作者：沈錫榮
1 輥壓機系統的優勢
輥壓機作為一種高效節能的粉磨設備，已廣泛應用于生料、水泥的粉磨中，輥壓機聯合粉磨系統是國家重點推廣的節能技術之一，輥壓機在水泥企業得到大量應用，其粉磨有效做功比例遠高于球磨機，輥壓機終粉磨系統可比球磨機系統節電達40%以上，且金屬磨耗也大大降低，一般傳統球磨單位產品的金屬磨耗近300g/t，而輥壓機聯合粉磨系統單位產品的磨耗大多在40g/t以下。生料粉磨系統的性能對比見表1。
表1 生料粉磨系統綜合比較
2 輥壓機系統常見問題
輥壓機的使用過程中，也存在一些問題，例如產品顆粒形貌差、顆粒級配不合理、標準稠度用水量大等，這些問題可以通過調整工藝設備，如輥壓機壓力、輥縫控制，高效選粉機通風、轉速控制，以及循環負荷控制等改善。此外輥壓機系統還容易出現輥縫偏差、壓力偏差、側擋板漏料、進料口沖料、稱重倉下料不暢等問題。
輥壓機系統也可能因為進料裝置存在設計問題而導致出現棒閥打不開、倉位控不住、料餅質量差、塌倉、冒灰、振動、偏輥等現象，這些現象目前在一些廠仍時有發生，影響了輥壓機效率，這些問題可以通過采用新型雙曲線進料裝置、V選布料器等設備予以解決。雙曲線進料裝置的外觀見圖1。
圖1 雙曲線進料裝置的外觀
在輥壓機應用過程中，軸向布料離析引起的偏輥是比較常見和具有代表性的問題，困擾著許多輥壓機管理和操作人員。針對這一難題，從導致布料離析和偏輥問題的根源進行深入分析，采取創新理念和方案，設計開發了一種全新的V型混料器，有效解決了這一頑疾，通過實踐也證明了該解決方案具有理念先進、工藝簡單、無需額外動力等諸多優勢，現對輥壓機布料工藝的一些常見誤區及解決方案進行介紹，供同仁參考。
3 輥壓機布料工藝的常見誤區
物料因粒度、水分等理化性能、動態休止角不同，在拋撒或滾落地過程中，粗料向前、向低走，引起入穩流倉物料離析。離析的粗細物料在漏斗流或整體流情況下不易出現橫向移動或混料，下移到輥壓機喂料口依舊不會粗細混勻，從而造成吃粗料端輥縫撐開，吃細料端輥縫打不開，直接影響輥壓機功效，偏輥產生軸向分力，使得軸承易損，輥端錯位減少工作面，側擋板頂不緊漏料。
輥壓機喂料希望最緊密堆積，粗中有細軸向均布，如同一斗蠶豆中有半斗黃豆再加兩碗米一碗面粉，粗細顆粒間空隙少、最緊密堆積才能更好實現料擠料的密實料床粉碎。在輥軸向一端粗料、一端細料的離析現象對輥壓機高效運行影響極大，偏輥運行擠壓效果不會好，粗細料混合均布才能提升輥壓機有效做功。
偏輥不僅影響產量，更影響設備健康運行。偏輥時產生軸向力（見圖2），使得軸系傾斜竄動，導致動定輥端面不齊，漏料的同時加劇了側擋板磨損；較大的軸向力，容易傷及軸承及軸承座滑軌，影響液壓缸壽命；軸向力使得兩軸承及軸承座向小縫端移動，筆者曾碰到過軸承壓蓋螺栓失效，小縫側軸承外移崩落，大縫側軸承里移撐裂內圈等多種偏輥引起的設備事故。
圖2 偏輥軸向分力分析
若追求恒輥縫(即恒輥縫控制)，通過單側增減壓力調整來穩定輥縫，如粗料端撐大輥縫再加壓，長期運行會出現輥面不均勻磨損；若追求恒壓力(即恒壓力控制)，粗料端撐大輥縫、壓力上升，泄壓會使輥縫更大，細粉側輥縫小、壓力低，加壓更無價值；若單側向里擋，如粗料輥縫大側向里增插板，如同下料管單側關棒閘，同樣粗料不會跑到小縫端一側，近輥端向插板使有效輥面減少，擋住了料壓勉強能控制輥偏，但輥面磨損更不均勻（圖3），料床受限度會更差，這些所謂的四面調或恒輥縫、恒壓力的非工藝思維技術產品，短期可能有效，但不利于長期穩定運行。
圖3 輥面不均勻磨損
當前業內一些裝備企業采用機電液控制，如恒輥縫柔性控制等技術來解決偏輥問題，短期內可取得一定效果，但無法解決導致輥偏的物料粗細離析根本問題，長期運行甚至帶來負面影響。
4 V型混料器的工作原理
為了解決離析偏輥問題，水泥行業多年研究，許多單位穩流倉內集中、延長下料管，增加緩沖板，有一定效果，常因倉位、流量以及物料理化性能等變化，并不能穩定改善偏輥。
常見糾偏布料的產品主要有以下幾種方法，各有優劣。較為早見的是HF院研究的多層錯位扇形布料器，效果較好，但結構復雜，容易堵塞；近年有單位推出雙向插板，主調節下料管料流方位，以導流方式改變倉內落料點以減少偏輥發生，操作煩瑣，容易磨損，成功案例較少；動力旋轉布料器在倉內撒料均勻，解決離析等問題較好，結構復雜，消耗動力，價格較高。
采用V型混料器可以有效解決輥壓機存在常見的離析偏輥問題。V型混料器的外觀見圖4。
圖4 V型混料器的外觀
V型混料器工藝簡單，無動力運行，采用多個托盤組合，模仿拌面動作，實現粗細均勻布料，配合近年來開始在行業推廣普及的雙曲線進料裝置、V選布料器等，能夠解決輥壓機常見的異常工況，可以取得更好的提產節能、穩定運行效果。
5 案例分析
V形混料器將粗細料混勻，使得輥壓機喂料更為密實均勻，有效提高輥壓機效率，保障設備安全運行；結構簡單，不需動力，不易堵塞和磨損，運行較為可靠，部分單位使用中取得了較好的成效。
5.1 案例一
XCHL粉磨系統采用G180160輥壓機，臺時產量為280t/h，在運行中經常出現偏輥、側漏以及循環斗提超載等問題，輥壓機運行極不穩定，影響了產量和質量。
2022年5月，該廠在穩流倉內安裝了雙曲線進料裝置后，輥壓機效率提升，料餅中合格細粉比例大幅提升，同等產量時循環斗提電流下降20A以上，但偏輥制約了提產幅度。7月繼續優化，在穩流倉內安裝SG180VH2混料器，徹底解決了偏輥瓶頸問題，有效控制輥縫差下降10mm、提產10t/h以上，輥壓機電流上升，同時循環負荷下降，選粉效率提升。計劃下一步繼續優化V選布料器，通過提升選粉效率，實現系統提產降耗。
表2 XCHL采用V型混料器技改前后工藝參數對比
5.2 案例二
LLHS粉磨系統多套HFCG150100輥壓機，較早使用了雙曲線進料裝置，因市場不景氣一直處低循環負荷節能模式生產，其工藝設計新鮮料與循環料兩路入穩流倉，原物料粒徑差別較大，偏輥較為嚴重，甚至影響了設備運行。該廠多年治理物料離析成效不明顯，錐形軸頸、軸承座滑軌槽多次在線堆焊、車削修復。入穩流倉料管收縮到400mm×400mm，并增加緩沖托板仍不能解決偏輥，一般輥縫偏差量達18mm以上，2021年底生產旺季時出現輥壓機錐形軸頸磨損、軸承內圈開裂的重大設備事故，更換軸承應急復產后，2022年初再次出現軸承走內圓問題，再次停產應急涂膠修復。
圖5 軸壓機軸承內圈開裂
2022年8月，該廠在穩流倉內安裝了SG150VH2混料器后，徹底解決了輥壓機偏輥問題，產量同時提升。采用V型混料器前后工藝參數對比見表3。
表3 LLHS采用V型混料器前后工藝參數對比
6 結論
V型混料器配合近年來在行業逐漸推廣普及的雙曲線進料裝置、V選布料器等，可以從工藝原理角度解決偏輥、塌倉問題，改善料床密實、受限程度，精準控制循環負荷，提升輥壓機有效做功和系統穩定性。
來源：世界建材網
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