1、前言
料層擠壓粉碎理論，即物料在壓力作用下產(chǎn)生應力集中引起裂縫并擴展，繼而產(chǎn)生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達到物料破碎。它避免了在機械破碎時產(chǎn)生的大量飛濺殘片所帶走破碎能量的浪費，從而使能耗降低，進而占據(jù)了新一代磨機粉磨理論的主導地位。從此，以擠壓方式實現(xiàn)粉磨的立磨和輥壓機，其能量有效利用率較高、能耗低、結構緊湊、占地面積小。料層擠壓粉碎技術及裝備廣泛應用于水泥、火電、礦山開采加工等許多行業(yè)，它的發(fā)展一直受到各行業(yè)密切關注。但立磨機械結構復雜、系統(tǒng)通風費用高；輥壓機輥壓高、結構復雜、振動大、維護費用高、系統(tǒng)烘干能力低。近年來，具有球磨機的可靠性、立磨的緊湊結構和輥壓機的低能耗的全新結構的新型粉磨設備——筒輥磨橫空出世，它的優(yōu)勢為擠壓粉磨工藝找到了一條能充分發(fā)揮節(jié)能潛力的新途徑。它依靠在柱面與內(nèi)環(huán)面組成的擠壓通道內(nèi)以中等的壓力(界于立磨與輥壓機之間)，實現(xiàn)“一次通過，多次粉磨”作業(yè)，大幅度降低擠壓粉磨過程所采取的擠壓應力，從而改善了設備的運轉性能。
2、筒輥磨的現(xiàn)狀
筒輥磨國內(nèi)外大體型式有三種：“單輥機械式”——其物料的輸送靠機械方式完成，特點是磨筒體以超臨界速度旋轉，物料緊貼磨筒體內(nèi)壁，通過刮板和導料板的作用實現(xiàn)物料一次通過多次輥壓的目的；“單輥風掃式”——其物料的輸送靠風掃方式完成，特點是磨筒以亞臨界速度旋轉，物料主要靠筒體內(nèi)部循環(huán)，接近成品細度的細料被風掃出，物料外循環(huán)量較少，筒體兩側同時進出料；“多輥機械式”——物料的輸送靠機械方式完成，作用機理類似“單輥機械式”，但結構復雜，多輥之間協(xié)調(diào)困難。
筒輥磨作為新一代磨機，現(xiàn)今處于運轉、調(diào)試、改進或攻關階段的筒輥磨大致上有3種，即法國 FCB公司的 Horomill，丹麥FLS 公司的Cemax磨，以及我國華新水泥公司的 HXL筒式輥碾磨。由此可見，筒輥磨這個領域很冷清，也很安靜。
當談到國內(nèi)筒輥磨的發(fā)展狀況時，某建材公司主任趙工表示，這幾年，我國的水泥工業(yè)真正開始由大變強了，大型水泥裝備陸續(xù)出口國外，成套裝備甚至出口到有萬國裝備博覽會之稱的中東地區(qū)。與燒成系統(tǒng)的國產(chǎn)化以及具有自主知識產(chǎn)權的世界領先水平預熱器和分解爐等相比，先進的大型化粉磨裝備似乎是中國水泥人心中的痛，華新的HXL筒輥磨讓我們?yōu)橹徽瘢呛芫脹]有它的消息了。
水泥專家高長明先生曾指出，在國外，1995年丹麥FLS公司推出了CEMAX型的筒輥磨系列產(chǎn)品，1997年12月在墨西哥Cemax水泥公司所屬的位于西班牙的MoratadeJalon水泥廠首次投入試生產(chǎn)，設計能力為OPC水泥140t/h，其水泥粉磨系統(tǒng)電耗約25kWh/t。據(jù)了解，這2臺Cemax粉磨系統(tǒng)雖然達到了設計要求，但仍不夠完善，需繼續(xù)改進，主要還是機械方面的問題。
FCB公司的 Horomill呢？除了筒輥磨本身具有的優(yōu)勢之外，在法國拉法基水泥公司的大力支持下，相繼在一些水泥廠調(diào)試試用（FCB筒輥磨的銷售情況，有記錄的約三十多臺，其中用于生料粉磨的約1/5，截止2006年初），同時也在不斷地改進設計，努力尋求解決弊端的辦法，使Horomill粉磨物料的最優(yōu)化與設備大型化。在筒輥磨這個大家庭中，可以這樣說，Horomill撐起筒輥磨這片“天”。
3 筒輥磨的軟肋
筒輥磨作為新一代的粉磨技術和裝備，有關業(yè)內(nèi)人士指出，筒輥磨在投入水泥粉磨系統(tǒng)實際運轉應用中，機械和工藝操作等方面的故障一直困擾著它，例如刮料板斷裂與磨損、磨機震動、軸承發(fā)熱漏油、輥面損壞、物料循環(huán)量波動、瞬時峰值特大造成系統(tǒng)堵塞等。筒輥磨烘干能力欠缺，限制了系統(tǒng)的靈活性。此外，居高不下的外部循環(huán)，使輔助配套設備處理量較大，也是其不利的一面。FLS公司開發(fā)的一種筒輥磨（即Ring Roller Mill），采用亞臨界轉速風掃式原理，但由于料床穩(wěn)定性方面的致命缺陷也沒有獲得大范圍推廣。目前，機械加工能力的不足，耐磨材質(zhì)是否能夠達到筒輥磨的要求也制約著它的發(fā)展。
筒輥磨有如此多的問題尚未解決嗎？一位曾操作過立磨的筒輥磨操作員鄭工客觀地分析道：“就我的心得而言，筒輥磨的優(yōu)點太多了，主要有：比立磨更省的電耗；能摻加更多的混合材；更加簡易的操作和工藝，使得生產(chǎn)可靠性大大提高，我們還未遇到正常生產(chǎn)時振停的事故……理論上它既可以做原料磨又可以做水泥磨，但是筒輥磨的結構和工藝限制了其應用面——只適合用于水泥粉磨，因為其幾乎沒有什么烘干能力。分析工藝流程可以看出，在磨內(nèi)物料都是壓實的料餅，又沒有烘干氣流通過（也不可能引入烘干熱風，否則會引起滑履瓦溫度升高），物料混合帶只有選粉機和袋收塵之間那一截，所以即使循環(huán)風溫再高，也不可能有什么烘干能力。由此就會造成，生料儲庫時常出現(xiàn)堵塞情況，即使添加烘干系統(tǒng)，也不可能達到立磨的烘干效率。”
在講到如何解決烘干問題時，他認為，提高循環(huán)負荷可以對烘干起到起到一定作用，但是我們現(xiàn)在的循環(huán)負荷率已經(jīng)高達1：9～10，循環(huán)斗提功率快到極限。再要提高可能超過系統(tǒng)負荷，同時造成過粉磨現(xiàn)象！也嘗試過強行提高系統(tǒng)風溫，但效果不明顯，而且袋收塵器和選粉機下軸承溫度也無法承受。因為袋收塵溫度上限是100度，下軸承上限110度，但是此軸承位置處于選粉機內(nèi)部，經(jīng)常超標報警。
從當前國內(nèi)筒輥磨的發(fā)展情況來看，如果筒輥磨的國產(chǎn)化率能夠提高，筒子不易加工等問題能夠得到解決，絕對是水泥粉磨的首選。如果工藝等方面再可以改進的話，甚至可以在將來取代立磨進行生料粉磨。
4、筒輥磨的國產(chǎn)化
記者了解到，目前國內(nèi)已有的筒輥磨運行的情況較差。除了一些尚沒解決的固有問題外，作為新一代的粉磨技術裝備，筒輥磨造價高，技術支持費用也很高。國內(nèi)的筒輥磨除了以上上外，主要原因是設備維護跟不上：如備品備件價格昂貴，供貨周期長，出現(xiàn)一些進口件的小問題總是遲遲不能解決，由此造成了產(chǎn)量、質(zhì)量無法保證。這些問題嚴重影響了筒輥磨在國內(nèi)的使用，于是筒輥磨國產(chǎn)化的呼聲也越來越響，而付工對于筒輥磨國產(chǎn)化的問題，他個人認為，中國目前的技術能力和機加水平是根本消化不了那套技術。
付工還提到，國內(nèi)除了中材漢江水泥廠和牡丹江水泥集團有限責任公司兩臺Horomill外，雖然冀東有條自己研發(fā)的實驗線（單輥機械式φ1.6m筒輥磨），華新開發(fā)了HXL筒輥磨，但是國內(nèi)自己搞的筒輥磨都是半粉磨系統(tǒng)，只能與終粉磨球磨機配套使用，離真正意義上的筒輥磨還相差的很遠。作為國產(chǎn)大型筒輥磨的研發(fā)仍有一些技術難點有待攻克，比如筒體的整體制造、刮料板材料選取等等，這些都還有待于機械行業(yè)加工水平的提高和材料科學的技術進步，尚待長期實踐驗證。
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