專利名稱：一種穩(wěn)定料層提高微細(xì)顆粒粉磨功效的輥磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在立式輥磨粉磨諸如鋼鐵廠冶煉所產(chǎn)生的礦渣(或類似物質(zhì))及水泥熟料等較細(xì)顆粒過程中穩(wěn)定其料層并強(qiáng)化粉磨功效的輥磨裝置，通過使用該裝置的立式輥磨在粉磨微細(xì)顆粒過程中，強(qiáng)制對其料層進(jìn)行脫氣和凝聚，形成穩(wěn)定的楔形料層，從而充分發(fā)揮對物料的研磨功效，不僅提高了 研磨產(chǎn)品的細(xì)度，而且降低了能耗，提高效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)運行的可靠性。本方法可廣泛適用于建材、鋼鐵、冶金等行業(yè)，例如用于粉磨鋼鐵行業(yè)的礦渣及類似物質(zhì)，是屬于高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在較細(xì)顆粒諸如水泥粉磨中有大量的2 ii m 50 U m微細(xì)顆粒，礦渣微粉粉磨時則有更細(xì)的I U m 30 y m顆粒。在采用立式輥磨的粉磨過程中，需要大量的風(fēng)將物料帶入選粉機(jī)進(jìn)行選粉。因此在風(fēng)掃的條件下，由于料床的強(qiáng)力氣化及系統(tǒng)的抽吸作用，其中的細(xì)粒有極大的向上力，使普通立式輥磨不能完全有效地截獲大量的顆粒群，加之普通磨輥傾斜運動產(chǎn)生的搓揉作用，使得料層分布更加不均，容易造成磨輥的滑動。另一方面氣化的細(xì)粉料其物理性能好比液體，內(nèi)摩擦力以及接觸面之間的摩擦力很小，流動速度很快，料床很薄，并且會繞過磨輥，僅有部分料流進(jìn)入磨輥和磨盤之間的間隙，使得操作不穩(wěn)。這些現(xiàn)象會導(dǎo)致磨輥的陷落-滑動-振動的惡性后果，導(dǎo)致能量利用率降低(粉磨高細(xì)度礦渣時普通輥磨系統(tǒng)電耗在45kWh/t左右)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對在粉磨微細(xì)顆粒的過程中所存在的問題，在分析顆粒粉碎機(jī)理和粉體內(nèi)摩擦原理的基礎(chǔ)上，提供一種較細(xì)粉料粉磨過程中穩(wěn)定料床配套的立式輥磨裝置。使用該立式輥磨裝置可提高較細(xì)粉料的料床穩(wěn)定效果，減少立式輥磨的振動，提高粉磨過程中的粉磨效率，在同等產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，比普通立式輥磨裝置降低電耗10%左右(粉磨礦渣微粉時系統(tǒng)電耗降低至40kWh/t或更低)。本發(fā)明利用穩(wěn)料輥加研磨輥的對輥聯(lián)合粉磨的配輥方案，將一般立式輥磨中規(guī)格相同的磨輥換成一半穩(wěn)料輥和一半研磨輥，雙輥交錯排列。穩(wěn)料輥為寬輥小直徑(輥徑一般為磨盤直徑的0. 127倍，普通立式輥磨的輥徑一般為磨盤直徑的0. 5倍；磨輥的寬度與普通立式輥磨的一致)、純滾動作用設(shè)計，即在磨輥全寬范圍內(nèi)與磨盤無速度差、無剪切力，小傾角輥面設(shè)計在運行過程中的軌跡具有順料功能。穩(wěn)料輥在粉磨系統(tǒng)中起到規(guī)整料層的作用，對較細(xì)的物料顆粒層脫氣、凝聚，使其能夠形成一個較為密實的楔形料床，從而使研磨輥可以順利的發(fā)揮粉磨作用。另一方面，穩(wěn)料輥固定在一定的高度，有效地?fù)踝》哿项w粒的流動，降低流速，使其達(dá)到合適的料床厚度。在粉磨硬的和易碎物料時要加大壓縮應(yīng)力，因此研磨輥采用窄輥大直徑且使其靠向磨盤中心，使得磨輥大頭直徑和小頭直徑之間的速度差要小，在研磨輥上殘余的速度差足以避免壓實要粉磨的物料。通過特殊的搖臂結(jié)構(gòu)，使各個研磨輥對被粉磨的細(xì)小顆粒進(jìn)行獨立加載，各輥之間互不影響，避免其對磨機(jī)本體產(chǎn)生強(qiáng)震。另外，研磨輥具有電氣和機(jī)械雙重限位裝置，避免由于料層過低，使磨輥與磨盤產(chǎn)生直接碰撞。本發(fā)明所使用的立式輥磨裝置獨特的配輥設(shè)計是穩(wěn)料條件實施的前提，在微粉制備過程中，較細(xì)顆粒物料被輸送到立式輥磨下料管后被來自磨盤下風(fēng)室內(nèi)的熱風(fēng)穿過風(fēng)環(huán)對物料帶起進(jìn)行干燥。干燥后高濃度的充氣顆粒群灑落到磨盤上，通過小傾角輥面設(shè)計的穩(wěn)料輥作用，使料床穩(wěn)定規(guī)整，更利于研磨輥對其進(jìn)行粉磨，細(xì)粉通過高速氣體帶入分選裝置進(jìn)行分選，比表面積大于等于450m2/kg的微細(xì)粉料作為合格的細(xì)粉成為成品，不滿足要求的物料重新選出并回落到磨盤上繼續(xù)粉磨，循環(huán)往復(fù)數(shù)次完成微粉制備過程。其特征在于灑落到磨盤上的充氣粉料顆粒通過穩(wěn)料輥時，依靠其輥面運動軌跡及料輥順料作用可以形成牢固的楔形料床，這樣可以使研磨輥更容易截獲待粉磨的物料，研磨輥設(shè)計兩頭速度差小，各輥對被粉磨的微細(xì)顆粒進(jìn)行獨立加載互不影響，避免了因輥子傾斜運行而產(chǎn)生的搓揉作用，最大限度發(fā)揮其輥壓及粉磨功效，減少了無用功的消耗，有效地消除了滑移-阻塞效應(yīng)和磨機(jī)的振動，提高了磨機(jī)的能量利用率，電耗也更省，同時磨機(jī)運行更為平穩(wěn) ，減少了故障率和磨損，使立式輥磨裝置可靠性提高。


下面通過示意性的附圖來更加詳細(xì)的描述本發(fā)明圖I是本發(fā)明立式輥磨的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明料層準(zhǔn)備示意圖。圖3是本發(fā)明磨輥布置方式示意圖。圖4足本發(fā)明輥面夾角及輥軸與水平磨盤面夾角示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明由圖I所示，本發(fā)明的穩(wěn)定微細(xì)顆粒層的條件及其立式輥磨，涉及諸如鋼鐵冶煉產(chǎn)生的礦渣及類似物質(zhì)和水泥回轉(zhuǎn)窯所生產(chǎn)的熟料等顆粒物料的粉磨，通過使用該裝置，要粉磨的顆粒物料被輸送到立式輥磨上部下料管后進(jìn)入水平磨盤02，通過風(fēng)室03的熱風(fēng)使物料干燥并將粉磨后的較細(xì)物料帶入分選裝置01分選為成品，物料經(jīng)過穩(wěn)料輥04對其進(jìn)行首先預(yù)壓實，使其中的氣體排出，物料形成牢固的楔形，讓研磨輥05能夠很平穩(wěn)的截獲它們，輥壓并粉磨之，在經(jīng)過研磨輥壓碎后再次進(jìn)入穩(wěn)料輥重新形成楔形，穩(wěn)料輥和研磨輥交替的準(zhǔn)備和粉磨它本身的粉磨層，防止滑移-阻塞效應(yīng)以及產(chǎn)生振動。穩(wěn)定了立式輥磨中的粉磨料層，使操作振動大大降低，提高了粉磨效率。磨輥的配輥方案可用二組或三組對稱配置。圖2為本發(fā)明的料層準(zhǔn)備方式，圖3和圖4為本發(fā)明中穩(wěn)定料層的方法，當(dāng)大量高濃度的充氣顆粒群灑落到磨盤上時，穩(wěn)料輥對其進(jìn)行脫氣和凝聚，使其首先形成牢固的楔形；穩(wěn)料輥固定在一合適的高度，有效的擋住粉料顆粒的流動，降低流速，使其達(dá)到合宜的料床厚度并對物料進(jìn)行預(yù)壓實。經(jīng)過穩(wěn)料輥處理后的物料能夠讓研磨輥很容易的截獲它們并粉磨之。在粉磨層被壓碎后較細(xì)的物料被風(fēng)吹起經(jīng)過分選后成為成品且研磨輥采用小傾角設(shè)計的輥面在運動過程中具有順料作用可防止物料流散跑粗，較粗的顆粒群再一次慢慢的被重新壓入楔形中。這樣穩(wěn)料輥和研磨輥交替準(zhǔn)備和粉磨本身的物料層且研磨輥位于穩(wěn) 料輥之后，防止滑移-阻塞效應(yīng)的產(chǎn)生以及磨本體的振動。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定料層提高微細(xì)顆粒粉磨功效的輥磨裝置，其特征在于，通過功能細(xì)化的配輥方案，同時改變了輥子尺寸，研磨輥輥子寬度和直徑相對同規(guī)格的其他型式輥磨分別減小15mn和增加150_，并進(jìn)行不同尺寸輥徑的穩(wěn)料輥與研磨輥配套組合，重新設(shè)計減小穩(wěn)料輥面夾角，將輥面之間的夾角由30°減為25°，改變研磨輥的尺寸及兩端速度差，使穩(wěn)料輥與料層接觸的空間形狀及運行軌跡產(chǎn)生變化，輥磨裝置在運行過程中強(qiáng)制整合灑落到磨盤上的充氣粉狀顆粒層，促使待粉磨物料通過穩(wěn)料輥時形成牢固的楔形，料層均衡穩(wěn)定有利于研磨輥發(fā)揮更大的研磨效率，給研磨輥提供最佳研磨條件，消除研磨輥因輥子傾斜運行或與磨盤的速度差而產(chǎn)生的搓揉作用，提高輥磨裝置的功效。
2.按權(quán)利要求I中所述的穩(wěn)定微細(xì)顆粒在立式輥磨粉磨過程中的配輥方案，其特征在于，細(xì)化功能的特殊配輥方案，一般的立式輥磨具有完全相同規(guī)格的磨輥，即便采用不同的磨輥，其輥面也沒有本發(fā)明所采用的減小輥軸向中心線與水平面夾角的設(shè)計，本發(fā)明中輥軸向中心線與水平磨盤面夾角為12.5°要小于其他型式輥磨的15°，而本發(fā)明用較小的磨輥代替其中的一半磨輥，每一對磨輥包括I個小的穩(wěn)料輥和一個大的研磨輥，利用單獨的磨輥(穩(wěn)料輥)對物料進(jìn)行預(yù)壓實來脫氣，并采用小傾角設(shè)計的輥面在運動過程中具有順料作用可防止物料流散跑粗，使其形成牢固的楔形物料層，為后續(xù)粉磨過程作好預(yù)鋪料工作；再用單獨磨輥(研磨輥)作用于楔形物料層，使其均衡受力讓物料更易于磨細(xì)，并減少了功耗浪費。裝置構(gòu)造配置使研磨輥位于穩(wěn)料輥后粉磨物料，一般二者平均分布在磨盤四周，形成交替循環(huán)作用，完成整個粉磨過程。磨輥的配輥方案可根據(jù)產(chǎn)能要求用二組或三組對稱配置。
3.用于實現(xiàn)權(quán)利要求I的輥磨裝置穩(wěn)定微細(xì)顆粒料層的穩(wěn)料輥，其特征在于，機(jī)械方面為寬輥小直徑，按照純滾動設(shè)計，即在磨輥全寬范圍內(nèi)與磨盤無速度差、無剪切力，減小輥軸向中心線與水平面夾角的角度設(shè)計使輥面與料層接觸時可防止物料跑粗，對料層有順料整合作用。在生產(chǎn)中，當(dāng)高濃度的充氣顆粒群灑落到磨盤上時，這些充氣粉狀顆粒就像液體，其內(nèi)摩擦非常低，再加之氣體充斥作用，會削弱研磨功效。利用穩(wěn)料輥對其進(jìn)行部分脫氣，使細(xì)小顆粒形成一個較為密實的楔形料層，從而可以很方便的使研磨輥更有效發(fā)揮作用。同時利用液壓系統(tǒng)的提升力將穩(wěn)料輥固定在某一合適的高度，有效的擋住粉料顆粒的流動，降低流速，使其達(dá)到合宜的料床厚度并對物料進(jìn)行預(yù)壓實，進(jìn)一步強(qiáng)化了穩(wěn)料作用。
4.用于實現(xiàn)權(quán)利要求I的輥磨裝置起粉磨作用的研磨輥，其特征在于，在粉磨硬的和易碎物料要加大壓縮應(yīng)力，因此研磨輥采用窄輥大直徑且使其靠向磨盤中心，使得磨輥大頭直徑和小頭直徑之間的速度差要小，在研磨輥上殘余的速度差足以避免壓實要粉磨的物料。通過特殊的搖臂結(jié)構(gòu)，使各個研磨輥對被粉磨的微細(xì)顆粒進(jìn)行獨立加載，各輥之間互不影響，避免其對磨機(jī)本體產(chǎn)生強(qiáng)震。另外，研磨輥具有電氣和機(jī)械雙重限位裝置，避免由于料層過低，使磨輥與磨盤產(chǎn)生直接碰撞。
全文摘要
一種穩(wěn)定料層提高微細(xì)顆粒粉磨功效的輥磨裝置。涉及適宜粉磨為微粉的物質(zhì)及水泥熟料等顆粒物的粉磨過程及裝置。物料從輥磨下料管入磨盤02，風(fēng)室03的熱風(fēng)使物料干燥并將粉磨后微粉帶入選粉機(jī)01分選為450m2/kg的成品，物料經(jīng)過小傾角輥面設(shè)計的穩(wěn)料輥04對其進(jìn)行預(yù)壓實順料作用，使氣體排出并形成牢固楔形，讓研磨輥05平穩(wěn)進(jìn)行輥壓作用使之碎裂變細(xì)，經(jīng)過研磨輥壓碎后再交錯由穩(wěn)料輥重新順料形成楔形，穩(wěn)料輥與研磨輥交替順料和研磨物料使達(dá)到要求細(xì)度，小傾角輥面設(shè)計對穩(wěn)定料層起了關(guān)鍵作用，功能細(xì)化的配輥方案可防止滑移阻塞效應(yīng)及振動，增強(qiáng)裝置功能，運行過程振動降低，粉料細(xì)度控制更可靠，同時提高粉磨效率。
文檔編號B02C15/00GK102794214SQ201110141508
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月22日
發(fā)明者劉建, 敬清海, 文柏鳴, 劉輝, 魏玉波 申請人:成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院有限公司