桂林永福恒达矿山机械有限公司

一、什么是环辊磨？

（一）环辊磨，一种用于研磨矿物烧结材料之类的环辊研磨机，包括至少一个研磨环，至少一个辊，和设在研磨环的外周边内的至少一个空气出口，和对应研磨环的转动方向设在空气出口各侧的空气进口。空气进口和空气出口的分别相互对应以保证与已知的研磨机相比的一定体积流速下有更低的体积流速。这时可保证研磨机更稳定的工作。

（二）离心环辊磨是一种先进、新型超细磨设备，它以冲击、挤压、研磨的原理对物料进行粉碎，其双层粉碎副结构的工作面偶合严密，使物料粉碎充分，显著提高了粉碎效率，因而以其产量高、产品粒度细、电耗省而优于目前国内同类细磨设备，是干法生产非金属矿细粉的理想设备。

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（三）静压浮碾环辊磨，是一种用于细碎粗磨的粉磨设备。作品通过采用碾压、冲击、剪切等方式共同对物料进行破粉碎，可用于目粉体产品的生产。它不仅成功应用了料层粉碎原理、多碎少磨原则，同时还实现了对物料进行柔性破粉碎。作品设计为两层研磨，工作时，磨辊通过电动机带动皮带轮驱动主轴旋转，同时固定在主轴上的多组转盘随之转动。转盘上安装着多个锤轮，在离心力的作用下，锤轮被甩向衬板，与衬板间产生巨大的压力，以此对物料进行粉碎。在设计过程中成功解决了辊式系列。

二、环辊磨适用加工物料

煤、高岭土、重晶石、萤石、滑石、水渣、石油焦、灰钙粉、硅灰石、石膏、石灰石、长石、磷矿、大理石、钾长石、石英砂、膨润土、石墨、锰矿等硬度莫氏7级以下的非金属矿物料。

三、环辊磨工作原理

物料经颚式破碎机破碎成小于10（mm）的物料，经斗式提升机提升到储料斗，再由电磁振动给料机定量送入主机腔进行研磨，主机腔内安装在转盘上的磨辊绕中心轴旋转，磨辊与磨辊轴之间存在很大的活动间隙，在离心力的作用下磨辊水平向外摆动，从而使磨辊压紧磨环，磨辊同时绕磨辊轴自转。物料通过磨辊与磨环之间的间隙，因磨辊的滚碾而达到粉碎和研磨作用，磨辊分为4层布置，物料通过第一层磨辊与磨环间为一次粉碎，接着通过第二、三、四层粉碎，因此，物料得到充分的粉碎研磨，得到的产品细度细。

磨碎的粉末由于重力作用落到底盘上，并在鼓风机的气流作用下被吹到主机上方的分级机进行分筛，细度过粗者仍落入主机内重磨，细度合乎规格者随风流入脉冲除尘器，收集后经卸料阀排出即为成品，净化后的气流经脉冲除尘器上方余风管流入鼓风机，风路是循环的，除鼓风机至研磨室为正压外，其余管路内气流均在负压下流动，室内卫生条件较好。由于物料所含水分在研磨时受热蒸发为气体，管路中各法兰接合处、进料口等处泄入的气体导致循环风路中的风量增加，这些增加的风量经鼓风机和主机之间的风箱接口排入大气。

四、环辊磨的优点

（一）投资省，效益高：与大型成套设备相比，投资节省了60%。

（二）低能耗：与球磨机等其它产品比较，能耗可降低30%左右。

（三）分级精度高：采用内分级装置，分级轮结构独特，分级效果好，无大颗粒污染。

（四）磨耗低：粉碎副各易损件采用特殊耐磨合金制造，使用寿命长。

（五）工作平稳可靠，安装简便：主机底座彩用整体铸造结构，吸震性好，工作时平稳可靠降低基础建设的费用及缩短建设工期。

（六）传动效率高：主轴采用减速机传动，其能耗低，效率高，效率≥96%。

（七）比表面积大：可一次性产制比表面积22400cm2/g（d97=10μm）～30400cm2/g（d97=3μm）的超微细粉。

（八）符合环保排放标准，粉尘排放低于40mg/ m3～1mg/ m3。

五、环辊磨加工细粉时应注意的几个问题

环辊磨加工细粉时应注意的几个问题：①磨环与磨圈的接触属非刚性接触，其中间隙垫有一层被粉碎的物料，磨环与销轴的间隙大，它具有一定的退性，反映到主轴电机的电流不会因加料过多而跳闸，在调试时，在保证产品细度的前提下，应逐步上升；如加料过急，物料进出不平衡，出料速度反而下降，会有粗粉带出，产品粒度不均匀。②停止加料后，粉碎腔内还有物料，必须将这些存料全部粉碎排出后再停机，使下次开机顺利。一般停止加料后，应继续开机5min左右。碰到突然停电时，开机前先用手盘电机联轴节，转动灵活后送电，如严重卡死则应开机清料。

六、环辊磨操作规程

磨机应由专人负责操作，以确保设备的正常运行。

（一）开机检查

开机前应认真清除设备内外污物，检查系统联接的密封是否可靠，各部件的紧固螺栓是否固紧，油嘴加放润滑脂，运转件用手拉动皮带，观察有无异常声响，一切正常后进入开机程序。参数使之达到最高的产量，以发挥设备的最佳性能。

（二）选取最佳参数

1、将分级机转速和风阀预先设定某一数值，然后调节加料速度，并记下粉磨电机的电流大小，测出一系列数据进行比较。

2、将加料电磁振动电流和风阀预先设定某一数值，然后调节分级机转速，测出一系列数据进行比较。

3、将分级机速和进料电磁振动电流预先设定某一数值，调节风阀开启程度，测出一系列数据进行比较，选出细度范围符合要求而产量又较高的一组，做为今后生产的依据。

（三）调节辅助系统

1、锂基润油脂具体指标：滴点170-230℃；温度范围50℃-+130℃；速度范围：高速；机械稳定性：优良。

2、变速的润滑参看变速箱说明书的规定。

3、如设备箱每天24小时连续运转，加油时间应适当缩短。根据轴承大小及同一部位轴承数量（单或双），每次补加脂量3-15克，如发现下轴承盖与轴之间的间隙有脂渗出，表示加脂过量，应适当减少。

4、加料系统、关风机、出料搅龙等如采用摆线针轮机构及风机的润滑，请按随机提供的相应说明书中的规定进行。

（四）设备关闭检修

设备运行一个月左右时间后，应进行全面检查，发现隐患，及时排除。

1、主机部门：检查主机内部运行部件紧固螺栓，粉磨副（销轴、磨圈）有无松动，粉磨副（销轴、磨辊、磨圈）及分级机的磨损情况，支承粉磨副及分级机的轴承座内轴承的磨损情况，是否有因磨损太大而引起晃动，传动带的松紧程度是否合适等，变速箱内润滑油是否足够。

2、管道系统：注意管道连接部分的螺栓是否松动而漏气，管道是否有受腐蚀或磨损穿孔，管道内有无积灰等。

3、电器部分：用压缩空气吹净电控柜内各种电器部件及电机上的积灰。

4、除尘器部分：A箱体：检查密封情况，特别是接缝部位及检修门的四周。箱体内侧容易结露、粘附粉尘，应予清理；锥斗部分容易造成排料不畅，更应急时清理；B认真检查脉冲电磁阀及脉冲控制仪等的工作情况，是否灵活可靠；C检查固定滤袋的零件是否松驰、滤袋是否破损、松紧是否合适。有骨架支撑的滤袋不宜太松驰；D在冬天应注意防止喷吹系统因喷吹气流温度低导致滤袋结露或冻结现象，以影响清灰效果；E应该注意梅雨季节，湿度大，因吸入大量潮湿空气，使布袋严重堵塞，影响清灰；F脉搏冲除尘累计工作8小时后，就将除尘器上气包内的积水排放一次。

5、关风机：检查其密封性及灵活性，磨损大时应及时修复。

6、对风机、变速箱、电器部件（如：电机、调速器等）的使用的维护保养，请看附件用户的相关说明书。

7、易损件销轴，磨辊的更换应成套，以保持支架的运行平稳。

七、水分含量对环辊磨生产重质碳酸钙工艺的影响 

重质碳酸钙粉是以天然方解石、大理石或白垩为原料，经机械设备粉磨和分级后达到一定细度的粉体。目前我国的重钙加工设备种类繁多，如：雷蒙磨、冲击式粉碎机、干式搅拌磨、气流磨、立磨、环辊磨、振动磨和球磨机等等，它们与分级机配合，组成超细粉加工系统，即可实现超细重钙微粉的生产。统观各种加工工艺及设备，一般都可以达到较好的超细粉碎效果，对各类设备的工艺探讨一直是粉体工程专家竞相研究的课题。在干法超细粉的加工中，水的助磨作用也越来越被人们所重视。本文以环辊磨工艺系统为研究对象，结合作者多年的工作经验和实验结果，研究了水分含量对环辊磨生产重质碳酸钙工艺的影响，以及水分在碳酸钙颗粒表面的作用机理。

（一）实验

1、原料和设备

实验用的方解石，取自某有限公司，颗粒粒度dgd=12mm；水分0.05%；其主要化学成分为：w(Si02)=0.28%;w(Ca0)=55.26%。

实验用的超细粉碎设备，闺西丰力粉碎机械有限公司，HLM-880内分级超细离心环辊磨。

实验用的水为普通自来水。

实验用的粒度检测仪，丹东市百特仪器有限公司，BT-1500型离心沉降式粒度仪。

2、研究方法

A、启动环辊磨机组，对磨机进行连续喂料，不改变设备的工艺参数，待系统运行稳定后(此时磨内温度约80℃)，取样检测产品的粒度及水分含量，并记录磨机的运行参数。B、从磨机喂料口定量连续加水，增加入磨的方解石颗粒水分，使得人磨的方解石颗粒水分固定在几个级别上，分别在相应水分含量的条件下，待系统运行稳定后取样检测并记录运行参数。

（二）试验结果及讨论

1、原料水分对成品水分的影响

环辊磨采用多层粉碎副，在同一层的粉碎副中有多个磨环同时以冲击、碾压、研磨的作用综合对物料进行粉碎。在各种力的作用下，磨机内产生大量的热，随着风机产生的负压，一部分随风排出，另一部分在风路系统内循环，致使整个系统内产生80℃左右的高温。含有水分的方解石颗粒在粉碎过程中，受高温的作用，部分水分被汽化，透过收尘器滤袋，随风排出系统，因而产品中的水分不会朋显增多。

2、原料水分对磨机系统参数的影响

原料水分含量过多或过少时，磨碎到一定粒度的碳酸钙颗粒，团聚现象较为严重，磨机打开团聚体的速度与碳酸钙微粒之间团聚的速度相等。而团聚体以大颗粒的假象存在，不能通过分级机叶片，只能弥散在磨机体内，导致磨机内的粉尘浓度大幅度提高，分级机电流上升；磨碎后的碳酸钙微粒，不能及时地通过分级机被风机抽走，磨内粉料达到饱和，磨机产量下降，主机负荷降低，电流也随之减小；原料水分含量过多时，汽化后的水分子会凝聚在收尘器的滤袋上，润湿滤袋而堵塞滤袋微孔，整个体系风量下降，风机电流迅速减小。只有原料水分含量在合适范围内，才能使系统达到最佳运行状态。

3、原料水分对成品粒度的影响

从上表中可以看出，原料水分含量很小时，产品的粒度比较粗；当水分达到3%以上时，产品的粒度也比较粗，只有合适的水分含量，即水分含量在1%左右，此时产品粒度最小。

（三）水分的作用机理

方解石颗粒在磨机内，受到磨环高速冲击、碾压、研磨的综合作用，颗粒被打碎，逐步超细化，形成超微细颗粒。与此同时，颗粒的碰撞、摩擦也会在磨机内产生富余的电荷，这些电荷聚积在单十的颗粒表面上，从而使颗粒带有一定的电量。这些颗粒有的带正电：有的带负电，形成粉体后总体上是不带电的。正是由于电荷的存在，当两个带有正负电荷的微粒靠近到一定程度时，便产生了静电引力F=Q1Q2/R2，这个力将多个带电微粒吸引在一起，形成了团聚现象，颗粒越微细，团聚现象也就越严重，解团聚也就越困难。

由于电荷的存在，颗粒之间表现出极强的电引力，把多个带电微粒紧紧吸引在一起。这些团聚在一起的颗粒，其表面形貌不规则，加上碳酸钙微粒本身不导电，正负电荷难以中和，颗粒上的静电荷短时间内就不会消失。水的存在使得这些微小颗粒之间力的关系发生了微妙的变化。原料水分小于0.05%时，聚积在微粒表面的正负电荷不能够被迅速中和掉，电引力引起的团聚现象得不到根本性的解决。当水分逐渐正加到1%左右时，在磨内高温的作用下，水被汽化，与颗粒一起弥散在空气中，水分子吸附在颗粒的表面上，当两个带电微粒接触时，由于水的导电作用，正负电荷很快被中和掉，不会形成明显的团聚现象。当原料水分进一步增多，到3%以上时，汽化后的水分子吸附在微小颗粒的表面上，虽然能够很快中和颗粒上的正负电荷，解决静电团聚现象，但是多余的水分会把颗粒包覆起来，形成薄膜水。这层水膜，在表面张力的作用下，象胶粘剂一样，又将颗粒黏结在一起。所以，原料中含有适量的水分，给整个磨机系统的最佳运行提供了良好的条件。

（四）结论

在利用环辊磨生产超细重质碳酸钙的工艺中，原料的水分含量对整个工艺参数和产品粒度有较大影响，水分子可以有效避免带电颗粒的静电团聚，但是，过多的水分，同样可以使碳酸钙微粒产生牯性团聚，甚至破坏磨机系统的运行稳定性。原料合适的水分含量应保持在1%左右，这样可以在确保产品粒度合格的情况下，充分挖掘设备潜能，降低生产成本。