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【摘 要】 随着我国水泥生产技术与国际间的广泛交流，水泥工业得到了长足的发展与进步。就水泥粉磨技术而言，由于粉磨主机设备及预处理生产工艺等因素，会直接影响到系统产量。因此，本文通过分析棒磨机的工作原理及结构，针对棒磨机在预粉磨水泥孰料中的应用及应注意的问题进行探讨。
【关键词】 棒磨机 预粉磨 水泥 生产效益
1. 棒磨机的工作原理
棒磨机结构图简单，系统附属设备少，因此投资小，维护管理方便。
棒磨机是依靠棒的压力和磨剥力磨碎矿石的。当棒打击矿石时，首先是打碎粗粒，然后才磨碎较小的矿粒；棒与棒之间是线接触，而球与球之间是点接触。因此，当棒沿筒壁转动上升时，其间夹着粗粒，类似棒条筛作用，让细粒从棒缝间通过，这也有利于夹碎粗粒，和使粗粒集中在磨矿介质打击的地方。因此，棒磨机有选择性磨矿的作用，产品粒度较均匀，过粉碎较少。
2. 棒磨机的结构
2.1 动静压轴承
主轴承采用动静压滑动轴承，静压（即高压）油在磨机启动和停止时使用，动压（即低压）油在磨机工作时既起润滑作用，又起冷却作用。在高压油顶起下启动磨机，可大大降低磨机启动负荷，并可避免擦伤轴瓦，提高磨机的运转效率，磨机正常工作后，停止供给高压油，靠低压润滑油工作。在磨机停止运转前，又向轴承供高压油，将轴颈完全顶起，磨机停止运转后，当筒体冷却至室温之后，再停止供高压油，使轴瓦不因筒体冷收缩而被擦伤，延长轴瓦的使用寿命。
2.2 筒体
筒体部端盖与端衬板间用水泥充填，进排料口与端盖之间衬有硅酸石棉绳垫料。筒体、端盖和衬板间设有耐碱橡胶垫，筒体端盖外设有密封垫，可有效防止渗漏。
2.3 大小齿轮
大小齿轮采用斜齿传动，运转平稳，冲击小，寿命长，润滑采用稀油喷雾润滑，定时喷油，在齿轮表面形成0.5mm油膜厚度，推荐用N680（夏季）或N480（冬季）。
2.4 主减速器
2.4.1 概述
摆线针轮减速机是采用摆线针齿啮合，少齿差行星传动原理设计而成的新型传动机械，具有减速比大，效率高、体积小、重量轻、噪声低、故障少、寿命长、承载能力高。
2.4.2 润滑
（1）减速机通常以油浴润滑为主，润滑油常温下一般采用N150极压工业齿轮油。
（2）减速机应在初次运转100小时后进行第一次更换润滑油，更换时，应去除残存油污。以后每隔三个月换一次润滑油。
（3）已长期没有使用的减速机（一般在12个月以上）在重新使用前，必须更换润滑油。
2.5 慢速驱动装置
慢速驱动装置用于棒磨机检修及换衬板时用，停磨机超过4小时，启动主电机前用慢驱盘车，以达到松动物料之目的，慢速驱动减速器采用蜗轮传动，齿轮离合器，可实现双向驱动。启动慢速驱动前，必须先启动高压润滑油泵，防止擦伤轴瓦，电气保护实现与主电机互锁。
3. 棒磨机在预粉磨水泥孰料中的应用
如上所述，棒磨机属于短粗型（长径比L/D≥1.2）的磨机，磨内研磨体采用不同直径的耐磨材质钢棒级配，实际应用中研磨体填充率一般在22%-30%之间，根据入磨物料粒度平均棒径多取62mm-68mm左右。与球破磨机相比，棒磨预粉磨物料时，钢棒与物料间的“线接触”方式及其对物料有效的碾压辊轧与磨削，克服了钢球与物料“点接触”的缺陷，棒荷对粒状物料具有其独特的“选择性粉碎”及筛分功能，对于0mm-3mm阶段物料粗处理能力与粉磨效率比球破磨机要高得多，且出机物料中<2mm颗粒比例占90%以上。处理物料单位电耗3.0kwh/t-3.5kwh/t左右，与通过式预粉磨辊压机预处理物料的单位电耗基本相当。棒磨机运转性能稳定，维护费用低，操作方便。
采用棒磨机预处理工艺，可使后续管磨机增产30%-50%，节电10%-25%,在混合材掺量不变条件下，水泥成品比表面积提高30m2/kg-50m2/kg,也可在保持比表面积不变的前提下增加混合材掺量3%-6%,降低生产成本。以下是两个实际生产案例:
案例一:PD某单位Ф3x11m开路水泥磨（主电机功率1250kw、设计装载量100t），生产P.C32.5级水泥平均台时产量36.5 t/h，粉磨电耗37.5 KWh/t。在磨前增加一台Ф2.6x3.7m内筛分棒磨机(功率280kw、处理能力76 t/h -80t/h)作预粉磨，安装调试运行后，Ф3x11m磨机台时产量达50t/h，增产13.5 t/h，增幅36.99%;粉磨电耗下降至29 KWh/t，降低8.5kwh/t，节电22.76%。
案例二:SH某单位ф2.6x13m开路水泥磨（主电机功率1000kw、设计装载量78t），生产P.C32.5级水泥平均台时产量31t/h（比表面积380m2/Kg），粉磨电耗37KWh/t。磨前配置ф2.6x3.2m内筛分棒磨机（功率220kw、处理能力65 t/h -68t/h)作预粉磨，ф2.6x13m磨机产量达到42 t/h（比表面积420m2/Kg），增产35.5%。系统粉磨电耗降至32 KWh/t，节电13.51%。
棒磨预粉磨后物料颗粒筛析结果见表1:
4. 棒磨机在预粉磨水泥孰料过程中应注意的问题
4.1 棒球磨
棒磨机的工艺流程，类似于一级开流球磨，但在生产中必须注意以下问题：
4.1.1喂料。棒磨机的喂料必须连续、均匀，切勿忽高忽低不稳定。需要增加产量时，一定要小幅度逐渐增加，防止出现乱棒现象。
4.1.2棒仓衬板螺栓。由于棒的冲击力较大，固定衬板的螺栓易发生松动。岗位工巡视时必须注意，交接班时注意检查。运行中注意记录磨机电机的运行电流。其他技术要求与球磨机相同。
4.1.3出磨物料粒度控制：生产中控制5mm、0.080mm的筛余，要求5mm的筛余不超过5％，O.080mm的筛余为25％一35％。
4.2 圈流磨
生产中对球磨机的技术要求与原来一样，主要控制好以下参数：
4.2.1出磨混合料细度、比表面积。在粉磨高比表面积的水泥时，仅控制80μm筛余是不够的，必须保证一定量的3～30μm的微粉，因此生产中增加45μm或30μm的筛余，同时定期检测对应的比表面积。
比表面积>350m2/kg:80μm筛余≤35％，30μm筛余≤60％;或比表面积330～350m2/kg:80μm筛余≤35％，30μm筛余≤75％。
4.2.2研磨体。生产高比表面积的水泥，研磨体的耐磨性一定要好。生产中研磨体的补充，应根据出磨混合料(30μm)细度的变化为依据，而不能象过去以电流的变化来判断。
4.2.3选粉参数。在保证混合料细度的前提下，控制循环负荷和选粉效率。
循环负荷：100～130％；
选粉效率：50～70％。
4.2.4选粉机回灰处理。生产比表面积370～400m2/kg高细水泥时，将部分粗粉回到棒球磨，有利于提高出磨微粉量。生产中控制粗粉的20％～25％回到棒球磨。
结束语
综上所述，正确合理的应用棒磨机不仅可以大幅度提高水泥的产量、质量，而且改善了水泥的比表面积、颗粒级配等技术指标，增产节能效果好，经济效益明显。
参考文献：
[1] 和春梅.辊压机预粉磨技术的应用[J].建材装备，2006，(4)：17-18.
[2] 张俊峰.调整辊压机系统参数实现增产降耗的措施[J].水泥，2008，(6)：52-53.
（作者单位：中国有色（沈阳）冶金机械有限公司）
【关键词】 棒磨机 预粉磨 水泥 生产效益
1. 棒磨机的工作原理
棒磨机结构图简单，系统附属设备少，因此投资小，维护管理方便。
棒磨机是依靠棒的压力和磨剥力磨碎矿石的。当棒打击矿石时，首先是打碎粗粒，然后才磨碎较小的矿粒；棒与棒之间是线接触，而球与球之间是点接触。因此，当棒沿筒壁转动上升时，其间夹着粗粒，类似棒条筛作用，让细粒从棒缝间通过，这也有利于夹碎粗粒，和使粗粒集中在磨矿介质打击的地方。因此，棒磨机有选择性磨矿的作用，产品粒度较均匀，过粉碎较少。
2. 棒磨机的结构
2.1 动静压轴承
主轴承采用动静压滑动轴承，静压（即高压）油在磨机启动和停止时使用，动压（即低压）油在磨机工作时既起润滑作用，又起冷却作用。在高压油顶起下启动磨机，可大大降低磨机启动负荷，并可避免擦伤轴瓦，提高磨机的运转效率，磨机正常工作后，停止供给高压油，靠低压润滑油工作。在磨机停止运转前，又向轴承供高压油，将轴颈完全顶起，磨机停止运转后，当筒体冷却至室温之后，再停止供高压油，使轴瓦不因筒体冷收缩而被擦伤，延长轴瓦的使用寿命。
2.2 筒体
筒体部端盖与端衬板间用水泥充填，进排料口与端盖之间衬有硅酸石棉绳垫料。筒体、端盖和衬板间设有耐碱橡胶垫，筒体端盖外设有密封垫，可有效防止渗漏。
2.3 大小齿轮
大小齿轮采用斜齿传动，运转平稳，冲击小，寿命长，润滑采用稀油喷雾润滑，定时喷油，在齿轮表面形成0.5mm油膜厚度，推荐用N680（夏季）或N480（冬季）。
2.4 主减速器
2.4.1 概述
摆线针轮减速机是采用摆线针齿啮合，少齿差行星传动原理设计而成的新型传动机械，具有减速比大，效率高、体积小、重量轻、噪声低、故障少、寿命长、承载能力高。
2.4.2 润滑
（1）减速机通常以油浴润滑为主，润滑油常温下一般采用N150极压工业齿轮油。
（2）减速机应在初次运转100小时后进行第一次更换润滑油，更换时，应去除残存油污。以后每隔三个月换一次润滑油。
（3）已长期没有使用的减速机（一般在12个月以上）在重新使用前，必须更换润滑油。
2.5 慢速驱动装置
慢速驱动装置用于棒磨机检修及换衬板时用，停磨机超过4小时，启动主电机前用慢驱盘车，以达到松动物料之目的，慢速驱动减速器采用蜗轮传动，齿轮离合器，可实现双向驱动。启动慢速驱动前，必须先启动高压润滑油泵，防止擦伤轴瓦，电气保护实现与主电机互锁。
3. 棒磨机在预粉磨水泥孰料中的应用
如上所述，棒磨机属于短粗型（长径比L/D≥1.2）的磨机，磨内研磨体采用不同直径的耐磨材质钢棒级配，实际应用中研磨体填充率一般在22%-30%之间，根据入磨物料粒度平均棒径多取62mm-68mm左右。与球破磨机相比，棒磨预粉磨物料时，钢棒与物料间的“线接触”方式及其对物料有效的碾压辊轧与磨削，克服了钢球与物料“点接触”的缺陷，棒荷对粒状物料具有其独特的“选择性粉碎”及筛分功能，对于0mm-3mm阶段物料粗处理能力与粉磨效率比球破磨机要高得多，且出机物料中<2mm颗粒比例占90%以上。处理物料单位电耗3.0kwh/t-3.5kwh/t左右，与通过式预粉磨辊压机预处理物料的单位电耗基本相当。棒磨机运转性能稳定，维护费用低，操作方便。
采用棒磨机预处理工艺，可使后续管磨机增产30%-50%，节电10%-25%,在混合材掺量不变条件下，水泥成品比表面积提高30m2/kg-50m2/kg,也可在保持比表面积不变的前提下增加混合材掺量3%-6%,降低生产成本。以下是两个实际生产案例:
案例一:PD某单位Ф3x11m开路水泥磨（主电机功率1250kw、设计装载量100t），生产P.C32.5级水泥平均台时产量36.5 t/h，粉磨电耗37.5 KWh/t。在磨前增加一台Ф2.6x3.7m内筛分棒磨机(功率280kw、处理能力76 t/h -80t/h)作预粉磨，安装调试运行后，Ф3x11m磨机台时产量达50t/h，增产13.5 t/h，增幅36.99%;粉磨电耗下降至29 KWh/t，降低8.5kwh/t，节电22.76%。
案例二:SH某单位ф2.6x13m开路水泥磨（主电机功率1000kw、设计装载量78t），生产P.C32.5级水泥平均台时产量31t/h（比表面积380m2/Kg），粉磨电耗37KWh/t。磨前配置ф2.6x3.2m内筛分棒磨机（功率220kw、处理能力65 t/h -68t/h)作预粉磨，ф2.6x13m磨机产量达到42 t/h（比表面积420m2/Kg），增产35.5%。系统粉磨电耗降至32 KWh/t，节电13.51%。
棒磨预粉磨后物料颗粒筛析结果见表1:
4. 棒磨机在预粉磨水泥孰料过程中应注意的问题
4.1 棒球磨
棒磨机的工艺流程，类似于一级开流球磨，但在生产中必须注意以下问题：
4.1.1喂料。棒磨机的喂料必须连续、均匀，切勿忽高忽低不稳定。需要增加产量时，一定要小幅度逐渐增加，防止出现乱棒现象。
4.1.2棒仓衬板螺栓。由于棒的冲击力较大，固定衬板的螺栓易发生松动。岗位工巡视时必须注意，交接班时注意检查。运行中注意记录磨机电机的运行电流。其他技术要求与球磨机相同。
4.1.3出磨物料粒度控制：生产中控制5mm、0.080mm的筛余，要求5mm的筛余不超过5％，O.080mm的筛余为25％一35％。
4.2 圈流磨
生产中对球磨机的技术要求与原来一样，主要控制好以下参数：
4.2.1出磨混合料细度、比表面积。在粉磨高比表面积的水泥时，仅控制80μm筛余是不够的，必须保证一定量的3～30μm的微粉，因此生产中增加45μm或30μm的筛余，同时定期检测对应的比表面积。
比表面积>350m2/kg:80μm筛余≤35％，30μm筛余≤60％;或比表面积330～350m2/kg:80μm筛余≤35％，30μm筛余≤75％。
4.2.2研磨体。生产高比表面积的水泥，研磨体的耐磨性一定要好。生产中研磨体的补充，应根据出磨混合料(30μm)细度的变化为依据，而不能象过去以电流的变化来判断。
4.2.3选粉参数。在保证混合料细度的前提下，控制循环负荷和选粉效率。
循环负荷：100～130％；
选粉效率：50～70％。
4.2.4选粉机回灰处理。生产比表面积370～400m2/kg高细水泥时，将部分粗粉回到棒球磨，有利于提高出磨微粉量。生产中控制粗粉的20％～25％回到棒球磨。
结束语
综上所述，正确合理的应用棒磨机不仅可以大幅度提高水泥的产量、质量，而且改善了水泥的比表面积、颗粒级配等技术指标，增产节能效果好，经济效益明显。
参考文献：
[1] 和春梅.辊压机预粉磨技术的应用[J].建材装备，2006，(4)：17-18.
[2] 张俊峰.调整辊压机系统参数实现增产降耗的措施[J].水泥，2008，(6)：52-53.
（作者单位：中国有色（沈阳）冶金机械有限公司）