hrm型系列立式煤磨在煤粉制备

　　一、概述

　　立式磨亦称辊式磨、中速磨，从发明至今已有半个多世纪的历史，随着材料科学、液压技术的发展和生产实践经验的不断总结，使立式磨研磨体的耐磨性能得到显着改善和提高，液压系统更加先进可靠。磨辊辊套和磨盘衬板的结构形式不断改进、磨盘转速对应不同产品细度使其粉磨方式越来越合理，从而使立式磨的开发和应用得到进一步拓展。

　　合肥水泥研究设计院早在八十年代初就着手HRM型立式磨的研究工作,它是在广范收集国内外各种立式磨资料的基础上，吸收国外的先进技术，结合我国水泥工业特点而设计的一种新型节能粉磨设备。它既具有能将磨辊翻出机外、检修方便的优点，又具有辊套可翻面使用、寿命长的特点。

　　HRM型系列立式煤磨是HRM型立式磨派生系列之一。该磨具有如下优点：

　　1．粉磨效率高，粉磨能耗低。粉磨电耗与同规模产量的传统风扫球磨机相比，节电20～40％，特别在原煤水分较大的情况下，节电幅度更大。

　　2．烘干能力大。立式煤磨采用风扫式操作，通过调节入磨风温和风量，可粉磨烘干水分高达20％的原煤，特别在水泥生产线上，煤磨的烘干热源一般来自蓖冷机废气（约200℃），采用风扫球磨机烘干能力有限，而采用立式煤磨则可以用大风量来解决其高水分烘干的要求。

　　3．入磨物料粒度大，可达磨辊直径的 5％。一般用于2500t/d～6000t/d熟料生产线的煤磨，入料粒度可达50～80㎜。

　　4．粉磨可控性能好。物料在立式磨内停留时间仅0.5～2分钟，磨内的合格产品能及时分离出来，避免了过粉磨现象。产品细度可通过调节动静态分离器转子转速来控制，转速越高，细度越细，煤粉细度可达R0.08≤2%。且细度稳定，粒度均齐，有利于煤粉燃烧，非常适用于粉磨劣质煤和无烟煤。

　　5．工艺流程简单、占地面积小、建筑面积小，可露天布置。立式磨集破碎、粉磨、烘干、选粉、输送五道工序于一体，工艺简单、布局紧凑、占地面积约为球磨系统的60～70％，建筑面积约为球磨系统的50～60％。

　　6．噪音低、扬尘少，操作环境清洁。立式磨的噪音仅为80～85dB（A声级），比球磨机低20～25dB（A声级），系统在负压下工作，无粉尘飞扬，操作环境清洁。

　　7．研磨体消耗少，寿命长，运转率高。由于HRM型立式磨设置了限位装置，立式磨辊套与衬板之间不会直接接触，磨机振动幅度小，研磨体寿命长，运转率高。

　　二、HRM型立式煤磨结构特点

　　HRM型立式煤磨是在原料立式磨长期生产实践过程中，不断总结经验，同时对国内电力及冶金、水泥等行业使用的立式煤磨进行调查研究的基础上，对设备结构进行优化设计而成的制备煤粉的专用设备（如下图），其独特之处有如下几点:

　　1．传动装置：

　　立式磨的传动装置由主电机、联轴器、减速机三部分组成，安装在磨机下部，既要带动磨盘传动，还要承受磨盘、物料、磨辊的重量以及加压装置施加的碾磨压力，是立式磨中最重要的部件之一。

　　为了适应用户较多粉磨劣质煤货无烟煤的趋势，HRM型立式煤磨采取了增大主减速机减速比以降低磨盘转速的措施，同时改进磨辊辊套和磨盘衬板的结构形式，使磨盘上形成稳定的料层从而增加磨辊的碾压力，提高粉磨效率，减小磨机振动的可能，生产更加平稳可靠。

　　2．磨辊装置

　　磨辊是立式磨重要的研磨部件，HRM型立式媒磨采用弧形衬板和轮胎形辊套，辊套为对称结构，在磨损到一定程度后可翻面使用，延长其使用寿命。磨辊轴承采用新型机械密封装置，既提高了密封可靠性，同时因不需要密封风机而减少了磨内含氧量，降低了磨内爆炸的可能性。

　　一般立式磨的磨辊轴承采用油脂润滑，但由于原煤水分较大，为了提高烘干能力，磨腔内气体温度一般高达100多度，操作不当易造成磨辊轴承温度高，导致润滑脂蒸发变质影响轴承寿命。因此，HRM型立式媒磨已采用磨辊稀油强制润滑、冷却，大大增加了轴承使用寿命（一般可提高2.5倍以上）。

　　3．加压及限位装置

　　HRM型立式煤磨抬辊操作和限位装置可以使磨机空载启动。启动前无需在磨盘上布料，避免开机难的烦恼。此外由于磨辊和磨盘之间的间隙可调，使得既能保持稳定的料层厚度，提高粉磨效率，又能保证磨辊和磨盘不直接接触，磨机振动值大幅降低，所以HRM型立式煤磨比其它立式磨更适应于粉磨劣质煤或无烟煤。

　　4．分离器（选粉机）

　　立式媒磨的分离器（即选粉装置）一般分静态、动态、动静态组合三种形式。静态惯性分离器，顾名思义只有固定不动的导向叶片，该机选粉效率低，调节细度功能差，往往不能满足煤粉磨制细度要求。动态分离器，是指电机带动一个高速旋转的转子，转子的叶片与粗颗粒撞击，给物料以较大的线速度，产生较大的离心力，使其进行分离，该型分离器的选粉细度可达0.08mm筛余6～12%，可满足烟煤粉磨的细度要求。

　　HRM型立式媒磨则采用了最先进的动静态组合式分离器，该分离器外侧有导向叶片，中间是变频可调速的笼型转子，下部设有集料斗，有助于没有通过选粉机的不合格煤粉重新落回磨盘粉磨。该分离器分级效率高，调节余地大，选粉细度可达0.08mm筛余2%以下，可满足水泥生产线大多数劣质煤或无烟煤粉磨的细度要求。

　　三、工艺流程

　　HRM型立式煤磨系统工艺流程如图2所示：

　　系统工艺流程简述如下：

　　原煤从原煤堆场通过格子筛网过筛后落到大倾角皮带输送机上，经电磁除铁器除铁后，皮带输送机把原煤送入原煤仓进行储存。

　　待制粉系统均已启动后，打开原煤仓底部棒阀，启动密封计量胶带给煤机，原煤进入立式煤磨进行烘干、粉磨。

　　由热风炉出来的热风或水泥生产线废气，在系统风机的抽引下，进入立式煤磨，与磨内被粉磨的原煤进行充分热交换后，带起煤粉在分离器处进行分选，细度不合格的粗煤粉重新落到磨盘上进行粉磨，合格的煤粉随气流进入防爆气箱脉冲收尘器被收集下来，经过分格轮卸入煤粉仓。

　　原煤中的杂物，如部分煤矸石、金属块等，通过风环、吐渣口排出磨外。

　　四、技术进步

　　在煤粉制备应用方面，HRM型立式煤磨有如下改进：

　　1、采用新型密封计量胶带给煤机：新型密封计量胶带给煤机和传统回转锁风喂料机相比，具有锁风效果好，可设定调节喂料量，不易堵等优点。通过不断改进，已解决早期产品故障率高的缺陷，深受用户欢迎。

　　2、采用高效动静态分离器：通过研究分析在管磨机使用的O’sepa选粉机、SLS选粉机、Sepol选粉机，根据立式磨的工况特点，我们设计了适合立式磨的高效动静态组合分离器。该分离器将自由涡流和强制涡流结合在一起，使得分级流场稳定、均衡。产品的粒度分布较窄，这样即节能，又有利于后续工艺稳定。且细度稳定，粒度均齐，有利于煤粉燃烧，非常适用于粉磨劣质煤和无烟煤。由于采用这种分离器，对磨机内颗粒无序运动的有效控制，减少磨内颗粒的无规则运动量，使得磨内循环量降低，降低了磨内通风阻力，磨机的料床也更加稳定，提高粉磨效率，同样也降低了单位电耗。

　　3、磨盘转速对应不同产品细度：为了适应用户较多粉磨劣质煤货无烟煤的趋势，HRM型立式煤磨采取了增大主减速机减速比以降低磨盘转速的措施，同时改进磨辊辊套和磨盘衬板的结构形式，使磨盘上形成稳定的料层从而增加磨辊的碾压力，提高粉磨效率，减小磨机振动的可能，生产更加平稳可靠。

　　4、采用磨辊稀油强制润滑：HRM型立式媒磨开始采用磨辊稀油强制润滑，即通过独立的润滑油站对磨辊轴承进行循环润滑、冷却。不仅改善了润滑效果，而且循环的润滑油也带走了大量的热量，使磨辊轴承工作温度降低，大大增加了轴承使用寿命（一般可提高2.5倍以上）。

　　5、进料方式改在顶部侧面进料。既解决了原中部进料易堵的问题，又解决了顶部中间进料立式磨分离器轴需采用中空轴的要求。采用中空轴成本高、结构复杂，进料面积小，易堵料。

　　6、提高设备可靠性，关键部件采用进口品牌产品。如：分离器减速机、轴承采用弗兰德减速机和SKF或FAG轴承，动态转子叶片采用瑞典耐磨板。液压系统采用进口阀件、油泵及密封件。

　　五、结束语

　　我国煤炭资源丰富，煤炭的哈氏可磨特性系数一般在50～90之间，适合于用立式煤磨粉磨。

　　在水泥行业，首台HRM1100M型立式煤磨早在1993年就在湖北一冶水泥厂成功运行，但由于水泥行业习惯于用球磨机粉磨制备煤粉，且没有充分认识到立式煤磨粉磨技术的优越性，所以一直没有推广开来。直到2000年，随着HRM1300M型立式煤磨在四川峨眉山市水泥厂的成功运行，及HRM型立式煤磨在冶金行业的广泛运用，使得水泥行业已经开始认识并使用该装备，同时HRM型立式煤磨能够细分煤磨市场，根据不同行业、不同煤种、不同煤粉细度等特点单独设计某一类型立式煤磨的做法也越来越多的获得用户的肯定，目前HRM型立式煤磨已出口巴基斯坦、印度、泰国、阿联酋及越南等多个国家，总计有三百多台运行，其中有一百多台套不同规格的立式煤磨在水泥行业使用，效果良好，取得了巨大的经济、社会效益。