一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，包括磨机壳体、磨盘、数个磨辊、下料锥及挡圈；每个磨辊的入料口侧挡料机构、安装在相邻磨辊之间的内置导流机构；其中所述挡料机构固定连接磨机壳体，内置导流机构固定安装在中心下料管的侧壁；在选粉机内下料锥下部出口处设置有的强制喂料机构；挡料圈的外侧安装有使挡料圈与磨盘之间形成一细粉排料间隙的挡料圈调整装置。本发明专利技术解决限制立式辊磨“料层粉磨原理”效率发挥的三个关键共性问题，主要包括立式辊磨料层可控性差、相邻磨辊之间的旁路量、挡料圈高度以下料层夹杂未及时排出的大量细粉等三个共性问题，同时提高研磨效率，磨内循环负荷低，系统用风量小、系统阻力低，从而降低风机电耗和系统电耗的目的。从而降低风机电耗和系统电耗的目的。从而降低风机电耗和系统电耗的目的。

A material motion control system of vertical roller mill

【技术实现步骤摘要】
一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统


[0001]本专利技术属于立式辊磨
，尤其涉及一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统。

技术介绍

[0002]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目前现有结构原理图见图24。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]根据图25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，磨机电耗和效率并未出现明显降低的主要原因就在于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。
[0006]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(见图26)，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。
[0007]综上，目前立式辊磨存在共性的问题如下：
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种研磨效率的提高，磨内循环负荷低，系统用风量小、系统阻力低，从而降低风机电耗和主机电耗的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统。
[0012]本专利技术是这样实现的，一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，包括磨机壳体、磨盘、数个磨辊、下料锥及挡圈；其特征在于：每个磨辊的入料口侧安装有将磨辊挤出的物料反推回磨辊下方的挡料机构以及安装在相邻磨辊之间的内置导流机构；其中所述挡料机构固定连接磨机壳体，内置导流机构固定安装在中心下料管的侧壁；在选粉机内下料锥下部出口处设置有的强制喂料机构；所述挡料圈的外侧安装有使挡料圈与磨盘之间形成一细粉排料间隙的挡料圈调整装置。
[0013]进一步优选的，所述挡料机构包括挡料板和升降式安装支架组件，所述升降式安装支架组件固定连接磨机壳体
[0014]进一步优选的，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。
[0015]进一步优选的，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。
[0016]进一步优选的，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。
[0017]进一步优选的，所述挡料板的挡料板和反射板之间的夹角β为160
±
10
°
；挡料板的高度为200～350mm。
[0018]进一步优选的，所述升降式安装支架组件包括位于磨盘上方的内支撑结构，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，内支架筋板同风环铠甲圈外侧的内支架横板连接，并紧靠于磨机壳体内壁上，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；在磨机壳体外侧设有外支架，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。
[0019]进一步优选的，所述内支架拉杆上套装有拉杆护套。
[0020]进一步优选的，还包括安装在相邻磨辊之间的内置导流机构，内置导流机构固定安装在中心下料管的侧壁；所述内置导流机构包括支架主梁，所述支架主梁的一端固定连接中心下料管，另一端安装有导料板基座，所述导料板基座的外侧安装有导料板，所述导料板平行于磨辊内端面，且弧段平行于磨辊内端面外圆轮廓；所述导料板基座、支架主梁依据导料板位置确定设计和安装位置；所述导料板基座与支架主梁之间连接有支架副梁；在靠近中心下料管侧所述支架主梁与中心下料管之间焊接有支架侧拉筋和/或支架上拉筋。
[0021]进一步优选的，所述支架主梁与支架副梁的夹角为35
±5°
；支架主梁与支架侧拉筋的夹角为20
±5°
；支架主梁与支架上拉筋的夹角为30
±5°
。
[0022]进一步优选的，所述导料板的双面设有耐磨层；所述耐磨层的硬度HRC≥50。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，包括磨机壳体、磨盘、数个磨辊、下料锥及挡圈；其特征在于：每个磨辊的入料口侧安装有将磨辊挤出的物料反推回磨辊下方的挡料机构；其中所述挡料机构固定连接磨机壳体；在选粉机内下料锥下部出口处设置有的强制喂料机构；所述挡料圈的外侧安装有使挡料圈与磨盘之间形成一细粉排料间隙的挡料圈调整装置。2.根据权利要求1所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述挡料机构包括挡料板和升降式安装支架组件，所述升降式安装支架组件固定连接磨机壳体。3.根据权利要求1所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：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。4.根据权利要求1所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，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。5.根据权利要求4所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，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。6.根据权利要求3所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述挡料板的挡料板和反射板之间的夹角β为160
±
10
°
；挡料板的高度为200～350mm。7.根据权利要求2所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述升降式安装支架组件包括位于磨盘上方的内支撑结构，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，内支架筋板同风环铠甲圈外侧的内支架横板连接，并紧靠于磨机壳体内壁上，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；在磨机壳体外侧设有外支架，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。8.根据权利要求7所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述内支架拉杆上套装有拉杆护套。9.根据权利要求1所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：还包括安装在相邻磨辊之间的内置导流机构，内置导流机构固定安装在中心下料管的侧壁；所述内置导流机构包括支架主梁，所述支架主梁的一端固定连接中心下料管，另一端安装有导料板基座，所述导料板基座的外侧安装有导料板，所述导料板平行于磨辊内端面，且弧段平行于磨辊内端面外圆轮廓；所述导料板基座、支架主梁依据导料板位置确定设计和安装位置；所述导料板基座与支架主梁之间连接有支架副梁；在靠近中心下料管侧所述支架主梁与中心下料管之间焊接有支架侧拉筋和/或支架上拉筋。10.根据权利要求9的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述支架主梁与支架副梁的夹角为35
±5°
；支架主梁与支架侧拉筋的夹角为20
±5°
；支架主梁与支架上拉筋的夹角为30
±5°
。11.根据权利要求9的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述导料板的双面设有耐磨层；所述耐磨层的硬度HRC≥50。
12.根据权利要求1的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述强制喂料机构包括焊接在选粉机内锥体下部出口处的导料锥，选粉机内锥体出口为封闭结构；在相邻磨辊之间的选粉机内锥体底部靠近导料锥位置设有下料口；并在下料口位置焊接强制喂料管，所述强制喂料管包括竖直段和折弯段；其中折弯段的下端为出料端，强制喂料管的出料端连接强制喂料箱；强制喂料箱前端同磨辊前段弧形密封配合。13.根据权利要求12所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述强制喂料箱包括喂料箱上顶板、设置在喂料箱上顶板内的喂料箱外侧导板以及喂料箱内侧导板。14.根据权利要求12所述的立式辊磨的磨盘物料运动控制系统，其特征在于：所述导料锥母线同水平线的夹角为50～60
°
。15.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆海建，何小龙，林莉，王维莉，杜鑫，
申请(专利权)人：天津水泥工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：