一、 概述

　　HRM型立式磨是合肥水泥研究設計院在廣泛吸收國外先進技術，總結國內外立式磨應用經驗的基礎上研布出的一種節能烘干兼粉磨設備。它既有萊歇磨可翻輥檢修的優點，又具有MPS磨輥套可翻面使用、壽命長的特點。集細碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力大、產品細度易于調節、工藝流程簡單、占地面積小、噪音低、無粉塵污染、磨耗低、檢修方便、運行可靠等優點。

　　HRM型立式磨項目在1994年獲國家新產品稱號，同年該項目被列為國家火炬計劃項目，1996年榮獲全國建材行業部級科技進步二等獎。1990年以來，該設備在水泥行業得到大量推廣，已有200多臺套設備投入運行，在煤粉制備、礦渣粉磨、石膏粉磨煅燒及粉磨非金屬礦等項目上也迅速得到了推廣應用，同時該設備在水泥熟料、礦渣的預粉磨方面，也有著良好的發展前景。

　　目前合肥水泥研究設計院已開發出十種規格三十多個型號HRM型立式磨，HRM生料屬系列可滿足300t/d~2500t/d熟料生產線生料制備要求，HRM煤磨可滿足300t/d~5000t/d熟料生產線煤粉制備要求。產品已遍及四川、廣東、江蘇、安徽、吉林、山東、河南、河北、浙江、湖北、福建、湖南、內蒙、江西、遼寧、黑龍江、廣西、甘肅、寧夏、重慶等二十多個省、市、自治區，并出口印尼及巴基斯坦。與日產1000噸水泥熟料生產線配套的HRM2200大型原料立式磨已在四川省峨眉山市佛光水泥廠、貴州頂效水泥廠、湖南益陽水泥廠、貴州遵義水泥廠、四川大竹水泥廠、四川峨眉山市水泥廠、湖南印山水泥廠、寧夏宏威水泥廠成功運行，在四川天泉水泥廠1000t/d~1200t/d等生產線上也選用了HRM2200A生產立式磨制備生料。2002年浙江虎山集團(原江山水泥廠)與合肥水泥研究設計院簽定了日產2500噸水泥熟料生產線，HRM3400原料立式及HRM1700M立式煤磨供貨合同，預計將在2003年投入運行。大型HRM立式磨及其工藝系統的開發成功，將為我國水泥工業“上大改小”的新政策作出重大貢獻。

　　二、HRM型立式磨工作原理

　　1. 主要結構及用途

　　圖(2—1)是HRM型立式磨主要結構示意圖。它由分離器、磨輥、磨盤、加壓裝置、立式減速機、電動機、殼體等部分組成。(圖2—1)

　　1.動態分離器(帶可調整旋轉葉片) 2.上殼體 3.下殼體 4.立式減速機 5.機架　6.磨輥(總成，磨輥輥套為輪胎形，材料為高鉻鑄鐵，可翻面使用，延長使用壽命) 7.磨盤(總成，上有耐磨襯板，材料為高鉻鑄鐵) 8.液壓系統(包括液壓站，工作油缸，檢修油缸)9.限位裝置(可防止磨輥、磨盤直接接觸)分離器是保證產品細度的重要部件，它由可調速的傳動裝置、轉子、殼體、出風口等組成，與選粉機的工作原理類似。磨盤固定在立式減速機的出軸上，磨盤上有環形槽，即為粉磨物料的碾壓槽。磨盤由盤座、襯板、擋料環等組成。加壓裝置是提供碾磨壓力的重要部分，它由高壓油站、液壓缸、拉桿、蓄能器等組成，能向磨輥施加足夠的壓力使物料粉碎。立式減速機既要起到減速和傳遞功率、帶動磨盤轉動的作用，又要承受磨盤的重量以及研磨壓力。

　　2. 工作原理

　　電動機通過立式減速機帶動磨盤轉動，濕物料從進料口落在磨盤中，同時熱風從進風口進入磨內，在離心力的作用下，物料向磨盤邊緣移動，經過磨盤上的環形槽時受到磨輥的碾壓而粉碎，粉碎后的物料在磨盤邊緣被風環處高速氣流帶起，在上風環的導向作用下，較大大顆粒直接落到磨盤上重新粉磨，氣流中的物料經過分離器時，在旋轉轉子的作用下，粗粉落到磨盤重新粉磨，合格細粉隨氣流一起出磨，在收塵裝置中收集，即為產品。含有水分的物料在懸浮狀態下與熱氣體充分接觸，瞬間被烘干，達到所要求的產品水分。

　　三、HRM型立式磨與球磨機的主要區別

　　1. 粉磨效率高

　　立式磨采用料層粉磨原理粉磨物料，能耗低，粉磨系統的電耗比球磨機低20~30%，而且隨原料水分的增加，節電效果更加顯著。

　　2. 烘干能力大

　　立式磨采用熱風輸送物料，在粉磨水分較大的物料時可控制進風溫度，使產品達到要求的水分。在立式磨內可烘干入磨水分高達15%的物料。

　　3. 產品的化學成分穩定、顆粒級配均齊，有利于煅燒。物料在立式磨內停留的時間僅2~3分鐘，而在球磨機內則要15~20分鐘。所以立式磨產品化學成分及細度可以很快測定、校正。

　　4. 工藝流程簡單、占地面積及占用空間小。立式磨本身帶有選粉機，不需要另加選粉機和提升設備，出磨含塵氣體可直接由高濃度袋收塵器或電收塵器收集、故工藝簡單，布局緊湊，可露天布置。建筑面積約為球磨系統的70%，建筑空間約為球磨系統的50~60%。

　　5. 噪音低、揚塵少、操作環境清潔。立式磨在工作中磨輥和磨盤不直接接觸，沒有球磨機中鋼球互相碰撞、鋼球撞擊襯板的金屬撞擊聲，因此噪音小，比球磨機低20~25分貝。另外，立式磨采用全密封系統，系統在負壓下操作，無揚塵，環境清潔。

　　6. 研磨體磨損小，利用率高。由于立式磨運行中沒有金屬之間的直接接觸，故其研磨體磨損小，單位產品磨耗一般為5~10克/噸。

　　四、HRM型立式磨在粉磨系統中的運用

　　1. HRM型立式磨在原料粉磨系統中的運用主要有以下兩種形式，詳見圖4—1至圖4—2。(圖4—1)

　　1. 電子皮帶稱 2.膠帶輸送機 3.電磁除鐵器 4.回轉鎖風喂料機 5.立式磨 6.外循環提升機 7.氣箱脈沖收塵器 8.風機風門 9.主風機 10.循環風閥 11.熱風閥 12.冷風閥

　　(圖4—1)所示的工藝流程為“一級收塵系統”。具有工藝流程簡單，系統操作方便，工藝布置靈活，系統主風機葉輪無磨損等優點。但需要配置高濃度收塵器，相對投資較大。主要用于老廠改造或立窯水泥的生料制備。 (圖4—2)

　　1. 電子皮帶稱 2.膠帶輸送機 3.電磁除鐵器 4.回轉鎖風喂料機 5.立式磨 6.外循環提升機 7.旋風收塵器 8.主風機 9.窯尾收塵器 10.排風機 11.旁路風閥門 12.熱風閥門 13.冷風閥門 (圖4—2)所示的工藝流程為“二級收塵系統”是新型干法生產線生料制備系統常用的工藝流程。其重大的特點是第二級收塵可與窯尾收塵器共用，充分利用窯尾廢氣烘干熱源，而且工藝布置緊湊，節省投資，節省能耗。但系統操作相對復雜一些，系統主風機葉輪有磨損，約2~3年壽命。

　　以上兩種形式的工藝流程都沒有“外循環系統”。‘外循環系統’可減少系統風量，降低風機電耗，減少來料波動對系統的影響。因系統風量減少，有利于產品的細度控制，還可降低 分離器轉速，減少葉片磨損。

　　2. HRM立式煤磨煤粉制備系統

　　隨著防爆型高濃度氣箱脈沖收塵器的推廣應用，使立式磨煤粉制備系統雙風掃球磨機系統簡單了很多)，還有粗粉分離器及回粉絞刀等設備。系統電耗降低約40~50%，而且烘干能力更大(可烘干15%以上的原煤水分)，煤粉細度更容易保證。特別是立式磨具有對物料有‘選擇性’的特點，在操作時，通過調整操作參數，可將原煤中大部分較硬的煤矸石排出機外，一方面相對提高了煤粉的熱值，另一方面改善了原煤的易磨性，可提高磨機產量，延長研磨體壽命。由此可見，采用立式磨制備煤粉，大大提高了煤粉制備的技術經濟指標，改善了作業環境。目前已有30多臺HRM型立式煤磨在水泥行業及冶金行業投入運行，取得了良好的經濟和社會效益。

　　五、方案比較

　　企業在進行新建、擴建或技術改造時，采用何種技術方案，主要是考慮經濟效益及社會效益。如投資大小、貸款償還期長短、運行成本及維護費用、環境保護、操作工人定員、運行安全及檢修維護方便等因素。下面以年產1000t/d熟料生產線生料制備系統及煤粉制備系統為例(見表5—1、表5—2)，對比使用立式磨和球磨機兩種方案的有關指標。

　　表5—1是1000t/d熟料生產線生料制備系統四種方案的比較。由表中可看出，使用中心傳動的中卸烘干磨粉磨系統比使用立式磨粉磨系統多投資近50%，而各項技術經濟指標卻低于立式磨粉磨系統。特別是單位產品電耗，立式磨粉磨系統要比中心傳動的中卸烘干磨粉磨系統低20%。由此可見，立式磨粉磨系統無論是技術指標還是經濟指標，都遠遠低于球磨機粉磨系統。

　　煤粉制備系統方案對比詳見表5—2。從表中可看出，雖然立式磨機價格要高于球磨機，但立式磨系統約只有球磨機系統的50%，在其他技術指標方面，也同樣是立式磨系統要先進的多。

　　目前，越來越多的新型干法水泥生產線已采用立式磨粉磨生料和煤粉，它已成為取代傳統球磨機的設備。