防水之家讯：某公司5000t/d生产线由中材国际南京水泥工业设计研究院设计，生料配料采用石灰石，黏土，铜矿渣和砂岩四组分配料。生料磨引进的是丹麦FLSmith公司的Atox-50辊式磨，采用三风机系统。主电机额定功率3800Kw，额定电流431.7A，循环风机额定功率3400 Kw，额定电流380.9A，系统风机710 Kw，额定电流90.15A。设计时已计划余热发电项目，故高温风机置于增湿塔之前，工艺流程见图1。
图1:生料粉磨及废气处理工艺流程图本文结合生产线具体情况，就正常生产和后来耐磨件磨损后的运行情况做一对比分析。
1、正常生产时的运行操作
1.1料层厚度的控制
立磨工作原理是料床粉磨，因此在运行中一定要形成均匀适当的料层，过厚或过薄都达不到研磨效果。料层过厚则“磨不透”，物料不能被有效粉磨，主电机电流大，入库斗提电流低，磨机压差急剧升高；料层薄，则振动大，吐渣大，同样达不到研磨效果。一般来说料层厚度控制在10-30mm比较适宜.若出现料层厚度有上升趋势，此时可以采取提高磨出口温度来增强磨内物料流动性，增大研磨压力等方式来稳定料层厚度至适当值。若采用以上两种方式达不到预期目的，也可以适当减少喂料量(一般减少10-20t/h)，把磨内拉空，系统稳定后再恢复正常。若出现料层有变薄趋势，可采用以上相反的措施
1.2研磨压力
研磨压力是进行粉磨的动力，是个至关重要的参数。研磨压力大，料层薄，粉磨效果好，但也易导致振动大，主电机电流大；相反，研磨压力小，料层较厚，研磨效果不足，影响磨机产量。开磨时，喂料量少，一般设定研磨压力70或75bar，待系统趋于稳定后结合主电机电流，吐渣斗提电流，料层厚度，振动等参数进行调节。正常情况下控制主电机电流300-350A之间，振动2.0mm/s左右。吐渣斗提电流不超过50A(空载电流42A,额定电流103A)。一般来说，吐渣量较大时(斗提电流超过50A，一般在55-60A)，可适当增大研磨压力，提高研磨效果，大吐渣量降下来，提高磨机产量。研磨压力增幅一般一次3-5bar，不宜过大，否则系统不稳，易引起振动大。但若出现吐渣斗提电流大，但主电机小却波动大(220-330A)，料层薄，振动大，这时不宜增大研磨压力，因为此时磨内并没有形成均匀稳定的料层，研磨效果不好，主电机电流波动大主要是由于料层薄，磨辊与磨盘直接碰撞引起，增大研磨压力只会使振动更大，吐渣量多，主电机电流大，形成恶性循环。这时应减少喂料量，减小研磨压力(一般减小5bar)，待磨及稳定后再慢慢增加产量。
1.3 磨出口温度
磨出口温度对系统稳定运行至关重要.磨出口温度过高,达到90℃或者更高,此时磨况极不稳定,物料在磨内流动性太大，形不成均匀料层，研磨效果不好,而且振动大,达到3.0mm/s以上.此时主电机电流可能较小,但由于物料没有出去,此时电流小是暂时的,马上就会升高,而且极易引起选粉机塌料引起磨机振动跳停.当然磨出口温度低，料层过厚也达不到研磨效果.在磨出口温度合适的范围内,温度降低的过程（此时有利于料层的形成）有利于物料出磨,应以稳定物料出磨为原则温度偏低控制.一般控制出磨温度75--85℃之间.这里需要说明的是，增大研磨压力可使磨出口温度有所上升，可能是磨辊与物料之间做功较多引起。另外，把循环风阀门开大，这时出磨含尘气体(相对来说温度较低)有部分进磨，会出现磨入口气体温度增大但出口气体温度降低的情况。磨出口温度降低比较容易理解，由于掺进了温度相对较低的出磨气体，有降温作用。对于磨入口温度升高的情况，分析应该是这样的:在没有开大循环风挡板时磨入口处风速很大，此时风管内气体可看作层流运动，主要以导热方式换热，当开大循环风挡板开度后，系统风量大，但风管内风速降低，此时气流由层流变为湍流为主，与热电偶的换热主要以对流方式，对于入磨气体这种导热系数不高的流体，对流方式传递的热量比导热方式强，故入口温度相对高一点。当然，循环风挡板开度大小对磨出口气体温度的影响不是很大，在小范围内调节可以尝试。
1.4磨机压差
磨机压差一方面反映了磨内物料的多少，喂料与出磨物料之间的动态平衡问题，另一方面反映了磨内悬浮物料的多少，一般磨机压差在5500Pa左右，此时磨机达到饱满状态，喂料与出磨物料达到动态平衡，产能得到最大发挥。若出现料层变厚趋势，主电机电流增大，出磨温度低(低于75℃)，研磨效果不好，压差相对较低，这时可适当提高磨出口温度至80--85℃，这时物料充分得到热交换，从磨盘上吹起，料层变薄，压差升高到5500Pa左右，同时选粉机电流增大，说明物料被吹起进入选粉机，研磨效果好，磨机达到动态平衡。
偶尔也会出现磨机压差突然一下子升高许多，达到5800--6000Pa，这时极易引起选粉机塌料，大量物料返回磨盘，料层突然不稳，主电机电流增大到四百多A，易引起磨机振动。此时要大幅度降低选粉机转速，把这股料子立即放出去，待磨机压差恢复正常再慢慢把转速增加至正常值。这时降低选粉机转速，个别粒度跑粗，但量毕竟很少，通过均化作用对生料易烧性不会有太大影响。原则上这样降低选粉机是不规范的做法，主要是一种应急措施。
1.5振动保护
立磨振动对保护磨体是个十分重要的监控参数。导致振动大的一般原因如料层不稳，研磨压力过大，喂料不均等这里不做论述。对于立磨振动大时的应急措施最常用的方法就是升辊，但有时候经常出现点击"升辊"信号后磨辊还没有脱离磨盘振动持续增大的情况，尤其在研磨压力较大时升辊速度较慢的情况更为明显，极易引起振动停机。为此，发现振动大，在点击升辊的同时应立即降低研磨压力，一般一次降低5-10bar，这样可使振动得到较为有效的控制。另外，若偶尔出现振动高报或者高高报的情况，在采取上述两种措施的同时点击操作画面中"系统复位"，使振动高报或高高报信号立即消失，这样可以再延时几秒钟，尽一切可能的避免振动停机事故。当然这一切都是应急措施，操作中应尽量使振动越小越好。
1.6立磨通风
磨机通风对立磨稳定，优质，高产，低耗具有重要影响。磨机通风小，则物料拉不出去;通风大，则细度易跑粗，同时循环风机电流大，系统电耗增加。在操作中一般喂料量超过400t/h，循环风机入口挡板开88﹪或90﹪， 喂料量达到或超过450t/h，则挡板开92﹪左右。循环风机电流310-325A之间，风料达到平衡。
1.7关于停磨排放吐渣
立磨开启后排放吐渣料入磨是件又费力又危险的事，放吐渣不可能很均匀，极易造成入磨物料不均引起振动。所以每次计划停机都要尽量把磨内物料磨空，少朝吐渣仓排放吐渣。为此，应提前5-10min把喂料量减下来，同时降低研磨压力至70bar甚至65bar，观察入磨皮带摄像头，上面只剩下吐渣料时特别关注振动，合理选择升辊时间，在保证磨体振动前提下尽量多磨一会儿，把磨内物料磨空，少排吐渣。
2、耐磨件磨损后的运行分析
以上是立磨在正常生产时的运行参数分析。随着耐磨件如辊皮，磨盘衬板的磨损，为了最大限度的发挥磨机产能，出了及时对辊皮进行翻边外，在操作上也要进行一些调整。下面笔者将重点谈一下耐磨件的磨损对系统的影响。两者比较参考分析。
2.1辊皮磨损后的运行状况
投产运行三个多月后，磨机明显恶化，主要体现在主电机电流高，达380-400A，而且经常出现高达500A的过载电流，振动大，2.5mm/s以上，给安全生产带来了极大的隐患。增大研磨压力至90bar，但效果不明显。磨机压差偏低，4800-4900Pa，选粉机转速1050-1100rpm，料层薄，而且不稳定，经常出现料层显示为“1”mm的情况，被迫减产至400t/h，甚至380t/h。
利用停磨检修机会进磨检查，发现磨辊辊皮的磨损已经很明显，如图1所示：
物料经下料溜子落入磨盘中央，在磨盘离心作用下甩向边缘，在磨辊与磨盘衬板的内侧，即1-4区，磨辊通过垂直运动挤压在磨盘上，把物料咬入其中进行研磨。在此区域，物料料层厚，大块多，受力较大，大多数大块被逐步粉碎成细小的颗粒，然后在磨盘旋转离心力的租用下，物料向磨盘边缘运动，进入4-10区，在这个区域，物料相对较薄，在9-10区，距磨盘回转中心距离最远，离心力最大，被甩出磨盘，被自上而下的热风吹起进行烘干并带入上面的选粉机进行分选。选出不合格的粗粉落入磨盘中心重新不料进行二次研磨。而在9-10区没有被风吹起来的，大块物料则落入磨盘下面的刮板腔被刮出磨机后进入吐渣斗提重新入磨。如果磨辊与磨盘衬板磨损严重，则会影响1-4区的研磨效果，造成4-10区大块增多，外排吐渣量大及选粉机返料增多，磨机内循环大，料层不稳定。主电机电流大，磨机台产低。
由以上分析可以认为：影响磨机台产的主要因素是磨辊衬板磨损严重，形不成稳定的料层，物料不能被有效研磨。经常出现的料层厚度显示为“1”mm及主电机电流500A的情况及振动大，可能是磨辊5-7区与磨盘直接碰撞引起的。
2.2翻边后的运行
为使生产正常进行，11月下旬公司组织对辊皮实施翻边处理，把磨损较轻的外侧换到内侧以加强对物料的研磨。翻边后磨况又回到了以前的状况：喂料到450t/h，系统运行稳定如表1所示。
表1 辊皮磨损前后磨况参数对比
时间台产（t/h）主电机电流（A）磨机压差（Pa）选粉机转速（rpm）振动（mm/s）研磨压力（bar）料层厚度（mm）磨损前450300—3505500左右950—9802.0以下80左右30—60磨损后380—400380—4004800—49001050—11002.5以上905—302.3 辊皮双面磨损后的运行
这样运行三四个月后，磨况又回到翻边以前的状况，进磨检查，发现辊皮、磨盘衬板磨损到了惊人的程度，内外侧的磨损几乎相当。如图2所示。
检查磨盘衬板的磨损。如图3所示。
此时磨况极差，喂料量390-400t/h。料层偏厚30-40mm，主电机电流高，380-400A。振动小，2.0mm/s以下。磨机差压5000Pa以上，磨出口温度不超过80℃。
此时虽然振动小，但研磨效果不好，进料与出料达不到动态平衡，磨内物料越积越多，主电机负荷大。给安全生产带来了极大的隐患；另一方面，物料出不去，磨机差压高（受系统漏风影响，正常情况下磨机差压随运行时间的延长逐渐下降），易造成选粉机塌料，形成振动。这样下去只能减产运行，否则系统将恶化循环。
2.4 辊皮双面磨损后在操作上的调整
针对以上情况，在操作上采用以下调整：
⑴ 提高出磨温度至85-89℃，以增强磨内物料流动性
⑵ 加强磨内通风，循环风机入口挡板开度由92%-95%
⑶ 增大研磨压力，由95-100bar增大到110bar
⑷ 通过提高出口温度和增大研磨压力的方式，把料层偏薄控制在1-10mm以内
通过以上调整喂料量达420t/h左右，主电机电流320-360A，磨机差压4600-4800Pa，振动2.5mm/s以下，系统运行稳定。
调整前后具体参数对比见表2所示。
表2 参数调整前后系统运行对比时间台产（t/h）主电机电流（A）磨机压差（Pa）循环风机入口挡板开度（%）振动（mm/s）研磨压力（bar）出磨温度（℃）料层厚度（mm）磨损前390—400380—4005000以上922.0以下95—10080以下30—40磨损后420320—3604600—4800952.0—2.511085—891—102.5 关于料层厚度与磨机振动的思考
料层显示为“1”mm的情况，可能是由于辊皮和磨盘中间部分(即对应二者4-7区)直接接触，碰撞引起。因为二者4-7区相对边缘来讲磨损较轻，比较凸，易接触。但在1-4区和7-10区，由于二者都磨损比较大，中间钳入了物料进行研磨，所以实际起到研磨作用的料层厚度应在1-4区和7-10区磨辊与磨盘形成的间隙范围内，即30-60mm左右。这里看到的料层显示为“1”mm的情况已失去自身意义，只能作为参考值。
至于磨辊与磨盘二者直接接触问题，由于两边钳入了物料进行研磨的缓冲作用，振动不是很大，2.5mm/s以下，主电机电流不至于过高达500A情况，所以笔者认为此刻磨辊与磨盘衬板的直接接触并不能认为是严格意义上的直接碰撞，应该只是“接触”，即所谓的“点到为止”，没有形成较大的冲击破坏力。若二者是严格意义的接触碰撞，必然伴随着振动大，主电机电流过高的情况，翻边前料层显示为“1”mm时主电机电流达500A现象也从客观上证实了这一点。
在第二次磨机工况恶化未进行操作调整前，料层厚度显示为30-60mm，这里显示的是磨辊与磨盘5-7区的距离，而实际边缘处料层厚度已达90-100mm。实际料层厚，研磨效果下降，主电机电流大，也就不难理解了。
另一方面，笔者想特别提醒一下，原则上讲辊皮、磨盘衬板磨损到一定程度达到更换要求时要更换，对于磨辊和磨盘直接接触碰撞这种情况是严格禁止的。但就本系统而言，也许是石灰石含硅镁比较高，易磨性差，磨损也比较严重，特殊，所以在后期，即使料层很薄，显示为1--10mm，尤其是显示为“1”mm时，可以判断为本磨辊与磨盘直接接触，但由于某种原因两侧嵌入物料进行研磨，缓冲作用比较强，故振动不是很大，而且具有研磨效果。上面说过，磨损到更换要求一定要更换，但究竟磨损到何种程度更换，这个问题笔者不能做一定量结论，但就本系统而言，笔者根据从投产到现在运行情况分析，认为此刻已经达到了需要更换的临界状态，也就是说这种情况还能够运行下去，但如果出现磨况恶化，振动上升，研磨效果不足，则意味着耐磨件的使用寿命已达到极限。当然这也是笔者的看法。
所以从这个意义上讲，笔者认为本文的重点是分析问题的一个过程，从耐磨件磨损轨迹来分析问题，并采取相应对策。就本系统而言，有几点共性的东西，随着耐磨件的磨损，研磨效果下降，在没有翻边时由于自身不稳，振动大，主电机电流大，双面磨损后，研磨效果不足，需要加大研磨压力，加强通风，振动会相对以前大等等。这些都是前后统一的东西，应作为共同的经验之谈，并结合自己独立的思考。
3结语
中控立磨的操作没有一成不变的东西，要具体结合每一时刻不同的磨况及耐磨件的磨损情况对各个运行参数进行全面综合的分析，合理调节，才能使系统得到优化，否则，孤立起来，生搬硬套，是达不到预期目的的。
参考文献
[1] 赵伟 余红卫 贺怀选 ATOX50立磨磨辊衬板掉头操作方法论 《水泥》2008.9。
[2] 孙刚 ATOX50立磨辊套翻边运行分析 《水泥》2009 1。
[3] 孙长俊 ATOX50生料立磨的中控操作 《新世纪水泥导报》2009 5
转载 《新世纪水泥导报》2011年第四期
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