立式辊磨机的粉磨机理及实验研究
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摘要：本文根据水泥厂使用立式辊磨机的粉磨过程，对立式辊磨机的粉磨机理及实验进行研究分析。
关键词：立式辊磨机；粉磨机；实验
目前对立式辊磨机的研究工作主要从两方面进行： 一是进行粉磨机理的研究，以便在主要结构上作改进，使粉磨能力和细度有所突破； 二是对矿物进行粉磨试验研究，研究粉磨的最佳工艺参数，得出某种物料最适宜的机型。我国曾在上世纪90年代引进设备，并加以消化吸收。为了系统研究立式辊磨机的原理、各种因素对磨机性能的影响以及不同矿物对磨机的适应性（这种适应性很难用理论分析解释，只能用磨矿试验来分析）等问题，作者设计了试验性立式辊磨机，并作了一些研究。该装置结构简单、调整方便，为立式辊磨机的性能研究以及少量细粉的制备提供了有效手段。
一、立式辊磨机的组成与工作机理
（一）立式辊磨机结构组成
立式辊磨机主要由主电机、主减速机、辅助传动装置、分离器、架体、磨辊组、磨盘、张紧装置、扭矩支撑、安装与检修装置、密封空气管路、测量与密封空气管路（密封风机）、喷口环、磨辊测温装置、张紧液压管路、基础等部分组成，见图1。
（二）立式辊磨机的工作机理
立式辊磨机是按全风扫、部分外循环原理进行烘干兼粉磨作业，碾压粉碎、风扫烘干和选粉为一体。物料从磨机喂料口喂入到磨盘轨道上，物料借助于磨盘和磨辊之间的相对运动被碾压粉碎，被粉碎到一定细度的物料，借助磨盘转动而产生的离心力向外滑动。磨盘外沿处设有喷口环，在这里具有烘干能力的高速热气流，将这些物料吹向上方，当物料继续上升到设在磨机壳体上方的分离器区域时被分离器进行分离，被分离出的合格粒度物料继续被气流带出磨机而不合格的较粗粒度物料经返料斗再回到磨盘实现再次碾压粉碎。入磨物料一般需要研磨及穿过上升气流又落下再研磨，这样循环多次，才能达到出磨物料细度。
二、立式辊磨机实验研究分析
立式辊磨机的生产能力取决于磨机的粉磨和烘干能力，粉磨能力决定于物料的易磨性、辊压和磨机规格的大小。在物料相同、辊压一定的情况下，磨机的产量与物料的受压面积即磨辊的尺寸有关；而每一磨辊碾压的物料量正比于磨辊的宽度、料层厚度和磨盘的线速度；立式辊磨机碾磨应力是按630kN/m?设计的。
立式辊磨机的选型必须经过MPS32立磨实验系统进行立磨选型实验，根据选型结果为用户选择适当的立磨型号，我们在开发立式辊磨机之前，统计了历年MPS32立磨所做实验的部分实验结果，取其实验产量、单位电耗平均值确定了磨机型号、产量指标、电耗指标（磨机主电机功率）等；并根据单位磨耗指标（平均值）确定磨辊衬板、磨盘衬板的有效重量，以保证此两种易损件的寿命都大于8000h。同时，依据MLS立磨磨辊与磨盘的比例关系确定了立式辊磨机磨辊的直径和磨辊宽度；确定单个磨辊碾磨压力1800kN，液压缸的工作压力范围18MPa。
设计中，我们详研究了磨机的粉磨能力和烘干能力，在确保磨机的粉磨能力的前提下确定磨机的烘干能力。其次，在实验的基础上确定立磨系统中的风量、磨内压差、磨机入磨热风温度等参数满足工艺的需求。注意：这些参数应是一个平衡的整体，在正常运转过程中改变一个参数，其他参数也应做相应的调节。最后确定磨机的结构尺寸，例如筒体直径、进风口尺寸、出风口尺寸、进料口尺寸、喷口环面积等。最终确定立式辊磨机的主要技术参数见表1。
根据磨辊和磨盘的受力情况，确定磨辊轴承的型号和使用寿命大于8000h。对液压缸总成结构、磨辊与压力框架铰接轴承和磨盘座的结构等进行了优化设计。另为确保磨机主要部件设计合理、使用可靠，对磨盘座及压力框架等主要承载的大型部件进行了动、静态载荷下的结构分析与计算，优化确定压力框架截面尺寸找出磨盘座上应力平均分配的、有利于浇注工艺的最佳形状，并充分考虑了热应力的影响。
三、结合语
1.目前，立式辊磨机已经形成系列产品，并可根据用户要求设计出各种规格的立磨，用于粉磨水泥生料、水泥熟料、矿渣、钢渣、水泥、煤等。
2.立式辊磨机技术性能优势明显，可对我国水泥工业实现节能高产运行起到极大的推动作用。
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