CN114643104A - 一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成，包括磨盘、数个磨辊，其特征在于，在每个磨辊的入料口侧通过支架总成安装有挡料板，所述支架总成固定连接磨机壳体，所述挡料板为向磨辊中心倾斜的V型挡料板，靠近磨辊侧为反射板，另一侧为拦截板。采用上述技术方案保证低挡料圈高度下磨机稳定运行，使磨盘底部的细粉更容易离开磨盘，降低磨盘细粉含量，改善料层稳定性，提高研磨效率和磨机台时，降低粉磨电耗。相比传统立式辊磨技术，挡料板降低挡料圈高度15～20％，统计平均产量增加10.8％，主机电耗降低13.7％。

Description

一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成

技术领域

本发明属于立式辊磨物料控制技术领域，尤其涉及一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成。

背景技术

立式辊磨简称立磨，其粉磨原理是料层粉磨，即通过颗粒与颗粒之间相互挤压来实现物料的粉磨，粉磨过程可控性好，粉磨效率高。立式辊磨粉磨单元的现有结构原理图见图7。

现有结构的工作原理如下：新喂料及选粉机回料在重力作用下由料仓喂入磨盘中部，磨盘转动带动物料转动，物料在离心力的作用下由磨盘中部向磨盘边缘运动，当物料运动至磨辊下方时，磨辊在力F及挡料圈的共同作用下挤压物料(料层)，物料被粉磨，粉磨后的物料在离心力的作用下越过挡料圈，离开磨盘，在重力作用下落入风环，随后被风环内高速气流向上带入磨机上部选粉机，合格成品被选粉机选走，不合格的大颗粒通过料仓同新喂料混合后重回磨继续粉磨，直至粉磨成合格粒度要求的成品。

立式辊磨集粉磨、烘干、选粉于一体，结构紧凑、系统简单、烘干能力大，对物料适应性强，因此广泛应用于水泥生料、熟料、工业固废、冶金渣等多种物料的粉磨，但相比于同是“料层粉磨”的辊压机相比，最大的共性问题就是料层的可控性差，唯一控制料层的手段就是磨盘挡料圈高度的调整。增加挡料高度，提高料层可控性，但研磨效率降低；降低挡料高度，研磨效率增加，但料层变薄，可控性降低、磨机振动增加；对料层粉磨原理的设备，料层可控性直接影响磨机的稳定性和研磨效率，因此一般情况下粉磨相同物料，立式辊磨的主机电耗较辊压机高0.5～1kWh/t左右。

根据所示立式辊磨磨盘物料运动离散元仿真的动态计算结果分析，磨盘上物料可以划分为A、B、C三个区域：A区物料是能全部进入磨辊下方能被碾压的物料，B区是直接经两磨辊之间的空隙被磨盘甩出的未经磨辊碾压物料(即旁路物料)，C区是磨辊碾压过的物料。由于A区、B区均是未被磨辊碾压过的物料，从提高研磨效率和磨机稳定性的角度，理论上不需要B区存在，即只要是未被碾压的物料，希望全部进入磨辊下方进行碾压，以产生更多的细粉，但实际上磨机越大，相邻两磨辊之间的距离越大，B区越大，同一台磨机，磨盘转速越高，B区就越大。一般而言，随着设备规格的大型化，系统产量就越高，系统电耗就越低，但立式辊磨从台时50～60t/h发展到500～600t/h规模，磨机效率并未出现明显提升的主要原因就在于B区的旁路量的增大致使磨内无效循环量增加，抵消了磨机大型化对磨机效率的贡献。

C区物料由于经磨辊碾压过，料层中夹杂大量细粉，从提高料层粉磨效率的角度，理论需要C区物料中的细粉全部排出，但由于磨盘挡料圈的存在，处于挡料圈高度以下料层中夹杂的细粉除通过磨辊转动和挤压排出部分细粉外，大部分细粉残留在研磨区底部，根据工业生产统计数据，C区物料中≤80μm的细粉含量达18～20％。大量的细粉残留于磨盘底部，增加料层的流动性，从而破坏料层稳定性，一方面造成磨机振动，另一方面降低研磨效率、磨机电流下降，导致磨机台时降低、电耗增加，同时因磨内循环负荷增大，出磨成品的颗粒级配变窄，影响成品的质量和性能。

综上，目前立式辊磨存在共性的问题如下：

1)料层的可控性差，磨盘挡料圈高度同磨机稳定性、研磨效率存在技术冲突；

2)相邻磨辊之间存在不能被磨辊碾压的旁路物料，且磨机越大、磨辊越小、磨盘转速越高，旁路量越大，增加磨内无效循环，降低磨机效率；

3)挡料圈高度以下的料层中夹杂大量未被及时排出的细粉，破坏料层稳定性，降低研磨效率，增加系统电耗。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种降低挡料圈高度，提高研磨效率，提高产品质量的基于立式辊磨的磨辊挡料总成。

本发明是这样实现的，一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成，包括磨盘、数个磨辊，其特征在于，在每个磨辊的入料口侧通过支架总成安装有挡料板，所述支架总成固定连接磨机壳体，所述挡料板为向磨辊中心倾斜的V型挡料板，靠近磨辊侧为反射板，远离磨辊侧为拦截板。

在上述技术方案中，优选的，所述V型挡料板的向心侧设有耐磨层，所述耐磨层的耐磨面HRC≥50。

所述挡料板的基板厚度为12或10或8或6mm，对应耐磨层的厚度为12或10或8或6mm。

所述挡料板的拦截板和反射板之间的夹角β为160±10°；挡料板的高度为200～350mm。

所述支架总成采用升降式支架总成。

所述升降式支架总成包括位于磨盘上方的内支撑结构和安装在磨机壳体外侧设有的外支架，所述内支撑结构包括两个内支架拉杆，两个内支架拉杆连接有内支架横板，位于风环铠甲圈外侧内侧的内支架横板同风环铠甲圈外侧的内支架横板连接，在磨盘的上方内支架拉杆的端部通过锁紧螺母固定连接挡料板；所述内支架拉杆的另一端穿过磨机壳体并延伸出外支架的外支架面板，在外支架的外侧通过拉杆螺母将外支架固定于磨机壳体上；所述磨机壳体上用于穿装内支架拉杆的拉杆安装孔，所述拉杆安装孔沿磨盘高度方向为长孔，在拉杆安装孔的外侧内支架拉杆上套装有密封圈；在外支架内固定有内螺纹构件，所述内螺纹构件内螺装有丝杠，所述丝杠上端沿磨盘的高度方向向上延伸，在靠近丝杠的上端部所述磨机壳体的外侧固定设有丝杠轴承装置，在所述丝杠上端部设有高度调节动力头。

位于风环铠甲圈外侧的内支架横板的下方连接内支架侧筋板，内支架侧筋板焊接在磨机壳体内壁上，用于整体支撑内支架拉杆。

所述高度调节动力头为电动装置或手轮或者便于夹持的平面夹持部。

本发明的优点和积极效果，本发明相比无挡料板的工况，相邻磨辊之间旁路的未被碾压物料量降低50％～60％，增加有效料厚度和粉磨能力，为降低挡料圈高度、提高研磨效率提供了重要的保障。配合磨辊压力调整，同等条件下，相比传统立式辊磨技术，挡料板降低挡料圈高度15～20％，统计平均产量增加10.8％，主机电耗降低13.7％。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图2a是图1中局部放大图；

图2b是V型挡料板结构示意图；

图3是图2中A向视图；

图4是图2中B-B剖视图；

图5是图2中C向-D向展开图；

图6是图4中E-E剖视图；

图7是传统立式辊磨粉磨单元结构原理图。

图中：1、磨盘；2、磨辊；3、升降式支架总成；3-1内支撑结构；3-10、内支架拉杆；3-11、第一内支架横板；3-12、第二内支架横板；3-13、拉杆护套；3-14、锁紧螺母；3-15、内支架侧筋板；4、挡料板；4-1、反射板；4-2、拦截板；5、磨机壳体；5-1、拉杆安装孔；5-2、密封圈；6、外支架；6-1、外支架面板；7、拉杆螺母；8、内螺纹构件；9、丝杠；10、丝杠轴承装置；11、高度调节动力头；12、挡料圈；13、风环铠甲圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图6，一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成，包括磨盘1、数个磨辊2，在每个磨辊的入料口侧通过支架总成3安装有挡料板4，所述支架总成固定连接磨机壳体5，所述挡料板为向磨辊中心倾斜的V型挡料板(参阅图2a)，靠近磨辊侧为反射板4-1，另一侧为拦截板4-2。

在上述技术方案中，优选的，所述V型挡料板的向心侧设有耐磨层，所述耐磨层的耐磨面HRC≥50。

优选的，所述挡料板的基板厚度为12或10或8或6mm，对应耐磨层的厚度为12或10或8或6mm。

优选的，所述挡料板的拦截板和反射板之间的夹角β为160±10°；挡料板的高度为200～350mm。

优选的，所述支架总成采用升降式支架总成。利于调整挡料板的上下高度。

优选的，所述升降式支架总成3包括位于磨盘上方的内支撑结构3-1，所述内支撑结构包括两个内支架拉杆3-10，所述内支架拉杆上套装有拉杆护套3-13，提高拉杆的使用寿命，拉杆护套的形状为V型结构；两个内支架拉杆连接有内支架横板，位于风环铠甲圈外侧内侧的第一内支架横板3-11同风环铠甲圈13外侧的第二内支架横板3-12连接，第二内支架横板3-12连接在焊接在磨机壳体5内壁上的内支架侧筋板3-15上，在磨盘的上方内支架拉杆的端部通过锁紧螺母3-14固定连接挡料板4；在磨机壳体外侧设有外支架6，所述内支架拉杆的另一端穿过磨机壳体并延伸出外支架的外支架面板6-1，在外支架6的外侧通过拉杆螺母7将外支架固定于磨机壳体5上；所述磨机壳体上用于穿装内支架拉杆的拉杆安装孔5-1，所述拉杆安装孔沿磨盘高度方向为长孔，在拉杆安装孔的外侧内支架拉杆上套装有密封圈5-2；在外支架内固定有内螺纹构件8，所述内螺纹构件内螺装有丝杠9，所述丝杠上端沿磨盘的高度方向向上延伸，在靠近丝杠的上端部所述磨机壳体的外侧固定设有丝杠轴承装置10，在所述丝杠上端部设有高度调节动力头11。

所述高度调节动力头为手轮或者便于夹持的平面夹持部，其中平面夹持部采用如三棱头、四方或者六方结构。

本发明中的挡料板方案主要用于出现在磨辊前方被磨辊挤出的未被碾压的物料，其结构总体上为V形折板，前后分为两段，分别为靠近磨辊侧的反射板、后侧的拦截板；其中反射板为拦回段，其主要作用是利用动量反射原理将磨辊挤出的物料反推回磨辊下方进行碾压，同等条件下料层厚度增加，磨机稳定性改善，在磨辊压力保证的条件下碾压后产生的细粉量更多，利于提高磨机台时；拦截板段的主要作用是拦截B区部分未经磨辊碾压直接旁路的物料，并在磨盘转动的作用下将其输送至拦回段，随同拦回段反射板反推回物料一起进入磨辊下方进行碾压，从而进一步提高料层厚度和细粉量，提高磨机台时。

物料运动控制实现过程如下：物料自中心下料管在重力作用下掉落至磨盘，并跟随磨盘一起旋转，受离心力及落料冲击分散作用从磨盘中心向磨盘边缘运动，高于挡料圈12的部分物料(约30％)直接运动至辊磨下方得到碾压，高于挡料圈的另一部分物料(约40％)运动至挡料板末端，沿挡料板向磨辊下方运动，并被挡料板前端V型反折板强制送至磨辊大端研磨区进行研磨，相比无挡料板的工况，相邻磨辊之间旁路的未被碾压物料量降低50％～60％，增加有效料层厚度和粉磨能力，为降低挡料圈高度、提高研磨效率提供了重要的保障。

在无挡料板工艺的传统立式辊磨，料层厚度主要依靠挡料圈高度来实现，因此为提高磨机台时、改善磨机稳定性，增加挡料高度是立磨操作的通用惯例。但如前述，增加挡料圈高度会限制磨盘底部的细粉量排出，破坏料层的稳定性，降低研磨效率。在相同的条件下，挡料板能有效提高料层厚度，这就为降低挡料圈高度提供了保障，确保低挡料圈高度下磨机稳定运行，使磨盘底部的细粉更容易离开磨盘，降低磨盘细粉含量，改善料层稳定性，提高研磨效率和磨机台时，降低粉磨电耗。根据天津院某TRM38.4生料磨工业试验磨统计数据，同等条件下，挡料板能够使挡料圈高度降低15～20％，统计平均产量增加10.8％，主机电耗降低13.7％。工业试验数据如表1所示。

表1TRM38.4生料磨挡料板磨盘物料运动控制方案工业试验数据

根据表1工业试验统计数据，同等条件下，相比现有无挡料板的传统立式辊磨技术，挡料板能够使挡料圈高度降低26.6％，统计平均产量增加10.8％，主机电耗降低13.7％，证明了挡料板实施后磨盘物料运动控制在提高磨机稳定性、提高研磨效率的技术效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于立式辊磨的磨辊挡料总成，包括磨盘、数个磨辊，其特征在于，在每个磨辊的入料口侧通过支架总成安装有挡料板，所述支架总成固定连接磨机壳体，所述挡料板为向磨辊中心倾斜的V型挡料板，靠近磨辊侧为反射板，远离磨辊侧为拦截板。

2.根据权利要求1所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述V型挡料板为复合结构，包括基板和在基板的向心侧设有耐磨层，所述耐磨层的耐磨面HRC≥50。

3.根据权利要求2所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于，所述挡料板的基板厚度为12或10或8或6mm，对应耐磨层的厚度为12或10或8或6mm。

4.根据权利要求1所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述挡料板的拦截板和反射板之间的夹角β为160±10°；挡料板的高度为200～350mm。

5.根据权利要求1所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述支架总成采用升降式支架总成。

6.根据权利要求5所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述升降式支架总成包括位于磨盘上方的内支撑结构和安装在磨机壳体外侧设有的外支架；所述内支撑结构包括两个内支架拉杆，两个内支架拉杆连接有内支架横板，位于风环铠甲圈外侧内侧的内支架横板同风环铠甲圈外侧的内支架横板连接；在磨盘的上方内支架拉杆的端部通过锁紧螺母固定连接挡料板；所述内支架拉杆的另一端穿过磨机壳体并延伸出外支架的外支架面板，在外支架的外侧通过拉杆螺母将外支架固定于磨机壳体上；所述磨机壳体上设有用于穿装内支架拉杆的拉杆安装孔，所述拉杆安装孔沿磨盘高度方向为长孔，在拉杆安装孔的外侧内支架拉杆上套装有密封圈；在外支架内固定有内螺纹构件，所述内螺纹构件内螺装有丝杠，所述丝杠上端沿磨盘的高度方向向上延伸，在靠近丝杠的上端部所述磨机壳体的外侧固定设有丝杠轴承装置，在所述丝杠上端部设有高度调节动力头。

7.根据权利要求6所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：位于风环铠甲圈外侧的内支架横板的下方连接内支架侧筋板，内支架侧筋板焊接在磨机壳体内壁上，用于整体支撑内支架拉杆。

8.根据权利要求6所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述高度调节动力头为电动装置或手轮或者便于夹持的平面夹持部。

9.根据权利要求6所述的基于立式辊磨的磨辊挡料总成，其特征在于：所述内支架拉杆上套装有拉杆护套。

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