第九章　辊压机

1、 9 辊压机辊压机 9.1概述 9.2辊压机的构造及主要零部件辊压机的构造及主要零部件 9.3辊压机主要参数确定辊压机主要参数确定 9.1概述 911辊压机的应用及特点辊压机的应用及特点 辊压机是一种脆性物料的粉磨设备，适用于粉辊压机是一种脆性物料的粉磨设备，适用于粉磨水泥熟料、粒状高炉矿渣、水泥原料磨水泥熟料、粒状高炉矿渣、水泥原料(石灰石、石灰石、砂岩、页岩等砂岩、页岩等)、石膏、煤、石英砂、铁矿石等。、石膏、煤、石英砂、铁矿石等。 辊压机主要由两个速度相同、相对转动的辊子辊压机主要由两个速度相同、相对转动的辊子组成。物料从辊子上部喂料口卸下，进入辊间的组成。物料从辊子上部喂料口卸下，进入

2、辊间的缝隙内。在缝隙内。在50300MPa的高压研磨力作用下，的高压研磨力作用下，物料床受到挤压，受压物料变成密实且充满裂缝物料床受到挤压，受压物料变成密实且充满裂缝的扁平料片，或称料饼。的扁平料片，或称料饼。 辊压机工作原理图料片机械强度很低，手捻即碎，含有大量的细粉，其中小于90的成品细小颗粒约占2030，在挤压过的料片中小于2的物料颗粒约占7080，而且还有许多微裂缝。 辊压机与球磨机相比有如下特点： 粉磨效率高，增产节能。在球磨机中由于物料受到的是压力和剪力，是这两种力的综合效应。在辊压机中，物料基本上只受压力。试验表明，在颗粒物料的破碎过程中，如只施加纯粹的压力所产生的应变相当于剪力

3、所产生的应变的5倍。 降低钢铁消耗。粉磨水泥时，球磨机单产磨耗为3001000gt，采用辊压机的粉磨系统，单产磨耗为0.5gt，所以它可以满足粉磨白水泥的要求。 噪音低。球磨机噪音在110dB以上，而辊压机约为80dB。 体形小，重量轻，占地面积小，安装容易，甚至可以整体安装。辊压机的缺点由于辊压机辊子作用力大，辊压机还存在辊面材料脱落及过度磨损，轴承容易损坏，减速器齿轮过早溃裂等设备问题。此外，对工艺操作过程要求严格，例如要求喂料粒柱密实、充满，并保持一定的喂料压力，回料量控制要恰当，粉磨工艺系统配置要合适，否则它的优越性就不能发。 912辊压机工作原理辊压机工作原理辊压机是根据料床粉碎的原

4、理设计的。两个辊压机是根据料床粉碎的原理设计的。两个辊子作慢速的相对运动，其中一个辊固定，另一辊子作慢速的相对运动，其中一个辊固定，另一个辊可以沿水平方向的滑动。物料由辊压机上部个辊可以沿水平方向的滑动。物料由辊压机上部连续的喂入并通过辊间的间隙，给活动辊以一定连续的喂入并通过辊间的间隙，给活动辊以一定的作用物料受压而粉碎。的作用物料受压而粉碎。压力在料层中物料颗粒间传递，受碾压作用压力在料层中物料颗粒间传递，受碾压作用的物料，颗粒受一定的剪切作用。物料颗粒受剪的物料，颗粒受一定的剪切作用。物料颗粒受剪力作用时发生的应变比受压力作用时小得多，而力作用时发生的应变比受压力作用时小得多，而受压力作

5、用的强度和比例都远比管磨机大。受压力作用的强度和比例都远比管磨机大。 粉碎作用主要决定于物料颗粒间的压力，而不决定于两辊的间隙。作用在物料上的压力决定于作用力F和受力面积A，其平均压力为F/A。但是实际上压力分布是一条曲线，在中间达到最大值。粉碎效应是压力的函数，在一定范围内效率最高越过此压力，效率变化不大。 9.2辊压机的构造及主要零部件辊压机的构造及主要零部件921辊压机的构造辊压机的构造辊压机主要由两个辊子和一套产生高压的液压系统构成，辊压机的主要辊压机主要由两个辊子和一套产生高压的液压系统构成，辊压机的主要结构包括压辊轴系、传动装置、主机架、液压系统、进料装置等。结构包括压辊轴系、传动

6、装置、主机架、液压系统、进料装置等。 1. 液压系统液压系统 2. 润滑系统润滑系统 3.进料装置进料装置 4. 挤压辊装配挤压辊装配5. 机架装配机架装配 辊压机俯视图6. 传动系统 7. 扭力支承 在辊轴两端装有调心滚动轴承。一个辊子用螺栓固定在机架上，另一个辊子的轴承装在滑块上，以便按喂料量和物料性质随时调节辊子问的间隙。粉磨压力由液压系统通过滑块施加给活动辊。在液压系统中，有压力缓冲保护装置，若在喂料中混有铁块等硬物时，可以使活动辊瞬时退回原来的位置，这时两辊的间隙加大，放走铁件，保护设备不受损伤。辊子间隙靠位移传感器检测控制。辊轴通水冷却。采用电控集中润滑。 922辊压机主要零部件辊

7、压机主要零部件 9221挤压辊挤压辊1、挤压辊是辊压机中的主要部件。、挤压辊是辊压机中的主要部件。2、两种结构形式，即镶套压辊和整体压辊、两种结构形式，即镶套压辊和整体压辊1、带楔形联接的镶套式压辊，适合物料较软。上半部表示辊芯与轴为整体，下半部表示多加了一个实心辊芯，与轴热装。它不能承受高压力，故在水泥行业很少采用。2、轴与辊芯为整体，表面堆焊耐磨层此种结构可承受较高压力，焊后表面不加工，硬度可达HRC25255。经磨损后的耐磨层，可以多次堆焊，为此还专门配备堆焊用的电焊机，随设备一起提供，供修复辊面时使用。3、热装结构，把轴和辊套热压配合辊面有：光滑辊面和沟槽辊面两种1、光滑辊面制造或维修

8、成本低辊面腐蚀后容易修复当喂料不稳定时，出料流量也随之波动，压辊负荷波动超限，产生振动和冲击，进而影响辊压机的安全稳定运转；光滑辊面咬合角小，挤压后的料饼较薄，与相同规格辊压机相比，其产量较低。2、多采用沟槽辊面辊面结构形式都是通过堆焊来实现。沟槽辊面的凹槽中有许多细颗粒物料充填其中，形成一层较薄的料衬。这种辊面即使挤压极硬、腐蚀性很强的物料，也能有较长的工作寿命。 沟槽辊的类型 环状波纹堆焊层人字形堆焊层 倾斜交叉堆焊层 斜井字波纹放大图 人字形耐磨层斜井字形耐磨层 倾斜交叉堆焊层工艺为三层堆焊。在辊芯表面堆焊一层锰硅合金的缓冲层，在缓冲层表面再堆焊一层铬铜锡合金的过渡层，其硬度为HRC52

9、55，最外表面堆焊硬度为HRC60的倾斜交叉纹理的耐磨层 德国开发的耐磨扇形块组合式挤压辊 组成挤压辊的这些扇形块是被卡紧到辊体上，而不是用螺钉或热压固联到辊体上。运转中，在扇形块上产生的倾翻力矩仅由这种卡紧结构就可克服。采用这种结构形式，400mm高的扇形块所允许的磨损厚度可达60120。扇形块可为冷硬铸造材料制成的耐磨件。它们较整体式磨辊或辊套更容易铸造。此外，可在不加任何预应力的情况下，将扇形块安装到辊体上。当在单块扇形块的辊面上堆焊出一定形式的凸纹时，这种组合式挤压辊的使用寿命可达20000h。这种新型结构的优点表现在：辊面损坏的修理和扇形块磨损到一定程度后的更换均可方便地直接在辊压机

10、现场进行；与以前整体式和装有辊套的挤压辊相比，这种组合式结构的备件数量及备件所需费用可减少(仅两组扇形块的费用)；因修理、换件所需的停机时间从12周缩短到12天。9222机架机架组成：上机架组成：上机架(仅采用一块厚钢板仅采用一块厚钢板)、下机架、端部件等、下机架、端部件等联接：用螺栓相互联接联接：用螺栓相互联接辊子间作用力的承力部件：剪切销钉辊子间作用力的承力部件：剪切销钉2承受承受联接螺栓只受拉力，不承受剪切。固定辊的轴承座与机架端部件之间衬联接螺栓只受拉力，不承受剪切。固定辊的轴承座与机架端部件之间衬有橡胶支承板，起缓冲减震作用。有橡胶支承板，起缓冲减震作用。1下机架下机架2销销3端部件

11、（固定磨辊）端部件（固定磨辊）4中间件中间件5上机架上机架6端部件（可动磨辊）端部件（可动磨辊）9223挤压辊的支承挤压辊的支承在每个挤压辊的两端都有支承的滚动轴承装置。辊压机因工作负荷很大，且料层波动频繁，致使主轴承的负荷很大，两个挤压辊的平行度在使用中难以准确保证，所以一般都选用可调心的双列球面滚子轴承，且多选用加强型的，以适应挤压辊在使用中产生的歪斜。并且对轴承的密封、润滑冷却均有较高的要求。考虑到轴承的拆卸，选用锥孔轴承，因此，轴颈处也应加工成锥形。由于定位精度的严格要求，锥轴颈的锥度公差、直径尺寸和表面粗糙度均有特别严格的要求。 对于大型辊压机，轴承的负荷更大。为保证轴承体型小，承载

12、能力大，也有选用四列圆柱滚子轴承，如图所示。这种轴承直径小，宽度大，承载能力高，但不可调心。为适应挤压辊的歪斜，需要有特殊的轴承座。双列滚子轴承四列滚子轴承支承在自动调心滚子轴承上的可动磨辊当其一端受载时的活动情况1固定磨辊2活动支承3固定支承4可动磨辊5液压缸6蓄能器9224辊端挡板辊端挡板辊压机对物料的挤压属高压，在挤压辊的两辊压机对物料的挤压属高压，在挤压辊的两端或两侧辊隙处的物料极易被挤出，这部分物料端或两侧辊隙处的物料极易被挤出，这部分物料没有受到全部挤压，因此产生大颗粒较多，影响没有受到全部挤压，因此产生大颗粒较多，影响辊压机的粉磨效率，尤其对窄辊辊压机的影响更辊压机的粉磨效率，尤

13、其对窄辊辊压机的影响更严重。为了解决这一问题，辊压机两侧装有辊端严重。为了解决这一问题，辊压机两侧装有辊端挡板。挡板。辊端挡板与辊端的距离过小，堵料效果好，辊端挡板与辊端的距离过小，堵料效果好，但当挤压辊偏斜时，容易碰撞，加剧磨损。若与但当挤压辊偏斜时，容易碰撞，加剧磨损。若与辊端距离过大，起不到堵料作用。因此，采用可辊端距离过大，起不到堵料作用。因此，采用可以调节的弹簧支撑结构。以调节的弹簧支撑结构。1辊端挡板2丝杠3弹簧4固定丝母1000mm300mm辊压机的辊端挡板结构示意图 9225液压系统液压系统作用：作用：1、提供辊子间的压力、提供辊子间的压力2、当辊子间进入异物时，在、当辊子间进

14、入异物时，在PLC控制控制下自动后退，当异物掉下后，两辊子重新下自动后退，当异物掉下后，两辊子重新保持原来的间隙。保护辊面，延长其使用保持原来的间隙。保护辊面，延长其使用寿命。寿命。液压系统9226传动装置传动装置 德国伯力鸠斯公司辊压机德国伯力鸠斯公司辊压机1. 喂料装置喂料装置 2. 液压系统液压系统 3. 挤压辊装配挤压辊装配4. 机架装配机架装配 5. 传动系统传动系统 1. 传动系统 2. 机架装配 3. 挤压辊装配 德国洪堡公司辊压机（RP8.0以下）1、传动系统 2.扭力支撑 3.液压系统 4. 机架装配 5. 挤压辊装配 6.辊罩 7.喂料装置 德国洪堡公司辊压机（RP10.0

15、以上）9.4辊压机粉磨系统辊压机粉磨系统 941预粉磨系统 物料通过辊压机挤压后，辊缝 两端的物料所受到的挤压力较小，颗粒比较大，这就是所谓的“边缘效应”。这一部分物料经斗提机返回称重仓。中间部分的物料，65-80的颗粒小于2mm，其中小于009mm占20以上，经过辊压机下分料阀分割，接要求数量喂入球磨机。球磨机与高效选粉机组成球磨系统，由高效选粉机分离出合格产品，粗粉回球磨机。 系统特点是： 流程简单，辊压机担负的粉磨任务小，辊压机的物料循环量不能超过新喂料量的lOO，系统节能幅度约20，磨机产量可以提高40左右。 942混合粉磨系统混合粉磨系统 1、预粉磨系统的区别在于：从高效选粉机分离的

16、粗粉，有一小部分返回到辊压机的喂料中，其作用可以使辊压机的喂料更加密实，提高其挤压效果。 2、磨系统的特点：流程较复杂，系统控制路程较远，调整缓慢，但辊压机担负了较多的粉磨任务，辊压机的物料循环量不能超过新喂料量的130，系统节能幅度约30，磨机产量可以提高70左右。3、混合粉磨系统设备布置难度较大，辊压机系统和球磨机系统两者交叉，在老厂改造中，对老系统的影响比较大，因而只适用于新建厂。混合粉磨系统在不增加打散分级机情况下，可以大幅度提高系统的产量，并有显著的节能效果。943部分终粉磨系统部分终粉磨系统 1、通过辊压机的物料，经斗提机进入高效打散分级机，分离出成品和粗颗粒，粗颗粒一部分进入球磨

17、机，另一部分返回辊压机入料，以改变其入料粒度组成。系统工艺原理如图 2、系统的优点在于，它可以使通过辊压机的物料中，达到产品粒度要求的部分直接进入水泥产品中，可避免过粉磨和减少球磨机的入料量，相对来说可以提高系统的生产能力。其缺点是，对高效打散分级机的设备性能要求比较高，目前国内尚无现成的设备可选用，必须进口，设备价格高，系统投资比较大，因而适用性受到限制。 3、部分终粉磨系统的特点是：出辊压机的物料与出磨机的物料一起进高效的打散分级机，细粉作为成品，粗粉返回磨机和辊压机。该系统常用在生料粉磨系统，而很少用在水泥粉磨。944联台粉磨系统联台粉磨系统联合粉磨是当今辊联合粉磨是当今辊压机应用的主要

18、流程。辊压机应用的主要流程。辊压机自成系统，料饼经粗压机自成系统，料饼经粗选粉机分选，粗料全部返选粉机分选，粗料全部返回辊压机再压，因为颗粒回辊压机再压，因为颗粒粗不再需要料饼再循环而粗不再需要料饼再循环而又能大大提高辊压机的循又能大大提高辊压机的循环量，由于回料部分的细环量，由于回料部分的细粉已被选出，就使辊压机粉已被选出，就使辊压机辊压更为有效，不再作无辊压更为有效，不再作无用功。分选后的细粉部分用功。分选后的细粉部分作为中间产品喂入后续球作为中间产品喂入后续球磨机，因为粒度小而均匀，非常有利于磨机的配球，故粉磨效率高。防止了前两磨机，因为粒度小而均匀，非常有利于磨机的配球，故粉磨效率高。

19、防止了前两种流程入磨料饼含有部分未被压碎的粗粒，难于合理配球的问题。种流程入磨料饼含有部分未被压碎的粗粒，难于合理配球的问题。2、联合粉磨系统的特点是：物料通过辊压机后，要经过打散分级机进行分级，粗颗粒返回辊压机再次挤压，细颗粒半成品入磨。因此，入磨的物料粒度更均匀，粉磨系统的效率更高；半成品的细度随最终成品的要求可以变更，辊压机就相应的担负了更多的粉磨任务。系统相对比较复杂，辊压机的物料循环量是新喂料量的200300，系统节能幅度约40，磨机产量可以提高100左右。 如某单位水泥粉磨系统带辊压机运行时，系统单位电耗31.1kWht，产量179th；辊压机维修时，球磨机系统单独运行，系统单位电

20、耗42kW/t，产量90th。两者比较，后者单位电耗高109kWht，前者比后者节电约26，产量提高了99。不带辊压机时，系统能力降低很多，其原因是该磨机为单仓磨，当入磨颗粒较大时，其运行不是在最佳状态，能力不能充分的发挥。联合粉磨系统能够充分发挥辊压机和球磨机两者各自的优势，工艺系统相对比较简单，无论是老厂改造还是新建厂，都应该是首选方案。945终粉磨系统终粉磨系统不需要球磨机，粉不需要球磨机，粉磨工作全部由辊压机完磨工作全部由辊压机完成，合格的产品经高效成，合格的产品经高效打散分级机分离出来，打散分级机分离出来，粗粉返回辊压机循环粉粗粉返回辊压机循环粉磨。该系统工艺简单：磨。该系统工艺简单

21、：操作方便；操作方便； 传统粉磨系统相比，该系统可以节能50。但是，生产出的水泥在使用过程，耗水量显著增加，在水泥硬化过程中，随多余水分的渗出，水泥收缩率大，容易产生局部应力和微裂纹，危害建筑物的强。目前这个问题尚不能完全解决，所以水泥的生产很少采用辊压机终粉磨系统。辊压机终粉磨系统主要用于水泥生料和 高细度矿渣的粉磨。 带辊压机的水泥粉磨系统的发展方向带辊压机的水泥粉磨系统的发展方向 1 称重仓容量加大 辊压机以前称重仓容积比较小，通常仅有56m3,有效储量仅8吨左右，缓冲时间只有23分钟。辊压机正常工作时，需要一定的稳定料压，在工艺设计上应该保证其喂料能形成一定高度的料柱。在生产调试过程中

22、，特别是在加料初期，只要出稍微小的波动，系统就会发出控制信号。随着喂料量的改变，通过皮带称、皮带机、斗提机和进仓皮带机，物料需要一段时间滞后；称重仓中料位波动很大，甚至出现仓中物料流空现象。辊压机喂料疏松，不能形成一定厚度的料饼，起不到应有的挤压作用，增大了调试难度。 一些设计院在设计辊压机系统时，采用了大容量的称重仓，容积为辊压机一个小时的循环量以上，能有效地稳定喂料。所以在新建的粉磨站中全部采用了大容量的缓冲仓，反映使用效果很好。 近几年国外所提供的辊压机系统中，称重仓容积已经很大。由此看来，加大称重仓容积即提高缓冲时间是很好的措施。 2 开发高效的打散分级机 经辊压机一次挤压出来的料饼，

23、其粒度分布很宽，料饼中尚有10%以上5mm颗粒，虽经过多次循环挤压，但仍有一定比例的大颗粒存在，球磨机不得不配一定比例的大球用于破碎大颗粒。同时，大约有30%左右的成品进入磨机，不可避免地造成过粉磨。为了将大颗粒分离出来返回辊压机，将合格的细粉分离出来不进磨机，只有开发出高效的打散分级机来实现。在带辊压机的粉磨系统设计中，应注意以下问题在带辊压机的粉磨系统设计中，应注意以下问题： 由于在辊压机的使用和工艺流程设计上的认识不足，导致辊压机的运转率不高，问题表现在称重仓容量不足，输送系统能力小，喂料难以稳定；收尘效果差等。为此提出以下注意的一些问题： （1）辊压机通过量较高，要求输送设备能力要强，

24、否则无法保证辊压机稳定的运转，造成“吃不饱，排不出”，辊压机不能连续运转。 （2）在挤压粉磨系统中，为了保障设备正常稳定的运行，在进料输送系统中，必须设置除铁器，确保物料中的铁块在进入辊压机之前被清除，还要设置金属探测器，以防因除铁器失灵或不起作用而使铁块进入称重仓。 （3）为保证辊压机的正常工作。辊压机的喂料必须保证一定的料压。在工艺布置中，辊压机进料口上方，要留有不少于两米的空间，设置进料溜子，角度要垂直，以便给料均匀。同时，这样也为辊压机检修时，留有足够的空间。 （4）辊压机要设检修粱，并预留足够的检修空间；辊压机在使用过程中由于熟料的磨蚀性很大，辊面和侧挡板等部件磨损很快，特别是辊面需要经常补焊。由于设备各部件重量较大，检修频繁，工人的劳动强度很大，因此必须配备检修设备。 （5）设置称重仓和返料系统是辊压机高