1 前言
　　擠壓粉磨工藝是國際八十年代中期新開發的新型節能粉磨技術。自1990年江蘇省江陰市水泥廠國內第一臺輥壓機投產以來，在我國生產實際中應用已有多年的歷史。截止1995年11月的不完全統計，國內銷售近二百臺輥壓機，已投產也有一百多臺。正如所有的新技術那樣，輥壓機在推廣應用初期無論從設備還是工藝，都存在逐步認識與完善的過程，而經過幾年的使用，經驗得到積累，技術日臻完善。隨著輥面結構的改進和新技術新材料的應用，輥面磨損修復問題已逐步得到解決。伴隨著不同工藝系統的研究開發，擠壓粉磨工藝的各項技術經濟指標大幅度提高。輥壓機的操作方式也由于不同工藝流程，不同的物料情況，不同的設備配置方式而發生較大的變化，其突出特點之一就是在相同主電機功率條件下，輥壓機液壓系統的操作壓力，料餅的厚度以及各種回料循環量等參數間的調節。由壓力和物料循環量的不同形成低壓大循環和高壓小循環為特征的操作方式。輥壓機設計參數之一就是單位輥寬線壓力值，對Φ1000輥徑的輥壓機，單位輥寬線壓力設計值為100kN／cm，正常操作在（40-80）kN／cm之間。所謂低壓一般為（40-60）kN／cm，高壓為（60-80）kN／cm。本文就不同情況下輥壓機及其在不同工藝系統中的操作方式談一些體會，以供使用輥壓機的廠家參考。
2 輥壓機操作參數的調整及其影響
　　當一臺輥壓機應用于具體的工藝生產線中時，其規格參數，包括輥面形狀、輥寬、線速度、裝機功率以及液壓系統最大操作壓力均已確定。喂入輥壓機新鮮物料的物性，包括物料的形狀、強度、溫度、最大粒度、平均粒徑及顆粒分布狀況都已基本定型。因而此時輥壓機可以調整的參數，實際只有液壓系統壓力和輥壓機出料的料餅厚度（即通過量）。為不使主電動機的運行電流超過其額定電流，還必須對這兩個參數的調整加以控制。如果假設輥壓機主電機電流保持不變，則液壓系統的壓力與料餅厚度呈反比例關系。即增大通過量，增大料餅厚度，就必須降低液壓系統的操作壓力。反之，增加擠壓力、進一步改善擠壓效果．就必須以減小料餅厚度作為代價。因而針對不同擠壓粉磨系統的需要，調整這兩個參數。
2.1 液壓系統壓力

    液壓系統壓力是一個設備操作參數，并不是工藝參數。它并不能直接反映輥壓機磨輥對物料的擠壓應力，必須通過輥壓機的液壓缸數量和活塞有效面積，才能換算成兩磨輥間的總壓力，關系式為：

    N＝n·S·Pr                               （1）

式中：N一總擠壓力（kN）

      n一液壓缸數

      S一液壓缸有效面積（m²）

      Pr一液壓系統壓力（Mpa）

作為比較能真實反映輥壓機對物料擠壓作用效果的工藝參數，應該是單位輥寬上擠壓力的大小（即所謂線壓力），它與輥徑和總擠壓力關系式為：

Px＝N／D·B                             （2）

式中：Px一單位輥徑輥寬線壓力，（kN／m·mm）；

N 一總擠壓力（kN）；

D 一磨輥直徑（m）；

B —磨輥有效寬度（mm）。

一般輥壓機的設計參數Px＝4kN／（m·mm）—8kN（m·mm）。對于特定的輥壓機，由于其輥徑和有效輥寬已確定，因而單位輥寬壓力與液壓系統壓力呈線性關系。這樣液壓系統壓力就可以作為輥壓機的工藝參數加以調整。

選擇液壓系統壓力的依據是喂入棍壓機物料的物理性能以及輥壓機后序設備的配套情況和能力。一般來說，物料的強度高，后序設備粉磨能力弱，液壓壓力就取高值；物料粒度較大，可以通過料餅中成品含量的分析來進行。如果壓力過低，料餅成品含量當然會少，但壓力過高，由于料餅不易分散，反而會導致成品含量的降低。根據國內不同物料和不同工藝流程的操作結果，混合料成品含量在15％一35％之間。在現場調試時，為簡捷起見，可以從料餅中找出完整的物料顆粒，以用手搓碾的方式，來判斷液壓系統壓力選擇是否恰當。

    表l為某立窯水泥廠使用HFC800／200輥壓機一次擠壓水泥的顆粒分布。

2.2 料餅厚度

調整料餅厚度也就是調整輥壓機的處理量，而調整時必須使用輥壓機進料裝置的調節插板，調整才能有效，其他方式的調節都將破壞輥壓機料層粉碎的工作原理。

由于輥壓機以料層粉碎的方式對物料進行擠壓，具有選擇性粉碎的特征。也就是說在同一橫截面的料餅中，強度低的物料將首先被粉碎，而強度高的則不易被粉碎，這種現象隨著料餅的增厚愈加明顯。因而當追求料餅中成品含量時，料餅厚度不宜過大。但是，由于物料在被擠壓成料餅的過程中，本身就是處于兩輥之間的緩沖物體，增大了料餅厚度，也就增厚了緩沖層，可以減小輥壓機傳動系統的沖擊負荷，使輥壓機運行相對平穩。因此作為一般料餅厚度調節準則是：在滿足工藝要求的前提下，應適當加大料餅厚度，尤其是當所喂料的粒度較大時，不但要增大進料餅回料或選粉機粗粉的回料量，以提高入輥壓機物料密實度，可以降低設備的負荷波動，有利于設備安全運轉。

2.3 液壓系統壓力與料餅厚度的搭配

如前所述，液壓系統壓力和料餅厚度決定了輥壓機主電機的輸出功率。在保持主電機輸出功率相對不變時，不同的壓力與料餅厚度的搭配，將對擠壓后的物料產生不同的效果。

    目前在一般的擠壓粉磨系統中都必不可少地設置了料餅回路，如圖1所示。輥壓機的輸出量不一定等于輥壓機的通過量。假設輸出量保持不變，那么當高壓力、薄料餅操作時，因輥壓機特有的邊緣效應影響，將使輸出料的顆粒分布放寬，既有較高成品含量，同時又有相當比例未經擠壓或未擠壓好的大顆粒；當低壓力、厚料餅操作時，由于回料量增加，使得邊緣效應所產生的大顆粒返回輥壓機重新擠壓的比例增大，因而輸出物料的顆粒均勻性好，即大顆粒減少，但成品含量有所降低。

為使整個粉磨系統取得較高技術經濟指標，輥壓機系統中的操作參數必須根據系統的特點和要求，以及其他設備的配套能力靈活加以優化、調整。

3 各種擠壓粉磨工藝的特點及其輥壓機操作

    3.1  預粉磨系統

    預粉磨系統是將入球磨機的物料出輥壓機進行擠壓預處理，而后送入球磨機粉磨至成品（見圖2）。由于僅經一次擠壓的物料顆粒分布很寬（如表1），使得喂入磨機的物料粒度很不均勻，大于30％的成品進入磨機造成過粉磨；而為破碎15％左石大于5mm的顆粒又不得不用較大規格的鋼球，再加上輥壓機進料裝置側擋板的磨損，使處理后的物料中大顆粒所占比例呈周期性變化，造成整個粉磨系統產量隨之呈周期性波動。在預粉磨系統中，可以采用低壓大循環的操作方式，并保持電機運行功率不變。這樣變高能量的一次輸入為低能量的多次輸入，未被擠壓的物料增加了被粉碎的機會。雖然一次擠壓的成品含量下降，但未經擠壓的大顆粒將隨循環次數的增加而減少，而且使磨機系統參數調整針對性更強，整個系統負荷分配合理后產量也必然提高。因而低壓料餅多循環應該是預粉磨系統較為合理的操作方式。

3.2 混合粉磨系統

    混合粉磨系統主要特征是將球磨所配選粉機的粗粉部分送回至輥壓機再次擠壓（見圖3）。其主要目的在于調整輥壓機入料的粒度、同時由于粗粉中多為難磨物料，再次擠壓后將改善其易磨性。但由于輥壓機的通過量一般大于球磨系統產量，循環負荷在磨機系統啟動后逐步上升，需經過較長一段時間后才能達到平衡。所以對于輥壓機與球磨機之間沒設大容量緩沖倉的純混合粉磨系統來說，無法使整個系統建立起穩定的平衡狀態。因而為了系統操作簡單化，必須設有料餅回料系統，使在系統啟動后的一段時間內，主要依靠料餅回米來調整系統料流的平衡。

在混合粉磨系統中，料餅回料和選粉機粗粉回料對輥壓機運行有著明顯的差異．選粉機的粗粉是經過球磨機粉磨，粒度較小，回到輥壓機稱重倉后與新加入物料混合，明顯改變入輥壓機物料的顆粒級配。一般正常操作時，加大選粉機粗粉回料量，將使料餅厚度明顯增加電機電流上升。某廠HF800／200型輥壓機在未加粗粉和加入約4t／h時的工作狀態參數表2。而料餅回料時，則由于粒度比選粉機粗粉粒度大得多，因而料餅厚度及主電機電流等的影響相對要小得多，所以系統的料流平衡仍主要依靠料餅回料。因而改善易磨性和調整輥壓機入料粒度方面應考慮一定量的選粉機粗粉回料。

鑒于上述情況，混合粉磨系統輥壓機的操作應在保證料流平衡的前提下，盡可能多回選粉機的粗粉，以改善物料的易磨性。此時由于料餅加厚使電機電流上升，為保證主電機不過載，可適當降低液壓系統操作壓力。但當壓力下降過大時，又會直接影響擠壓效果。因而每個系統在調試時都應綜合考慮料餅回料與選粉機回粉所占比例，以求達到最佳操作狀態。正是由于大量的選粉機粗粉回輥壓機改變了輥壓機的操作參數，所以據筆者了解，國內按混臺粉磨工藝設計的生產線雖然不少，但真正按混合粉磨工藝運行的卻很少。

3.3 聯合粉磨系統

聯合粉磨系統是將擠壓后的物料（包括料餅）先經打散分級機打散分選，小于一定粒徑的半成品（一般為小于0. 5mm一3mm）送入球磨機繼續粉磨，粗顆粒返回輥壓機再次擠壓（見圖4）。球磨機系統可以是開路，也可以是閉路的。通過打散分級機控制入球磨機的物料最大粒徑，輥壓機和球磨系統所承擔粉碎功能的界限很明確，可以通過優化各自的操作參數，使整個系統達到最佳的運行狀態。雖然由于輥壓機的高壓擠壓作用，將含有相當數量合格粒徑的半成品被送入磨機，造成一定程度的過粉磨。這種流程一個顯著的優點是基本消除了磨輥邊緣效應和進料裝置側擋板磨損所產生的不利影響。從某種意義上說，如果輸送系統能力夠，即使輥壓機進料裝置側擋扳取消，也不致對整個粉磨系統產生較大的影響。

在這種系統中，輥壓機的操作原則應該是努力提高打散分級機的半成品總量，降低半成品粒徑，而并不需要追求半成品中的成品含量。因而宜采用低壓大循環的方式操作。盡可能加大輥壓機與打散分級機之間的循環量。

3.4 半終粉磨系統

    半終粉磨系統是將輥壓機擠壓后的物料經打散后，先送入選粉機選出一部分成品，選粉機的粗粉進入球磨機繼續粉磨（見圖5）。也就是說，一部分成品并未經過球磨機而直接由輥壓機和選粉機產生。這種系統必然是帶選粉機的閉路系統。

    由圖5可以看出，系統中的選粉機入料包含了輥壓機擠壓后經打散的物料和球磨機的出料兩部分。由于輥壓機系統的出料中成品含量僅30％左右，并且含有10％一25％大于3mm的顆粒，造成入選粉機物料的成品含量降低，粒度分布加寬。在相同產量要求條件下，由于處理量的加大，而不得不加大選粉機的規格。為了改變這種狀況，就要求提高輥壓機出料中的成品含量比例，因而輥壓機操作時應采用高壓小循環的方式，同時還應注意進料裝置側擋板的磨損情況，以防未經充分擠壓的物料過多地進入選粉機，影響選粉效率，加劇選粉機磨損。

為了防止粗顆粒物料對選粉機的影響，目前國內出現一種帶粗分級的半終粉磨系統（見圖6）。它是將聯合粉磨系統中打散分級機的半成品與球磨機出料一同送入選粉機分選，而粗顆粒被分出后返回輥壓機，從而提高了選粉機的壽命。在這種工藝系統中，側擋板的磨損狀況就不會影響粉磨系統的產量，輥壓機的操作仍與半終粉磨相同，以高壓小循環為主。

3.5 終粉磨系統

    終粉磨系統的成品完全由輥壓機產生，經過打散機，使成品從料餅中分離開來，送入選粉機分選（見圖7）。因此出料中成品含量將直接影響整個系統的產量，所以在不涉及顆粒分布要求的水泥生料粉磨中，應以提高輥壓機出料中的成品含量為原則，采用高壓小循環的操作方式。而對于有顆粒分布要求的水泥成品來說，適當增加物料的循環擠壓次數，有助于改善終粉磨水泥的性能。但物料反復擠壓，會使入輥壓機的物料粒徑減小，達到一定程度時輥壓機會發生振動。因而對于水泥終粉磨、既要有較高的壓力，以產生足夠數量的成品，同時又需要物料有一定循環擠壓次數。所以這種系統中輥壓機的操作原則應該是在保證一定循環次數的前提下，努力提高操作壓力。

4 輥壓機操作中應注意的幾個問題

    影響輥壓機運行的因素較多，筆者僅就幾個常見的問題進行探討。

    4.1 稱重倉和穩流回路的設置

    稱重倉和穩流回路的設置是輥壓機高壓料層粉碎的最基本保障。輥壓機之所以具有高效節能效果是因為它應用了高壓料層粉碎原理進行工作，這已是眾所聞知的。但在生產實際中如何使輥壓機處于符合這一原理的狀態下工作，卻是國內眾多使用輥壓機的廠家普遍存在的問題。穩流稱重倉主要作用并非是為計量倉內物料的重量，而是通過料流調節回路，調整進穩流稱重倉的綜合料流量，實現對穩統稱重倉料位的動態控制。從設備角度來說，穩流稱重倉雖不屈于輥壓機，但在工藝系統中，卻是擠壓粉磨系統中必不可少的—部分。從眾多水泥廠的使用結果看，凡不設穩流稱重倉或是設置了穩流稱重倉而缺乏料流調節回路的工藝系統，都難以保證輥壓機的過飽和喂料要求，都不能連續實現料層粉碎，使物料處于松散狀態通過輥壓機。因此，擠壓效果差，系統產量不高、節電效果不明顯，同時還會出現因喂料不均勻，負荷波動大，引起設備振動；因物料落差高，粉塵飛揚，惡化生產環境等一系列不良后果。

4.2 料餅回料的作用及回料量的控制

    料餅回料可以說是系統中最簡捷的一種回料方式，其作用有兩個：其一是通過調整回料量，達到系統料流的平衡；其二是通過料餅的返回，達到改善輥壓機入料粒度要求。

    由于輥壓機的能量利用率高，所以在所有擠壓粉磨系統中，輥壓機的通過量均大于球磨機的產量。因而既要保持球磨機處于良好的運行狀態，又要使輥壓機能連續運轉，輥壓機就必須有加料量可調節的料餅回料回路。

    另外，對于特定的輥壓機來說，當新入料顆粒分布一定時，輥壓機在沒有回料時的最佳運行狀態所輸出的物料量并非為系統所需的料量。為使系統料流平衡，同時又能使輥壓機處于良好的運行狀態，可以通過料餅回料調整輥壓機入料粒度分布，改變輥壓機運行狀態，達到與整個系統相適應的程度。如當入料粒度偏大，沖擊負荷大，輥壓機活動輥水平移動幅度大時，增加料餅回料量，同時加大料餅厚度。若主電機電流偏高，則可適當降低液壓壓力，就可使輥壓機運行平穩。

    物料適當的循環擠壓次數，有助于降低單位產量的系統電耗。但循環的次數受到未擠壓物料顆粒組成、輥壓機液壓系統反傳動系統彈性特性的限制，不可能循環過多。如某廠立窯水泥用HFCK1000／300型輥壓機作預粉磨時，當料餅循環量達到300％時，輥壓機傳動系統發生不規則的振動。另一廠HFC1200／360型輥壓機采用聯合粉磨工藝擠壓石灰石，當入料粒度分布如表3所示，設備開始發生振動。同時由于入料中細顆粒物料過多，如純礦渣擠壓時，會因拉入角減小，料餅厚度變薄而使輥壓機通過量大幅度下降。因此，料餅循環也必須根據不同工藝和具體情況加以控制。

4.3 磨輥壓力

    輥壓機液壓系統向磨輥提供了130—250 MFa的高壓，這個壓力是否完全作用于物料是確保擠壓效果的關鍵所在。正確的力傳遞過程應該是；液壓缸→活動輥→料餅→固定輥→固定輥軸承座，最后液壓缸的作用力在機架上得到平衡。而某些現場使用的輥壓機其液壓缸的壓力僅僅是由活動輥承座傳遞到固定輥軸承座，并未完全通過物料，此時雖然兩磨輥在轉動，液壓系統壓力也不低，但物料未受到充分擠壓，整個粉磨系統未產生增產節能的效果。因此輥壓機運行狀態的好壞，不僅取決于液壓系統的壓力，更重要的是作用于物料上的壓力大小。這可以從以下兩方面觀察確認：

   （1）輥壓機活動輥脫離中間架擋塊作規則的水平往復移動，這標志液壓壓力完全通過物料傳遞；

    （2）兩臺主電動機電流大于空載電流，在額定電流范圍內作小幅度的擺動，這標志輥壓機對物料輸入了粉碎所需的能量。

    4.4 輥壓機設備運行參數的調整

    隨著輥壓機工藝參數的確定，設備運行參數及保護系統數隨之調整到適當的數值。如液壓系統操作壓力確定后，就必須立即調整好液壓系統運行的上、下限壓力值，蓄能器的充氣壓力值，系統過載保護壓力值及從泵站輸出壓力值等。

5  結束語

    輥壓機在我國經過十余年的應用與研究，不但自身結構得到完善，而且已有一些與之配套的設備相繼問世，如打散機、打散分級機以及帶打散裝置的選粉機。它們與輥壓機和球磨機組成許多種工藝流程，使得輥壓機應用具有較強的靈活性．可以針對不同的老球磨系統和工藝要求，作多種方案選擇。對于新建系統也可根據物料特性、產品要求以及投資狀況作出最佳方案。隨著擠壓粉磨技術的更深入研究與發展，輥壓機及其工藝系統將更加完善，相信完全可以做到在保障設備安全運行的前提下，取得更高的經濟效益。