1 概述
　　在水泥行業(yè)生產(chǎn)中，粉磨作業(yè)耗能是最大的。傳統(tǒng)球磨機(jī)的能量利用率很低，因此，長(zhǎng)期以來(lái)人們一直探求能大幅度節(jié)能的新技術(shù)。
　　隨著粉磨技術(shù)不斷發(fā)展，輥式磨的應(yīng)用已成為粉磨行業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)。由于磨機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，動(dòng)力消耗小，可作粉磨兼烘干設(shè)備。由于輥式磨的成品細(xì)度容易調(diào)節(jié)，特別是隨著干法預(yù)熱窯和預(yù)分解窯的發(fā)展，輥式磨已得到水泥待業(yè)中的普遍采用。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的TRM25輥磨，于一九九四年在河南省新鄉(xiāng)水泥廠通過(guò)國(guó)家部級(jí)鑒定，并榮獲部級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
2 工作原理和特點(diǎn)
　　輥式磨與球磨相比在粉磨機(jī)理上有明顯的區(qū)別，它是借助磨輥和磨盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為碾磨裝置來(lái)粉磨物料的機(jī)械。當(dāng)物料處于輥式磨裝置的作業(yè)區(qū)時(shí)，大塊物料被壓碎，細(xì)物料受壓后形成一層料床，顆粒之間相互磨擦、剪切使棱角和邊緣剝落而被粉碎，因此它屬于料床粉磨。在粉磨的同時(shí)，通過(guò)風(fēng)環(huán)進(jìn)入磨內(nèi)的熱氣體對(duì)含水分的物料進(jìn)行烘干 。它又屬于風(fēng)掃式磨，以一定速度上升的氣體將已被粉碎的物料帶到上部的粗粉分離器，在分離器作用下，合格的產(chǎn)品隨氣流排出磨外，而被分離的粗顆粒則重新回到磨盤(pán)上進(jìn)行再粉磨，物料的顆粒在此作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每分鐘達(dá)20～30次之多，因此，輥式磨的粉磨效率比較高。未經(jīng)輥?zhàn)臃鬯榛蛭幢环鬯槌尚☆w粒的物料，被磨盤(pán)甩到固定在磨機(jī)殼體的風(fēng)環(huán)處，以高達(dá)60～70m/s以上速度通過(guò)風(fēng)環(huán)的熱氣體將這部分物料吹回到磨盤(pán)上進(jìn)行再粉磨。就這樣，物料被反復(fù)粉磨烘干直至達(dá)到成品細(xì)度要求，隨氣體出磨由設(shè)置在磨機(jī)外部的細(xì)粉分離器分離并收集。
　　輥式磨之所以發(fā)展快，除了節(jié)能以外，還有如下特點(diǎn)：
（1）一臺(tái)磨機(jī)同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行烘干、粉磨和分級(jí)，工藝流程簡(jiǎn)單；
（2）與球磨相比，占地面積?。?br> （3）金屬磨耗??；
（4）磨機(jī)噪音比球磨小；
（5）維修方便（輥套和襯板的更換時(shí)間為8～10小時(shí)）；
（6）可大量利用預(yù)熱器的窯尾廢氣。
　　此外，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短，成品粒度均勻，自控容易，磨機(jī)漏風(fēng)小，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高。
2 技術(shù)性能
（1）型號(hào)：TRM25
（2）磨盤(pán)直徑：2500mm 
（3）磨輥直徑：2000mm
（4）磨盤(pán)轉(zhuǎn)速：37r/min
（5）磨輥個(gè)數(shù)：2個(gè)
（6）一個(gè)輥?zhàn)幼畲竽肽椋?50t
（7）磨機(jī)配用功率：710～800kw
（8）磨機(jī)產(chǎn)量：75～80t/h
條件：粉磨中硬物料，入磨物料粒度≤25mm，物料水份＜6%，成品細(xì)度R80=12～14%。
（9）進(jìn)磨熱風(fēng)溫度：350℃
（10）出磨物料水份：0.5%
（11）出磨氣體溫度：90℃

3 磨機(jī)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)
　　輥磨正常生產(chǎn)的基本條件是要求設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。因此，TRM25輥磨除了滿足工藝要求進(jìn)行常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)外，還根據(jù)輥磨粉磨運(yùn)行特點(diǎn)，重點(diǎn)研究了防振、減振、密封、便于操作和維修等措施，確保設(shè)備生產(chǎn)安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定。
3.1 磨機(jī)底座與基礎(chǔ)螺栓在確保強(qiáng)度、剛度和質(zhì)量的前提下，充分考慮到受力點(diǎn)合理分布。在與混凝土基礎(chǔ)連接后，能承受強(qiáng)大粉磨力與吸收由此引起的振動(dòng)，并肥它均勻地傳遞到混凝土基礎(chǔ)中。
3.2 為防止磨輥與磨盤(pán)直接接觸產(chǎn)生金屬撞擊并由此引起的振動(dòng)，磨機(jī)設(shè)有特殊的磨輥與磨盤(pán)之間間隙定位、調(diào)節(jié)緩沖裝置。當(dāng)突然停料時(shí)，通過(guò)它緩沖磨輥壓力，減緩磨機(jī)振動(dòng)。
3.3 磨機(jī)采用了液—?dú)鈴椈上到y(tǒng)的加壓裝置，并選擇了適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)壓力，每個(gè)液壓油缸都配置容量和內(nèi)部氣體壓力合理的蓄能器?？朔死鲜浇饘?gòu)椈杉訅貉b置在生產(chǎn)中無(wú)法改變輥壓的缺點(diǎn)，緩沖性能好。使輥壓波動(dòng)為最小，減輕了振動(dòng)。
　　輥軸與殼體間采用了弧形板密封結(jié)構(gòu)，克服了老式圓形孔橡膠密封板由于搖臂擺動(dòng)而易損壞的弱點(diǎn)，改善了密封性能，減小了磨機(jī)漏風(fēng)。
3.4 專門配備了液壓式三道鎖風(fēng)進(jìn)料裝置，翻板周期可根據(jù)喂料量變化任意調(diào)節(jié)，喂料過(guò)程中，任何時(shí)間都有二塊翻板關(guān)閉著，有效地減小了漏風(fēng)。
3.5 磨機(jī)磨輥具有自動(dòng)抬起和落下的功能，可實(shí)現(xiàn)磨機(jī)空載或輕載啟動(dòng)，無(wú)需設(shè)置慢速驅(qū)動(dòng)裝置。
3.6 磨機(jī)設(shè)有一套液壓翻輥裝置，可將磨輥翻出機(jī)外，檢修方便又省時(shí)。
4 磨機(jī)主要部件介紹
4.1 分離器
　　在磨機(jī)上部設(shè)有回轉(zhuǎn)式粗粉分離器，轉(zhuǎn)速可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，其作用是將不合格的粗粒子分離出去進(jìn)行再粉磨。分離器由轉(zhuǎn)子、殼體和傳動(dòng)等部分組成。
4.2 磨盤(pán)
　　磨盤(pán)是輥磨的主要粉磨部件之一，物料被粉磨成合格細(xì)度的產(chǎn)品將在這上面完成。它是通過(guò)兩個(gè)大直徑的圓柱銷和幾個(gè)大直徑螺栓與立式出軸減速機(jī)連接。它主要由盤(pán)轂、磨盤(pán)襯板、風(fēng)環(huán)、擋料圈、刮料裝置、單作用油缸等部分組成。
4.3 磨輥
　　物料的粉碎主要是通過(guò)磨輥的壓力來(lái)進(jìn)行，主要是由輥套、輥軸、輪轂、軸承、潤(rùn)滑、密封結(jié)構(gòu)等部分組成，輥套耐磨材料制造，它的使用壽命和磨損速度襯板一樣將直接影響到輥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率、粉磨效率和操作費(fèi)用。
4.4 搖臂裝置
　　搖臂裝置主要磨輥加壓傳遞力矩的部分，它包括搖臂、心軸、滑動(dòng)軸承和脹套等。搖臂上部與輥軸相連接，下部通過(guò)脹套、心軸、脹套支承兩個(gè)滑動(dòng)軸承上。向前伸出的搖臂桿與油缸接桿連接。
4.5 液壓加壓系統(tǒng)
　　加壓裝置是磨輥壓力的來(lái)源。主要是由液壓站和每個(gè)磨輥有兩組加壓裝置（每組包括一個(gè)液壓油缸、兩個(gè)蓄能器及接桿、油缸底座和緩沖裝置）等組成。
5 實(shí)際應(yīng)用情況
　　自1993年我院在新鄉(xiāng)水泥廠推出首臺(tái)TRM25型磨以來(lái)，相繼在北京周口店水泥廠、廣西橫縣水泥廠推出了2臺(tái)TRM17型磨，之后又分別在河南平頂山水廠、杭州水泥廠、河北鑫磊水泥廠推出了4臺(tái)TRM25型磨（其中平頂山水泥廠2臺(tái)）。另外我院為湖北宜昌水泥廠設(shè)計(jì)的首臺(tái)TRM22型磨，已準(zhǔn)備安裝。
　　從以上磨機(jī)的使用情況看，均取得了良好的效果。例如：河南新鄉(xiāng)水泥廠使用的TRM25型磨，1993年1～12月，生產(chǎn)生普166012噸，系統(tǒng)用電289.35萬(wàn)kwh，生料系統(tǒng)電耗為17.43kwh/t。該廠兩臺(tái)φ1.83×6.12m閉路生料磨（原料為白堊土較多，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量17t/h），1993年全年生產(chǎn)22.675萬(wàn)噸，總用電量445.14kwh，系統(tǒng)電耗19.63kwh/t，兩者相比，年節(jié)省用電101.2萬(wàn)kwh/t，按該廠當(dāng)時(shí)電價(jià)0.33元/度計(jì)算，年節(jié)省電費(fèi)33.4萬(wàn)元。輥磨單位成品的金屬磨耗與球磨相比的情況，根據(jù)1993年4月10日對(duì)輥磨耐磨材料的實(shí)際測(cè)量，得出磨盤(pán)襯板和輥套的磨損量約為291.68kg，單位成品的金屬總磨耗為4.3g/t，該廠生料球磨的3年平均金屬磨耗（包括襯板、隔倉(cāng)板、鋼球）為143.45g/t，仍按年產(chǎn)46萬(wàn)噸生料計(jì)，全年可節(jié)省鋼材63.98噸，按當(dāng)時(shí)鋼材價(jià)格4000元/噸計(jì)，由此每年節(jié)約資金25 .59萬(wàn)元。
6 目前TRM25型磨的優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1 將磨內(nèi)選粉機(jī)改為“籠型”選粉機(jī)，目的在于進(jìn)一步提高選粉效率，可使磨機(jī)在原有基礎(chǔ)的臺(tái)時(shí)門產(chǎn)量提高約10%左右。
6.2 將原磨輥軸承的密封形式，改為獨(dú)立式風(fēng)機(jī)密封。
6.3 改進(jìn)了磨輥潤(rùn)滑裝置。
6.4 可根據(jù)用戶需要加裝測(cè)振裝置，主要是有利于系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。
7 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
　　國(guó)產(chǎn)TRM25輥磨的開(kāi)發(fā)成功，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著，目前國(guó)內(nèi)輥磨機(jī)的應(yīng)用主要有三種形式，一是整機(jī)引進(jìn)國(guó)外設(shè)備；二是引進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)制造；三是國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造。那么這三種來(lái)源的輥磨除了都能滿足生產(chǎn)要求外，價(jià)格上的差異往往是用戶十分關(guān)心的問(wèn)題。為此，我們作了一些設(shè)備價(jià)格的統(tǒng)計(jì)與比較淡了較清楚地說(shuō)明問(wèn)題，均用人民幣計(jì)算，使用外匯購(gòu)買的，采用國(guó)家外匯調(diào)劑價(jià)格折算人民幣。比較設(shè)備包括磨機(jī)、減速機(jī)、電機(jī)、喂料鎖風(fēng)裝置。按單位產(chǎn)量設(shè)備費(fèi)計(jì)算，三種來(lái)源的輥磨價(jià)格（價(jià)格按一九九四年當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)的市場(chǎng)價(jià)格）大致是：
整機(jī)進(jìn)口輥磨： 20～25萬(wàn)元人民幣/H.t產(chǎn)量
引進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)制造：11～14萬(wàn)元人民幣/H.t產(chǎn)量
國(guó)產(chǎn)TRM25輥磨： 7.4萬(wàn)元人民幣/H.t產(chǎn)量
　　很明顯，國(guó)產(chǎn)TRM型輥磨價(jià)格約引進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)制造輥磨的二分之一，是整機(jī)進(jìn)口輥磨的三分之一。
　　輥磨的生產(chǎn)系統(tǒng)為負(fù)壓操作，設(shè)備環(huán)節(jié)少，特別是減少了粉狀物料的輸送環(huán)節(jié)和由此產(chǎn)生的揚(yáng)塵點(diǎn)，有效降低了粉塵對(duì)環(huán)境的污染。
　　通過(guò)對(duì)比，由于輥磨與球磨粉磨方式的不同，輥磨的噪音明顯低于球磨，有獨(dú)立自主地改善了車間噪音的干擾。
8 結(jié)束語(yǔ)
　　TRM型輥磨及其系統(tǒng)的利用，不但省略了大量的封建工程，較大幅度地降低了系統(tǒng)電耗，節(jié)省了大量烘干用煤和資金，而且大大改觀了生產(chǎn)環(huán)境。由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分可觀，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。