江苏飞鹏：预粉磨的应用与发展

　　一、预粉磨的发展过程

　　预粉磨是将入球磨机前的颗粒状物料进行破碎粉磨的设备，把球磨机破碎仓破碎的工作移植到磨外处理，用其工作效率高的破碎粉磨设备替代效率低的球磨机破碎仓的工作，从而提高粉磨效率，提高磨机系统产量，降低电耗。球磨机的粉磨原理和结构型式决定其能源高，特别是破碎仓，为了提高资源的利用率，减少能源浪费，预粉磨设备起到至关重要的作用。

　　70年代我国水泥界的有识之士研发预粉磨设备及工艺，相继形成自己的预粉磨技术、设备及其系统工艺。辊压机通过反求设计，即辊压机、打散机、分级机、气流风机、球磨机等组成的预粉磨系统。

　　FPP磨通过创新设计已成功形成独有的粉磨技术、设备及其系统工艺，即FPP磨、自流振动筛、球磨机组成的新型预粉磨系统。

　　以上两种预粉磨技术及系统工艺的诞生为我国粉磨行业节能降耗开拓了历史的新纪元。

　　二、FPP磨的结构型式和工作原理

　　(一)FPP磨的结构型式

　　见下图，其主要结构是由：1、上壳体 2、中部壳体3、磨盘4、磨辊5、加力臂6、液压装置、7、传动装置8、润滑系统9、液压站10、控制柜组成。

　　(二)FPP磨的工作原理

　　电动机拖动减速机带动磨盘旋转被压在磨盘上的磨辊实现自转，物料从进料斗落入磨盘中央，由于磨盘旋转，物料在离心力的作用下逐渐向周边扩散移动，进入喂料区，进入喂料区的物料后被带有压力的自转磨辊进行碾压研磨而粉碎，被粉碎的物料由于旋转离心力及料位的推移作用，从磨盘周边撒出到卸料装置中，经过内筛分装置筛分合格的产品排出磨体外。粗料返回到磨盘内再研磨直至合格为止。

　　(三)FPP磨的规格型号及技术参数

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　　三、FPP磨预粉磨的工艺流程及其装备

　　FPP预粉磨其工艺流程

　　库底配料→皮带输送→电磁铁除铁→金属探测仪报警→提升机提料→自流振动筛筛分→粗粉溜槽回料至FPP磨→细粉溜槽送料或皮带输送→球磨机粉磨→产品进入成品仓

　　该系统采用自流振动筛，筛分效率达到95%，将混合料中的细粉分离出来，回料中没有细粉，解决了FPP磨的过粉磨现象，同时，微小的细颗粒物料作回填料，增加了物料的比重及密度，为磨辊施加压力创造了有利条件，提高了粉磨效率。

　　四、ZLS型自流振动筛的结构型式

　　FPP预粉磨工艺流程设备中，ZLS自流振动筛是其预粉磨系统中的新技术新设备，其结构型式介绍如下：

　　1、工作过程：混合料卸入振动筛内，由于筛体的振动及倾角，物料在筛面至上而下地形成抛物线运动，小于筛孔的物料落入筛箱内，经自流排出机体外，存留在筛面上的物料，因倾角和激振力的作用，物料逐渐抛向出料口，并排出筛箱。

　　2、自流振动筛的特性：

　　①自流振动筛筛箱不振动，对基础无任何特殊要求。

　　②成品经大于450倾角自流，省去卸料功率而节能降耗。

　　③筛体与筛箱之间采用多处隔振王，对箱体不造成振动损坏。

　　④筛箱上装有角度仪，安装检修时，工作方便。

　　⑤实施无基础安装，土建费用省。

　　⑥筛网采用不等腰异型不锈钢筛条焊接，不堵料，筛分效率达95%以上。

　　3、自流振动筛的规格及技术参数

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　　五、辊压机的结构型式和工作原理

　　辊压机工作原理：两辊向内旋转，辊子上方为一喂料装置，料位保持一定的高度，在重力作用下，物料被强制性喂入两辊间;同时两辊子转动时，由于辊子对物料产生的摩擦力(即钳入力)将物料钳入。在重力和钳入力的共同作用下，物料经载荷区，最终被径向挤压粉碎形成饼状，由于辊子的不断旋转，超过两辊中心线时，被挤压的物料释放，排出机体外。

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　　六、辊压机预粉磨的工艺流程及其装备

　　辊压机粉磨其工艺流程

　　库底配料→皮带输送→电磁除铁器除铁→金属探测仪报警→提升机提料→皮带机输送→稳流称重仓→辊压机粉碎→提升机提料→料饼称→打散分级机打散分级→气流风机→粗颗粒回料至辊压机→细颗粒及粉料→经链运机输送到磨头仓→球磨机粉磨→产品入成品库储存

　　七、打散分级机的结构型式

　　打散分级机的结构型式见下图

　   工作原理：辊压机将物料挤压成饼状的混合料，进入打散分级机，因打散分级机的转子旋转，物料在旋转力的作用下，物料被打散，结构型式被破坏，在分级机离心力的作用下，对物料进行分离，比重大的大颗粒物料抛向周边，从粗料口卸出进入辊压机重新挤压粉碎，比重较小的细颗粒及粉料，则进入中间细料区从中心下料口排出机体外进入下道工序。

打散分级机的规格及技术参数

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　　八、两种预粉磨设备的工作机理及粉磨效果

　　1、FPP磨的旋力体是磨盘与磨辊通过磨盘上一定厚度的物料传递，磨辊转动，对物料实施碾磨剪切。工作时物料进入磨盘，在磨盘旋转力的作用下向周边推移，当物料进入磨盘与磨辊的嵌入角时，磨盘不断转动，磨盘与磨辊之间的间隙，逐步变小，物料受到的碾磨压力和剪切力也越来越大，当物料超过磨辊的垂直中心线时，其间隙越过越大，物料的碾压剪切粉磨过程即为结束。

　　2、辊压机的施力体是两根相互平行的园辊，其中一根为固定辊，另一根为活动辊，工作时，固定辊、活动辊同时向内在方向旋转，由于两辊的旋转作用力，辊面上的物料被强制喂入两辊间，辊子旋转。两辊之间的间隙逐步变小，物料逐步受挤压。当两辊之间的间隙最小时，物料受到的挤压力最大。两辊再旋转时，两辊之间的间隙逐步变大，物料一次性的挤压粉碎过程即为结束。

　　根据以上两种预粉磨的工作机理，可以得到以下结果。

　　1、FPP磨的施力体为磨盘、磨辊，磨盘带有动力；

　　2、辊压机的施力体是两根磨辊，两根辊子都带有动力；

　　3、FPP磨对物料的作用力碾磨剪切粉碎；

　　4、辊压机对物料的作用力是挤压粉碎；

　　5、FPP磨对物料可以实现多次粉碎；

　　6、辊压机对物料是一次性粉碎；

　　7、FPP磨在磨内设计了内筛分装置，在粉磨粉碎过程中，未被碾磨的粗颗粒被内筛分装置撒回到磨内，进行再碾磨粉碎，解决了FPP磨粉磨物料时物料逃逸粉碎现象；

　　8、辊压机要求均匀线状下料，如中间卸料多，两端下料少，则两端有粗颗粒逃逸，粉碎效果欠佳。[Page]

　　九、同等产量两种预粉磨工艺设备的装机容量

FPP磨→自流振动筛→球磨机组成的预粉磨工艺主机装备系统

辊压机→打散分级机→球磨机组成的预粉磨工艺主机设备系统

　　从上述同规格的球磨机所配备的预粉磨设备功率，配套φ3.2×13m球磨机、FPP磨预粉磨功率为401KW，辊压机总功率为515KW，FPP磨的总功率仅为辊压机总功率77.8%，配套φ3.8×13m球磨机、FPP磨预粉磨总功率为801.5 KW，辊压机预粉磨总功率为1220kw，FPP磨的总功率仅为辊压机总功率的65.6%，从以上两种预粉磨功率可以看出，FPP预粉磨设备规格越大，则比辊压机的功率下降得越多，另外，辊压机预粉磨系统中所用的风机的功率还未略入。

　　十、两种预粉磨出磨产品细度

　　经FPP磨碾磨粉碎，自流振动筛筛分后的细粉(入磨物料)颗粒分布。

　　经辊压机、打散分级后的细粉(入磨物料)颗粒分布

　　从以上粒度分布情况略有不同，FPP磨所经自流振动筛的筛分物料粒度范围小于辊压机经打散分级机的粒度范围，球磨机球配更趋向合理，粉磨产量有较大提高。

　　十一、两种预粉磨设备的单位能耗

FPP磨预粉磨产品细度、产量、单位电耗

辊压机预粉磨产品细度、产量、单位电耗

　　同等产量的粉磨系统单位电耗，FPP磨比辊压机降低4-5kwh/t，FPP磨的单位电耗仅为辊压机单位电耗的85%左右。[Page]

　　十二、两种预粉磨设备维修量维修期

　　FPP磨的磨损件为磨套及衬板，粉磨水泥磨套寿命为5000小时以上，衬板寿命为8000小时以上，如连续运行8个月，磨套需要更换一次，12个月衬板需要更换一次，因磨辊可以翻出机体外，故换一次磨套仅需1-2天，更换一次衬板1-2天，年维修时间仅为运行时间的1%，辊压机的磨损件为两只辊子，辊子为堆焊耐磨件，在设备生产厂家，辊子堆焊的加工工艺为堆焊→炉内加温保温→再堆焊→再保温回火，一般运行时间为6-8个月，使用寿命在5000小时左右，新辊子磨损后，使用厂家一般为现场堆焊，整体连续堆焊一次，堆焊时间为3-4天。修补堆焊一次1-2天，因使用现场无法进行辊子预热及焊接后进行加热保温回火，所以使用寿命一般在1.5-2个月左右，一年堆焊6-9次，年维修时间为运行时间的10%左右。

　　十三、系统装机功率投资成本、维修费用

　　均以配套φ3.2×13m预粉磨设备为例

　　从以上表内可以得出，FPP磨系统装机容量为辊压机系统装机容量的89%，设备投资为78%，年维修费用为40%。

　　十四、两种预粉磨设备鉴定意见

　　中国建筑材料联合会对飞鹏公司所研发的FPP磨进行鉴定，其鉴定意见：FPP预粉磨技术与设备的成功研制填补国内空白，系统性能达到国际先进水平。市场前景良好，对水泥工业结构调整，节能减排有积极的推动作用。

　　国家机械电子工业部对上海重机南京水泥设计院联合研发的辊压机其鉴定意见如下：该辊压机的性能和技术经济指标居国内先进水平，并达到国外同类产品80年代中期水平。

　　十五、粉磨水泥无球化设备的发展趋势

　　1、辊压机在粉磨行业已得到广泛应用，由辊压机—打散分级机—气流分级机—收尘器—风机—球磨机—选粉机—收尘器风机等设备组成的联合粉磨相继投产使用，辊压机联合粉磨的工艺特点采用了大型辊压机+小型球磨机，产品细度在350m2/kg时电耗30-32kwh/t，与国际先进水平的水泥粉磨能耗还有相当大的差距。

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　　2、FPP磨在粉磨行业已显示巨大的优势

　　能够适应矿渣、熟料、煤等原料的粉磨，同时也能适应一定含水量的物料进行粉磨。

　　产品细度调节方便。FPP磨的出磨细度由自流振动筛的筛孔决定，产品细度的大小只要调换相对应的筛网孔径的大小，就可以满足粒度要求。

　　有利于设备的大型化。FPP磨的规格型号比较多，大型号的FPP磨更能适应φ4.6m以上球磨机配套作预粉磨技术装备且占地省，设备少，运行维护简单，操作方便。

　　粉磨水泥无球化是实现物料深度粉磨，节约资源的创新课题，从目前国内现有的粉磨设备着手实现无球化。

　　由FPP磨—自流振动筛—选粉机—风机，作为终粉磨工艺系统，潜在的潜力巨大。FPP磨享有立式磨粉磨物料颗粒形貌的优点，采用自流振动筛将最细的粉料输送给选粉机选粉，细颗粒的物料回到FPP磨作回填料，解决选粉机的循环负荷量，缩小选粉机及配套风机的规格，其选粉机、风机及所配电动机均由大变少，减少投资，节能降耗。

　　物料的深加工离不开粉磨过程，FPP磨粉磨后的混合料经自流振动筛筛分后细粉输送给选粉机选粉，颗粒状物料返回到FPP磨内重新粉磨，解决了由于细粉流动性好，存留在磨内不利于FPP磨加压粉碎的课题。颗粒状物料入磨对物料间隙进行填充增加物料的密度及比重，物料体积收缩率减小，稳定料层厚度，避免金属的碰撞，减少FPP磨的振动，增加施压能力，提高粉磨效果，经自流振动筛筛分后的细粉进入选粉机将合格的产品进行分离，不合格的回到FPP磨再进行粉磨，其粉磨工艺为FPP磨—自流振动筛—选粉机，多次进行循环粉磨—循环筛分—循环选粉，可以取得比立式磨粉磨水泥更为理想的效果。

　　(连续循环粉磨多次，可以达到水泥细度标准)

　　如果对FPP磨内部结构再进行改进，使FPP磨由碾压粉磨变复合式的粉磨，就可以改变出磨水泥的颗粒形貌，从而实现无球化粉磨的目标，为水泥粉磨事业实现一次新的飞跃。

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