目前水泥工業(yè)有各式各樣預(yù)粉磨設(shè)備，近年來配套大磨的預(yù)粉磨一般都選用輥壓機(jī)，輥壓機(jī)相比傳統(tǒng)預(yù)粉磨設(shè)備有一定優(yōu)勢(shì)，具有處理能力大、電耗低等優(yōu)點(diǎn)。但采用輥壓機(jī)系統(tǒng)不僅存在設(shè)備、土建投資大的問題，還存在系統(tǒng)復(fù)雜、故障率高、維護(hù)保養(yǎng)困難等問題，尋找比輥壓機(jī)系統(tǒng)更好的新型預(yù)粉磨設(shè)備替代輥壓機(jī)，是水泥工業(yè)節(jié)能降耗、技術(shù)進(jìn)步的重要研究方向。

　　南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、南京旋立重型機(jī)械有限公司聯(lián)合研制開發(fā)，在充分吸取國(guó)外立磨作為預(yù)粉磨的成套工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新、重點(diǎn)攻關(guān)，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型預(yù)粉磨設(shè)備——LXM半終預(yù)粉磨立磨。LXM半終立磨集細(xì)碎、粉磨、選粉、輸送為一體，與輥壓機(jī)相比，不僅粉磨效率高、電耗低，而且土建投資低，總投資可節(jié)省30%~40%，具有工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、無粉塵污染、磨耗低、檢修率低、運(yùn)行可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。目前，LXM半終立磨已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。

　　LXM半終立磨的工作原理

　　LXM半終立磨工作原理是原料通過3道鎖風(fēng)閥、下料管落到磨盤中央，磨盤在電機(jī)、減速機(jī)的帶動(dòng)下恒速運(yùn)動(dòng)，磨盤借助離心力的作用將原料向外均勻分散、鋪開，使其形成一定厚度的料床。在此過程中，物料同時(shí)受到磨盤上多個(gè)磨輥的碾壓，并在壓力輥?zhàn)拥淖饔孟卤环鬯?。在離心力的連續(xù)驅(qū)使下物料不斷向磨盤外緣運(yùn)動(dòng)，磨盤外圈設(shè)計(jì)隔柵圈，細(xì)小合格物料通過隔柵向外拋出，粗顆粒物料被隔柵阻礙返回磨盤繼續(xù)碾壓。從隔柵拋出的物料在上升氣流的作用下分級(jí)，較輕物料隨氣流上升，較重物料落到殼體下部，上升含塵氣流通過動(dòng)態(tài)選粉機(jī)繼續(xù)選粉，符合成品要求的隨氣流輸送到除塵器收集，不符合成品要求的細(xì)返料與進(jìn)料合成密實(shí)的料床。下落殼體底部物料由刮板器收集到出料口，進(jìn)入后道管磨粉磨。

　　LXM立選磨的設(shè)計(jì)

　　磨輥輥壓（壓強(qiáng)）的設(shè)計(jì)  預(yù)粉磨立磨所磨物料是水泥熟料和礦渣。水泥熟料和礦渣的抗壓強(qiáng)度高于水泥生料抗壓強(qiáng)度，所以磨輥輥壓一般是生料磨的1.5～2倍。但并不是輥壓越高，產(chǎn)量越高。輥壓、產(chǎn)量、電耗3個(gè)相關(guān)量之間有一個(gè)最佳點(diǎn)，在該點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)量最高、電耗最低，當(dāng)然還要兼顧耐磨材料的磨耗。

　　磨輥數(shù)的確定  預(yù)粉磨立磨為非風(fēng)掃磨，為減少物料未經(jīng)碾壓就溢出磨盤，磨輥數(shù)比同規(guī)格生料立磨多，Φ1800～Φ2600為3輥。

　　電機(jī)功率的確定  輥壓增加則電耗增加，因此LXM立選磨主機(jī)功率為同規(guī)格生料立磨的1.5～2.4倍。

　　磨輥和磨盤襯板的形狀  磨輥為輪胎形，磨盤襯板為與磨輥形狀對(duì)應(yīng)的凹形槽，磨輥與垂直夾角15°。磨盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，物料由中心向外運(yùn)動(dòng)，凹形槽盤面易存物料，在輥壓下形成料床。

　　優(yōu)化底座受力設(shè)計(jì)  在整體設(shè)計(jì)中，首先在力學(xué)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少底座受力，使底座所受的力比立磨減少了一半。同時(shí)，在底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了優(yōu)化，有自己的特色，800kW以下三輥立選磨不需要連接梁，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行平穩(wěn)，感覺不到震動(dòng)。

　　磨輥：磨輥為可翻輥形式，便于磨輥檢修和設(shè)置限位器。磨輥軸承采用非對(duì)稱形式，1只NU配1對(duì)正排列圓錐輥?zhàn)虞S承或1只調(diào)心輥?zhàn)虞S承。輥芯和輥軸無檔邊，軸承內(nèi)外圈可分別安裝，方便磨輥的拆裝，同時(shí)在磨輥熱脹冷縮時(shí)，兩軸承間距可以調(diào)節(jié)，避免內(nèi)應(yīng)力對(duì)軸承的破壞。磨輥后端蓋加長(zhǎng)，磨輥后端蓋延長(zhǎng)至粉磨室外，大大減輕粉塵對(duì)軸承裝置的污染。稀油潤(rùn)滑時(shí)，端蓋口高于油池面，即使密封圈損壞也不會(huì)造成對(duì)軸承的損壞。采用橡膠、石棉石墨、干油、迷宮、空氣過濾等多種密封形式組合，總共7道密封，未采用分吹風(fēng)密封，大大提高了密封的可靠性。在更換軸承前，稀油潤(rùn)滑的軸承，中間不需要安排中、小修來清洗軸承。

　　傳動(dòng)臂為整體形式，兩臂受力均勻，形成上大下小“月亮形”，外形過渡平滑，無應(yīng)力集中，提高傳動(dòng)臂可靠性。

　　輥套、磨盤材料為高鉻鑄鐵Cr20，鑄鐵出爐時(shí)作調(diào)質(zhì)處理，輥套采用鋼磨鑄造，鑄件晶體結(jié)構(gòu)細(xì)小，韌性提高，硬度控制HRC≥62。所有的物料都靠下殼體中環(huán)形機(jī)、排料槽排出磨外，物料流大，磨損大。為了提高使用壽命，環(huán)形集、排料槽側(cè)面和底部粘貼剛玉陶瓷襯，刮板工作面襯碳化鉻UP。Φ1300、Φ1500立選磨采用整體鋼結(jié)構(gòu)底座，整臺(tái)磨都在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)底座上。這種鋼結(jié)構(gòu)底座方便安裝，對(duì)基礎(chǔ)要求低，特別適于技術(shù)改造，對(duì)減少磨機(jī)震動(dòng)起到很好的作用。磨盤邊緣設(shè)計(jì)了隔柵圈,特制隔柵圈經(jīng)過精確計(jì)算，保證LXM立選磨運(yùn)行過程中的料層高度合適。經(jīng)過碾壓后的物料在離心力的連續(xù)驅(qū)使下，不斷向磨盤外緣運(yùn)動(dòng)，細(xì)小合格物料從隔柵圈向外拋出，粗顆粒物料被隔柵圈阻礙返回磨盤繼續(xù)碾壓，保證只有粒徑小于3mm的物料從特制隔柵圈通過，實(shí)現(xiàn)一次粗細(xì)分級(jí)。

　　從LXM立選磨的底部供應(yīng)熱風(fēng)，從LXM立選磨磨內(nèi)用風(fēng)是傳統(tǒng)立磨的30%。從隔柵圈拋出的物料在上升氣流的作用下分級(jí)，較輕物料隨氣流上升，較重物料下落到LXM立選磨底部，實(shí)現(xiàn)二次風(fēng)選分級(jí)。上升含塵氣流通過動(dòng)態(tài)選粉機(jī)3次精細(xì)分級(jí)，符合成品要求的隨氣流輸送到除塵器收集，成品細(xì)粉約占物料進(jìn)料總量20%，實(shí)現(xiàn)半終粉磨，要求產(chǎn)品比表面積控制在350m2/kg～360m2/kg，0.08mm篩余在3%以下。

　　LXM立選磨氣路是開路，除塵器廢氣排空,不符合成品要求的細(xì)返料與進(jìn)料合成密實(shí)的料床繼續(xù)碾磨。落入LXM立選磨底部的約占進(jìn)料總量80％的物料，由下部刮板收集到出料口，進(jìn)入下道磨，要求控制出機(jī)物料比表面積在180m2/kg～200m2/kg，0.08mm篩余在40%～50%。

　　LXM半終立磨的結(jié)構(gòu)

　　LXM半終立磨主要由電動(dòng)機(jī)、行星齒輪減速機(jī)組成的傳動(dòng)，以及磨盤、磨輥、搖臂裝置、機(jī)架、中殼體、分離器、噴水裝置、加壓裝置、干油潤(rùn)滑裝置、搖臂密封裝置等部件組成。

　　傳動(dòng)裝置：輥磨的傳動(dòng)裝置主要由位于機(jī)架通道中的電動(dòng)機(jī)、膜片聯(lián)軸節(jié)、行星齒輪減速機(jī)組成。行星齒輪減速機(jī)是垂直輸出的減速裝置，輸出端采用法蘭與磨盤相連。運(yùn)行時(shí)，垂直向下的粉磨力由設(shè)在減速機(jī)上的液壓推力軸承支撐。

　　磨盤裝置：磨盤安裝在輥磨內(nèi)，由減速機(jī)支撐，通過螺栓與減速機(jī)的法蘭相接。磨盤下端裝有2個(gè)圓柱形拱鍵與減速機(jī)相配來傳遞扭矩。在盤的底端還設(shè)有1個(gè)中心孔以便安裝液壓缸千斤頂，在必要時(shí)升起或降低磨盤。物料的碾磨是在磨盤上部進(jìn)行的，為了保護(hù)盤體，磨盤上裝有耐磨襯板，并由環(huán)形壓圈固定在盤體上。磨盤的另一個(gè)作用是與進(jìn)風(fēng)道一起形成一個(gè)環(huán)形腔室，使風(fēng)通過風(fēng)環(huán)進(jìn)入粉磨室。隔柵圈用螺栓連接在磨盤外凸邊上部，隔柵圈上設(shè)計(jì)多個(gè)孔，較細(xì)物料通過離心力作用從柵孔中排出，較粗物料滯留磨輥內(nèi)繼續(xù)輥壓，直至達(dá)到合格物料排出。刮板的作用是將從風(fēng)環(huán)處落下的較粗的料掃入連接進(jìn)風(fēng)管的重錘閥,然后排出機(jī)外。因此必須定期檢查刮板，看其是否牢固。

　　磨輥：LXM半終立磨配3個(gè)磨輥，每個(gè)磨輥均與各自的搖臂固定在一起，磨輥相互間為等距布置。磨輥的主要部件有輪轂、輥軸、軸承、潤(rùn)滑、油管、輥套等，磨輥由2組軸承支承。輥套為耐磨合金鋼，通過T型頭螺栓和楔形壓圈與輪轂緊緊裝配成一體。軸承潤(rùn)滑為稀油循環(huán)潤(rùn)滑，磨輥軸的中心深孔中的油管位置保證磨輥內(nèi)油的最低限度的油位。

　　搖臂裝置：搖臂裝置的任務(wù)是將液壓缸提供的壓力傳遞到磨輥上，轉(zhuǎn)變成對(duì)料床的粉磨力。該裝置是由上搖臂和下?lián)u臂通過錐銷連接，置于2個(gè)軸承座上，搖臂能圍繞軸承中心搖擺。

　　選粉機(jī)：選粉機(jī)安裝在磨機(jī)上部，與中殼體相連，形式為籠形結(jié)構(gòu)。經(jīng)粉磨的物料與氣流一起導(dǎo)向葉片進(jìn)入選粉機(jī)，經(jīng)過導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片2次分級(jí)后，不合格的顆粒被剔除，收集并返回磨盤進(jìn)行再粉磨；合格顆粒與氣體混合物從選粉機(jī)的出料口排出。傳動(dòng)裝置主要部件有電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸節(jié)等，通過減速機(jī)的出軸與籠形轉(zhuǎn)子主軸相接。電機(jī)采用變頻調(diào)速，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來達(dá)到對(duì)產(chǎn)品的控制。

　　LXM半終立磨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　設(shè)備結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)抬輥、落輥功能，實(shí)現(xiàn)空啟動(dòng)。磨輥軸承采用稀油集中循環(huán)潤(rùn)滑，保證軸承在低溫和純凈油質(zhì)工況下工作，延長(zhǎng)了使用壽命。借助翻輥裝置，可將磨輥翻出磨外，便于檢修。輥套可翻面使用，使用壽命長(zhǎng)。設(shè)有中心喂料管，有利于料床的穩(wěn)定，減少振動(dòng)。設(shè)置隔柵圈，實(shí)現(xiàn)粗細(xì)顆粒磨內(nèi)分級(jí)，防止粗顆粒出磨。磨內(nèi)設(shè)置動(dòng)態(tài)選粉系統(tǒng)，選粉效率高，調(diào)節(jié)細(xì)度方便。液壓系統(tǒng)操作壓力低，減少了漏油故障率，有利于操作和管理。

　　LXM半終立磨的工藝系統(tǒng)特點(diǎn)

　　工藝流程簡(jiǎn)單，同時(shí)實(shí)現(xiàn)細(xì)碎、粉磨、分級(jí)、輸送為一體功能。占地面積小、布置緊湊、系統(tǒng)設(shè)備重量輕，基本建設(shè)投資低。粉磨效率高，單位產(chǎn)品電耗低。單位產(chǎn)品金屬消耗小。料床粉磨噪音?。回?fù)壓操作，污染小，操作環(huán)境好。與輥壓機(jī)相比：系統(tǒng)投資（含設(shè)備、土建）節(jié)省30%~40%，電耗降低10%~20%，具有磨耗低、檢修率低，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。

　　半終立磨與輥壓機(jī)對(duì)比

　　半終立磨與輥壓機(jī)相比，除電耗節(jié)省10%~15%外，其他方面均優(yōu)于輥壓機(jī)。