[发明专利]一种立式辊磨的强制喂料设计方法

说明书

本发明公开了一种立式辊磨的强制喂料设计方法，包括如下步骤：1)根据磨机设计台时、物料易磨性等基础数据，按照磨机选型常规设计方法确定磨盘参数；2)计算强制喂料管的直径；3)计算喂料箱工艺结构参数：4)设计强制喂料管，强制喂料管包括竖直段和折弯段；5)安装强制喂料管，强制喂料管采用法兰或者焊接方式与喂料箱连接。采用上述方式技术的强制喂料结构，取消传统立式辊的中心下料管，将中心喂料管根据磨辊的个数，均分直接喂入每个磨辊的前方，并通过喂料箱直接喂入每个磨辊下方进行碾压破碎，彻底解决相邻磨辊之间的物料旁路问题，显著提高了研磨效率和磨机台时。

技术领域

本发明属于立式辊磨技术领域，尤其涉及一种立式辊磨的强制喂料设计方法。

背景技术

立式辊磨简称立磨，其粉磨原理是料层粉磨，即通过颗粒与颗粒之间相互挤压来实现物料的粉磨，粉磨过程可控性好，粉磨效率高。立式辊磨粉磨单元的现有结构原理图见图7。

现有结构的工作原理如下：新喂料及选粉机回料在重力作用下由料仓喂入磨盘中部，磨盘转动带动物料转动，物料在离心力的作用下由磨盘中部向磨盘边缘运动，当物料运动至磨辊下方时，磨辊在力F及挡料圈的共同作用下挤压物料(料层)，物料被粉磨，粉磨后的物料在离心力的作用下越过挡料圈，离开磨盘，在重力作用下落入风环，随后被风环内高速气流向上带入磨机上部选粉机，合格成品被选粉机选走，不合格的大颗粒通过料仓同新喂料混合后重回磨继续粉磨，直至粉磨成合格粒度要求的成品。

立式辊磨集粉磨、烘干、选粉于一体，结构紧凑、系统简单、烘干能力大，对物料适应性强，因此广泛应用于水泥生料、熟料、工业固废、冶金渣等多种物料的粉磨，但相比于同是“料层粉磨”的辊压机相比，最大的共性问题就是料层的可控性差，唯一控制料层的手段就是磨盘挡料圈高度的调整。增加挡料高度，提高料层可控性，但研磨效率降低；降低挡料高度，研磨效率增加，但料层变薄，可控性降低、磨机振动增加；对料层粉磨原理的设备，料层可控性直接影响磨机的稳定性和研磨效率，因此一般情况下粉磨相同物料，立式辊磨的主机电耗较辊压机高0.5～1kWh/t左右。

根据立式辊磨磨盘物料运动离散元仿真的动态计算结果分析，磨盘上物料可以划分为A、B、C三个区域：A区物料是能全部进入磨辊下方能被碾压的物料，B区是直接经两磨辊之间的空隙被磨盘甩出的未经磨辊碾压物料(即旁路物料)，C区是磨辊碾压过的物料。由于A区、B区均是未被磨辊碾压过的物料，从提高研磨效率和磨机稳定性的角度，理论上不需要B区存在，即只要是未被碾压的物料，希望全部进入磨辊下方进行碾压，以产生更多的细粉，但实际上磨机越大，相邻两磨辊之间的距离越大，B区越大，同一台磨机，磨盘转速越高，B区就越大。一般而言，随着设备规格的大型化，系统产量就越高，系统电耗就越低，但立式辊磨从台时50～60t/h发展到500～600t/h规模，磨机效率并未出现明显提升的主要原因就在于B区的旁路量的增大致使磨内无效循环量增加，抵消了磨机大型化对磨机效率的贡献。

C区物料由于经磨辊碾压过，料层中夹杂大量细粉，从提高料层粉磨效率的角度，理论需要C区物料中的细粉全部排出，但由于磨盘挡料圈的存在，处于挡料圈高度以下料层中夹杂的细粉除通过磨辊转动和挤压排出部分细粉外，大部分细粉残留在研磨区底部，根据工业生产统计数据，C区物料中≤80μm的细粉含量达18～20％。大量的细粉残留于磨盘底部，增加料层的流动性，从而破坏料层稳定性，一方面造成磨机振动，另一方面降低研磨效率、磨机电流下降，导致磨机台时降低、电耗增加，同时因磨内循环负荷增大，出磨成品的颗粒级配变窄，影响成品的质量和性能。

现有的喂料区由于物料沿近似螺旋曲线进入磨辊下方，且先经过磨辊小端，相比于从切向直接进入磨辊下方，磨辊小端更容易被物料垫起，磨辊大端的研磨能力得不到充分发挥，同时导料板的内外两侧均受到物料的冲刷作用，对导料板的耐磨能力、支撑稳定性提出了较高的要求。造成这种问题的主要原因是磨机中心喂料方式，若要从根本上解决此问题，就得改变传统的中心喂料方式，将中心喂料管根据磨辊的个数，均分直接喂入每个磨辊的前方，同时为控制物料向磨盘中心逃逸，将内侧导料板向前移至磨辊内侧，同外侧挡板构成喂料箱结构，即本发明提供的一种立式辊磨的强制喂料结构。