辊压机联合粉磨系统管磨机衬板磨损分析.doc

辊压机联合粉磨系统管磨机衬板磨损分析
邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会（100831）
胡婷婷北京首铁科技工程公司北京京铁路达市政工程处（100082）

摘要:本文以某粉磨站实际生产数据为依据，分析探讨了辊压机水泥联合粉磨开路磨及普通开路与闭路粉磨系统中管磨机一仓至三仓衬板的磨损机制，提出了衬板抗磨技术措施及抗磨材质的选择。
关键词:联合粉磨开路闭路衬板磨损材质选择

导言
据笔者调查了解，在水泥制备过程中，除串联粉磨及物料分别粉磨（单独计量、均匀混合配制）工艺外，国内现有在运行的水泥粉磨（物料共同粉磨）工艺系统，因磨前预处理方式及设备不同，有近30种之多。辊压机联合粉磨工艺系统既充分发挥了高效料床预粉磨的技术优势（由辊压机与动态或静态分级设备组成磨前闭路，对入磨物料挤压处理后进行分级），又凸现出管磨机独具的对水泥物料细磨整形与均化功能，是目前水泥行业广泛应用的高效粉磨工艺。联合粉磨又分为不带成品选粉机的开路磨（双仓或三仓）工艺系统（或称单闭路系统）与配置磨尾成品选粉机的闭路磨（双仓或三仓）工艺系统（或称双闭路系统），两种粉磨工艺系统各有其特点。
由于联合粉磨工艺系统与未设置磨前物料预处理的普通粉磨工艺有本质的不同，经挤压分级后的入磨物料粒度进一步缩小，易磨性显著改善，系统产量大幅提高，粉磨电耗降低。后续管磨机所用研磨体尺寸相应减小，衬板工作表面所受到的研磨体冲击动能下降，磨内的各种抗磨件使用寿命明显提高，研磨体及衬板磨耗降低。
现对某水泥粉磨站辊压机联合粉磨工艺开路磨系统中管磨机一仓至三仓衬板磨损机制、磨损状况及其选材进行分析与探讨:
辊压机联合粉磨开路磨系统主机配置基本概况
某水泥粉磨站配置120-50辊压机（物料通过量120-170t/h、主电机功率250KWx2）+550/110打散分级机（处理能力≥150t/h、电机功率45kw+30kw）+Ф3.2x13m三仓开路高细管磨机（设计能力60t/h、主电机功率1600kw、设计装载量125t、主减速机型号JDX1000、速比i=7.1、磨机工作转速18.1r/min）组成联合粉磨单闭路工艺系统。
Ф3.2x13m磨内设置两道筛分隔仓板，由于大量掺用附近火力发电厂的干排粉煤灰作混合材，隔仓板缝宽度为8mm，内筛板缝宽度2mm;出磨篦板缝宽度6mm,内筛板缝宽度4mm;隔仓板与出磨篦板缝均为同心圆状，全磨实际装载量136t,磨内研磨体材质均为中铬合金。
磨机平均有效内径Di为3.08m，一仓有效长度3.0m(仓长比例24.50%)、二仓有效长度2.50m(仓长比例20.40%)、三仓有效长度6.75m(仓长比例55.10%)，总有效长度12.25m。一仓研磨体用球，二仓、三仓研磨体用微锻。
磨机一仓采用单孔小块的曲面阶梯衬板，衬板尺寸为308mmx244mm，带球端（厚端）厚度110mm，非带球端（薄端）厚度35mm，厚、薄端阶差为75mm，新衬板单块重量36.3kg/块，整仓衬板总重量13.94t。磨机二仓、三仓均安装使用厚度55mm的单孔小波纹衬板，三仓内设有4圈(道)活化环（活化环高度840mm、每圈32块）。磨机衬板、隔仓板、出磨篦板、活化环材质均为ZGMn13Cr2合金钢，衬板化学成份及机械性能见表1:
表1衬板化学成份（%）及机械性能
CSiMnPSCrMoHBαk（J/cm２）1.120.6512.9<0.06<0.032.040.60275135由表1中化学成份及机械性能来看，衬板材质属于典型的合金奥氏体高锰钢，其初始硬度不高，但冲击韧性优良，系奥氏体高锰钢的特征。在磨机运行过程中，衬板得到加工硬化，随着钢球的抛落、冲击、摩擦，衬板金相组织中合金奥氏体会产生Ar→M马氏体转变，工作表面硬度提高。金相组织中的硬质相合金碳化物呈弥散化分布，与奥氏体组织共同兼顾硬度与韧性。尽管联合粉磨工艺系统的管磨机一仓球径较小，但其小能量多冲击的运动轨迹，亦相当于高锰钢衬板的喷丸硬化，使衬板工作表面产生良好的硬化层（洛氏硬度HRC≥50）以抵抗磨料磨损，但心部仍保持较高的冲击韧性，使用过程中未见破损，磨损程度均匀。
经过辊压机挤压后的物料入打散分级机分级，粗颗粒物料返回称重仓再次挤压，分级后的细料入磨机粉磨，通过调整辊压机工作压力及打散分级机筛板缝尺寸与内锥筒高度。辊压机工作压力由6.0MPa-6.5MPa提高至7.0MPa-7.5MPa，增加被挤压物料中的细粉含量，打散分级机内筛板缝由8mm改为5mm，使入磨物料80μm筛余保持55%左右。P.C32.5级水泥台时产量77t/h，出磨细度80μm筛余<2.5%，P.042.5级水泥台时产量67t/h，细度指标控制80μm<1.5%。磨机一仓研磨体级配见表2:
表2磨机一仓研磨体级配
磨球直径（mm）Φ70Φ60Φ