度较薄时可采取的措施有：

（1）增加磨内喷水量；

（2）降低研磨压力；

（3）适当增加喂料量，一般增减喂料量的波动不得大于5%；

（4）提高选粉机转速，增加磨内物料循环量。若料层厚度较厚时，则反之。

1.3 研磨压力的控制

研磨压力是稳定磨机运行的重要因素，也是影响立磨主电机功率、产量和粉磨效率的主要因素。由于ATOX37.5立磨是多次逐级循环粉磨，研磨压力增加则产量增加，当研磨压力达到某一临界值后产量不再变化，正常生产中实际研磨压力远小于临界值，对于单位能耗来说有一个经济压力问题，所以说在生产中要同时兼顾产量和能耗，寻求一个适宜的研磨压力。在正常生产情况下实际操作压力一般在最大限压的70%～90%之间。ATOX37.5立磨研磨压力一般控制在90～120 bar之间。

1.4 出磨气体温度和喷水量的控制
立磨出口气体温度是可以变化的，温度变化太大会导致磨机操作不稳定引起振动，还可能造成选粉机轴承损伤。我公司2台ATOX37.5立磨出口温度均控制在70～80 ℃之间，不得低于65 ℃，温度太低不利于物料的烘干和输送；温度最高不得高于130 ℃，当出口温度达到130 ℃时磨机连锁跳停，以保护立磨系统设备安全。出磨温度的控制主要靠入口温度和喷水量来调节控制。喷水量的作用是稳定磨盘料层和降低出磨温度，喷水量过多会形成料饼，导致磨内工况恶化；喷水量过少，料层不稳，振动将加剧。喷水量可根据产量需要调节，当喂料量和风温、风量一定时，喷水量可控制到最低量。ATOX37.5立磨喷水量一般应控制在3.5～8.0 m3/h。

1.5 磨内风量与风速的控制
ATOX37.5立磨实际上是一种风扫磨，主要靠气流带动物料循环。在实际操作中必须要控制好风量和风速这两个关键参数。风速的大小一方面控制掉落颗粒的大小，一方面控制循环量和料床厚度，合理的风速可以形成良好的有利于物料分级的内部循环，使磨盘上料层厚度适当，粉磨效率高。ATOX37.5立磨风速一般控制在50～80 m/s。在生产过程中，当风环面积已确定，则风速由风量决定，从稳定磨机操作的角度考虑，风量与产量相匹配有利于磨机负荷的相对稳定，如喂料量大，风量应大；喂料量小，风量要减小。料大风小造成循环量增多，磨内压差上升，引起振动；料小风大，则压差下降，磨盘上料层过薄，也影响设备的正常运转。一般情况下可通过控制循环风机的电流来调节磨内通风量，稳定入磨风压。ATOX37.5立磨循环风机电流可控制在190～215 A，风量可控制在260 000～300 000 m3/h，入磨风压可控制在600～800 Pa。

1.6 磨机振动的控制
在生产中，一定要控制好料层厚度，力求降低立磨振动，振动值一般控制在1.0～2.0 mm/s之间，落辊时的振动值控制在3.0 mm/s以内。正常运转时振动突然增高，磨辊可暂时抬离磨盘，让高速旋转的磨盘甩出异物，再次进行落辊，若三次无法成功落辊，要及时分析原因，并停磨检查，排除故障。

1.7 入磨物料粒度的控制
要严格控制原料入磨粒度的大小。粒度过大，一方面料层厚度不易稳定，磨机振动大操作困难；另一方面磨盘、磨辊衬板磨损加剧，不经济。故严格控制入磨物料粒度的大小是立磨安全、长期、稳定运转的保证。我公司入磨物料粒度控制在50 mm以下，最大不超过80 mm，使2台ATOX37.5立磨的产量始终稳定在180 t/h以上。

1.8 出磨生料细度的控制
因生料细度与选粉机转速、风量和磨机内循环量大小有关，生料细度放宽可有效提高立磨产量。实践证明在不影响窑煅烧的情况下，适当放宽生料细度是增产节能的好措施。我公司最初生料0.08 mm筛筛余控制在12%以内，后通过研究与论证，在用粘土配料时，可将筛余放宽至15%以内。有些新型干法窑生产厂家，已将0.08 mm筛筛余放宽到了20%～25%。

总之，立磨的操作概括起来可以归纳为：一看二兼顾，三调四稳定。一看：就是看屏幕上各测点的参数，确定设备的运转状况；二兼顾：窑磨的拉风要兼顾，增湿塔与磨内的喷水量要兼顾；三调：指调风、调料、调研磨压力；四稳定：指稳定料层厚度、稳定磨机的振动值、稳定磨内压差、稳定产品质量。

    我公司立磨工艺操作参数控制范围见表1。

2、ATOX37.5立磨的维护

2.1 磨辊润滑系统维护
ATOX37.5立磨的磨辊采用稀油循环润滑系统，每个磨辊都有各自的供油管、回油管和平衡管。自投产至今，我公司立磨磨辊润滑系统曾出现过很多问题并被逐一解决，因此我们在磨辊润滑站的运行和维护方面积累了一些经验。我们认为要保证磨辊润滑系统的正常运行需要做到以下几点：

（1）保证密封风机的正常运行，风压不得低于15 bar，正常情况下要保持在20 bar以上，同时为了保证进入磨辊的正压风清洁，要在风机入口处加装滤网和滤布，以防止微颗粒物料进入磨辊密封风腔内，损坏磨辊密封圈和油封，导致磨辊漏油。

（2）磨辊回油管真空度决定了磨辊腔内的油位，为了保持磨辊内的油位相对稳定，真空度压力的调整一定要慎重，它直接关系到磨辊轴承的润滑状态。油压过高，磨辊内油位上升、油量过高，易造成磨辊漏油，甚至损坏油封；油压过低，磨辊内油量偏低或欠缺，润滑不足易损伤磨辊轴承。一般真空度的调整范围在-0.10～-0.35 bar之间。

（3）定期为磨辊密封圈添加润滑脂。一般添加周期为一个月。

（4）保持润滑油清洁，根据油质情况及滤油器的更换间隔来判断是否更换润滑油。

2.2 液压张紧系统的维护
ATOX37.5立磨液压张紧装置运行可靠性直接影响磨机的正常运行。维护不好将会发生拉伸杆及螺栓频繁断裂、氮气囊破损等故障，生产中一定要加强管理及时发现故障隐患，做到预知维修。我公司ATOX37.5立磨运行8年来，在液压拉紧系统的使用、维护方面，总结出了一些行之有效的方法。

（1）氮气囊压力应保持在55～60 bar之间，要定期进行检查，如有破损或压力偏低要查找原因，及时更换和补充。检查中如果发现蓄能器的温度较高，并且蓄能器的底部伴有敲击声，这时氮气蓄能器的单向阀可能已损坏，易损伤氮气囊，要及时进行更换，否则蓄能器将起不到缓冲减震的作用，不能吸收由于磨床料层厚度变化对液压系统的冲击，造成拉伸杆及螺栓断裂。

（2）液压系统内液压油对清洁度要求很高，为了保持液压油的干净，在检修缸体和管路、更换氮气囊和液压油时周围环境一定要干净清洁，以防小颗粒物体带入液压油中，造成缸体划伤渗油或氮气囊破损，影响立磨的正常运行。在正常生产中拉伸杆上下运动，为了防止细颗粒物料从拉伸杆与液压缸连接的缝隙处进入缸体，可在外部做一个软连接护套加以保护。

（3）拉伸杆螺栓发生断裂，更换新的螺栓时一定要保证拉伸杆与拉杆头的接触面平整，否则受力不均极易引起拉伸杆螺栓再次断裂，这是造成拉伸杆螺栓频繁断裂的一个重要因素。

（4）紧固螺栓时液压扳手的使用方法要正确。拉伸杆螺栓的紧固顺序要分三次进行，第一次打压至300 bar，第二次打压至600 bar，第三次打压至1 000 bar或800 bar，不可一次打压到位。

（5）严格控制入磨物料粒度，一般要避免＞50 mm的大颗粒物料入磨。控制物料粒度＜25 mm，是降低立磨振动、减少拉伸杆螺栓断裂次数、提高台时产量的基础。

2.3 磨盘、磨辊衬板使用时间的确定
为了尽量延长磨辊衬板的使用周期，当衬板磨损30 mm～40 mm时，我们对磨辊衬板进行翻面，考虑衬板磨损后再次堆焊修复使用，磨损厚度达到70 mm～80 mm时就要更换，可堆焊再次使用。一般当磨盘衬板的磨损厚度达到60 mm～70 mm时，就要考虑更换或修复后再使用，否则磨机操作困难，振动加剧、产量降低，并造成拉伸杆螺栓频繁断裂。

2.4 挡料圈高度的调整
立磨的产量与磨盘挡料圈的高度有直接的关系，挡料圈的高度并不是一个固定值，在喂料量和研磨压力一定时，料层厚度主要靠挡料圈的高度来调整。不同的物料特性和产品细度，有不同的挡料圈高度，所以在具体的操作与调节中，必须要兼顾挡料圈高度和研磨压力，随着磨辊衬板的磨损要及时降低挡料圈高度。我公司ATOX37.5立磨磨辊衬板磨损不同程度的挡料圈高度见表2。

2.5 磨辊轴端磨损的预防维护
由于从喷环吹出的气流速度高达50～80 m/s，高速气流携带着生料颗粒对磨辊轴端冲刷严重，检修维护量大。我们在三个磨辊轴端下部喷环处各加了两片盲板（面积0.56 m2），将此处上升的气流挡住，从而阻止了刮料腔上升的气流对磨辊轴端的冲刷，延长了其使用寿命，减少了维护量，并且使外循环量大幅度降低。

3、我公司立磨使用中的一些技术改造

3.1 提高磨辊、磨盘衬板寿命的技改措施

因磨辊、磨盘衬板价格较昂贵，且更换工作量大、时间长，如何最大限度地降低衬板磨损程度，延长立磨运转周期，是每一个立磨用户所关心的重点问题。我公司在二线立磨磨辊衬板运行到7 500 h后，磨机操作开始出现不稳定，振动大、产量低。通过测量磨辊、磨盘衬板，我们发现磨辊衬板由于经过一次调头，磨损呈波浪形，磨盘衬板在接近外侧100 mm处，有一约300 mm宽的沟状磨损，最深处被磨去50 mm，而接近内侧磨损较轻，见图2。

经研究发现，这一沟状磨损处正好是立磨喂料的落料点，磨辊、磨盘衬板产生不均匀磨损的原因就在于此。后我们将立磨的入磨溜子延长50 mm，以便使下料点向磨盘内侧移150 mm，这样更有利于物料分散，使磨辊、磨盘衬板均匀磨损，延长了其使用寿命。通过改造，立磨振动减小了，产量又恢复到了200 t/h。

3.2 选粉机下部落料锥的改造
因从选粉机收集的大颗粒物料从落料锥到磨盘的落差较高，容易产生二次飞扬，物料落不到磨盘上，使得磨机的粉磨效率下降，我们在选粉机下部落料锥处接了一个Φ670 mm×1 200 mm的长筒（厚8 mm），减少了二次飞扬，经改造后选粉机分选出来的大颗粒物料全部落到了磨盘上，使粉磨效率上升，磨机产量有所提高，约增产5 t/h。

3.3 刮料板的改造
磨盘下刮料板每运转3～4个月，刮料板将被磨去近二分之一，由于刮料板磨损后变小，刮料腔内的积料不能及时被排出，不但造成主电机电流升高、磨机负荷增大、产量加不上去，而且还影响磨内通风，造成热风在磨内分布不均匀，使磨盘研磨压力存在偏载现象，这也是造成立磨推力瓦压力高的原因之一。针对此情况，我们在检修时将刮料板材质更换为HARDOX钢板，以降低磨损，并且将刮料板原有尺寸560 mm×380 mm改为650 mm×400 mm，使刮料腔内积料能及时被排出，这样不但使磨机负荷降低，而且台时产量也得到大幅度提高。

3.4 选粉机导流叶片的技改措施
在投产初期，我公司的生料细度4900孔筛余按12.0%控制，但是细度总是偏低放不出来，选粉机负荷较高，立磨产量在180 t/h左右徘徊。我们利用立磨停产检修的机会，将选粉机导流叶片间隙由原来的（44±5）mm调整到（55±5）mm，生料细度偏低的问题得到了解决，选粉机负荷降低，产量也大幅度上升。同时为了提高选粉机导流叶片的耐磨性，我们在导流叶片易磨损部位涂了一层耐磨胶，使叶片的使用寿命提高了2～3倍。

3.5 回转下料器的改造
我公司立磨回转下料器采用FLS公司提供的配套设备，投产初期由于回转下料器壳体磨损严重，叶片与壳体之间间隙大，常因速度报警而引起磨系统频繁跳停，严重影响了立磨的正常生产。我们采取以下措施：在回转下料器两侧面堆焊16 Mn钢筋,减小磨损间隙，以及调整对轮等，效果均不明显。后来我们在回转下料器旁焊接一旁通溜子，使入磨物料不经过回转下料器而从旁通溜子直接入磨，在开磨过程中回转下料器从中控做了假信号，这样即降低了能耗，又能保证立磨的正常生产。

4、结束语
通过以上措施，我们依靠挖掘立磨自身潜力，不断优化操作方案，提高了运转率，把立磨产量稳定到了190 t/h，最高可达220 t/h。我们相信，随着我们操作控制技术的不断成熟，立磨的产量还有潜力可挖，只有保持立磨的高运转率、高产量，才能争取生料制备的主动，才能充分利用立磨设备工艺的优势，使其达到最佳的运转状态，发挥出更大的经济效益。

作者：李生钰 , 张世英 , 李岳

出处：《新世纪水泥导报》

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