由成都建筑材料工業(yè)設計研究院有限公司承建的埃及GOE BENI SUEF6×6000t／d項目是世界水泥工業(yè)史上在同時、同地、同步建設的最大規(guī)模的水泥項目，也是合同工期最短的海PFEPC水泥工程總承包項目，獲得了行業(yè)各方的高度認可和廣泛關注。該項目選用立磨作為煤粉制備、生料制備和水泥粉磨工藝系統(tǒng)的核心設備，共計18臺。煤磨的型號為LM26.3D，生料磨的型號是LM56.4，水泥磨 的型號是LM65.4+4，其中，生料磨和水泥磨的選 粉機均采用了最新的選粉機結構。
本文對LDC新型選粉機在結構上的創(chuàng)新進行介紹，包括消除渦流的裝置——渦流整流器、集成軸承盒(主軸)結構、巧妙設計的選粉機下軸承冷卻裝置、模塊化設計的轉子葉片和導向葉片。
1　立磨選粉機的原理
立磨選粉機(圖1)是一種氣流通過式分離器，經研磨、烘干后的物料從下部隨氣流一起進入到選粉機中，選粉機的導向葉片引導含塵氣體從上旋流動變?yōu)榍邢蛄鲃?，選粉機轉子以與切向流動相同的方向旋轉。在導向葉片和轉子葉片之間的區(qū)域形成了向心作用力與離心作用力疊加的分選場，氣流中的顆粒在這里被分選。在向心作用力、離心作用力及重力的共同作用下，不合格的顆粒被分離并沉積下來，被收集在粗粉料斗中，并返回到研磨料床上進行再次研磨。合格的顆粒隨氣流一起穿過轉子葉片，通過選粉機上部殼體的出風口離開選粉機。 成品物料的細度取決于選粉機導向葉片的調整以及轉子的轉速。在分選時，使導向葉片切向角變小或提高轉子的轉速都會使成品物料變細，而降低轉子的轉速或使導向葉片切向角變大，會導致物料變粗。導向葉片固定在樞軸中并可用手進行調節(jié)。轉子轉動的方向取決于通過導向葉片的流動氣流，即轉子轉動的方向和氣流方向是完全一致的。通過粗粉料斗會在磨機內形成粗顆粒有序地循環(huán)，一方面它可以將上升的含塵氣體與回流的粗顆粒分隔開來，另一方面它可以將粗顆粒引入到磨盤中間進行重新研磨。
2　新型立磨選粉機的特點
萊歇立磨在以前使用結構形式為LSKS (LOESCHE rotary cage classifier)的高效動態(tài)選粉機，從2008年開始逐步使用新型結構的高效動態(tài)選粉機LDC(LOESCHE Dynamic Classifier)。兩者均 是鼠籠式分離器，LDC是在LSKS結構的基礎上優(yōu)化升級發(fā)展起來的(圖2)。 相比于LSKS選粉機，LDC新型選粉機的主要技術特點有：
(1)創(chuàng)新結構的消除渦流裝置——渦流整流器。
根據(jù)氣體流場分析可知(圖3)，LSKS型選粉機內的紊流較大，風速不穩(wěn)定，粉塵顆粒的速度損失較大，不利于粒料輸送，經過優(yōu)化后的LDC型選粉機在轉子的頂部上部增加了一個特殊的裝置——渦流整流器(圖4)。渦流整流器有一圈均布的勺形板，勺形板帶有一定的角度，和選粉機轉子的旋轉方向一致，以保證含塵氣體隨著轉子旋轉，減少紊流和壓降，風速不會減少太多，恢復管道中的線性流動。 同時，由于渦流整流器固定在選粉機框架結構上面，而且和選粉機殼體相連，除了有整流的效果，也大大增加了選粉機的剛度。
(2)優(yōu)化升級的集成軸承盒(主軸)結構。
以前的LSKS型選粉機的主軸是貫穿轉子的，從圖1可知，主軸的長度很長，主軸和轉子的重量全部由選粉機上殼體承受重量，轉子底部的拉桿起著固定選粉機下軸承和避免轉子晃動的作用，根據(jù)實際應用經驗，由于轉子比較重，轉速較快，加之磨機殼體晃動的原因，運行一段時間后，拉桿的受力并不均勻，導致選粉機的晃動越來越大，不但選粉機的下軸承壽命降低，也影響了選粉效果。
新型的LDC型選粉機的上下軸承是裝配在軸承盒內部的，軸承盒下端焊接在選粉機框架上面，軸承盒的最下端有法蘭和轉子的頂部連接，軸承盒和轉子的載荷全部靠選粉機框架承受，和LSKS型選粉機結構相比，受力更均衡選粉機的穩(wěn)定性得到了極大的改進。具有避免晃動、降低消除震動的效果 (圖5)。 同時，LDC型選粉機的軸承盒內集成了干油管、下軸承溫度傳感器接口，只需要在頂部配干油管接到軸承盒頂部的干油嘴接口。溫度傳感器的安裝也是如此。下軸承以及配套的干油管和溫度傳感器不和熱風有任何的接觸，極大地保障了軸承的壽命。傳統(tǒng)的LSKS型選粉機的痼疾之一就是選粉機的下軸承特別容易壞，由于下軸承位于轉子的下方，下軸承的干油潤滑管和溫度傳感器安裝在拉桿的內部，而拉桿和熱風是直接接觸的，導致干油潤滑管內的干油溫度很高甚至變質，干油管也極易破裂，測溫傳感器也很容易壞，嚴重影響了下軸承的使用壽命。
(3)巧妙設計的選粉機下軸承冷卻裝置。
根據(jù)LSKS型選粉機運行的經驗，選粉機下軸承的溫度高和經常性損壞是選粉機運行最大的問題。在某國內項目，選粉機下軸承基本上是半年需要更換一次新的，不但增加了運行成本，而且對磨機的使用壽命造成了很大的影響。因為下軸承長期暴露在高溫和高粉塵的氣體之中，而且軸承干油潤滑管也是暴露在高溫含塵氣體之中，所以這個問題在LSKS型選粉機是無法解決的頑疾。
而LDC型選粉機在擁有了優(yōu)化升級的軸承盒的基礎上，設計了選粉機下軸承冷卻裝置。由于干油潤滑管和溫度傳感器都集成到了軸承盒內，并不和熱風接觸，選粉機下軸承也固定在選粉機框架內，在選粉機框架處設計了一個鐘型的保護罩，避免和熱風接觸，同時，用耐磨鋼管與磨外的大氣連通，在保護罩的頂部也有開口，當系統(tǒng)風機抽風的時候，磨內形成負壓將磨外的低溫空氣吸入，以起到冷卻下軸承的作用，這個軸承冷卻裝置巧妙之處在于并不需要額外增加動力，在風機轉動的時候將低溫氣體高速地吸入保護罩內，以冷卻選粉機軸承 (圖6)。 通過磨機運行經驗數(shù)據(jù)可知，使用LSKS選粉機的下軸承溫度為90～120℃，而使用帶軸承、冷卻裝置的LDC型選粉機的下軸承溫度僅僅為70～85℃。對于軸承的使用壽命有著非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。
(4)模塊化設計的轉子葉片和導向葉片。
經過模塊化設計的轉子葉片和導向葉片，在嚴重磨損之后可以快速方便地拆卸和更換標準化的葉片，大大提高了工作效率(圖7)。但需要注意，更換模塊化的葉片之后，需要重新對轉子進行動平衡試驗，以確保選粉機的振動在正常范圍之內。 圖7選粉機轉子模塊化葉片示意圖
3　結束語
埃及GOE BENI SUEF 6×6000 t／d項目已在合 同規(guī)定建設工期內順利竣工，現(xiàn)已進入合同履約第二階段，即保產階段。18臺LM立磨的良好性能表 現(xiàn)，強有力地支撐了第二階段的運行保產實施，其 中LDC選粉機對產品的顆粒分布及產品在磨機內循 環(huán)量控制起到了關鍵的作用，主要表現(xiàn)在氣流通過 磨機的壓降、風機電耗以及粉磨電耗等先進指標的 實現(xiàn)，這些效果源于LDC選粉機的創(chuàng)新技術：消除 渦流的裝置——渦流整流器、集成軸承盒(主軸) 結構、巧妙設計的選粉機下軸承冷卻裝置、模塊化設計的轉子葉片和導向葉片。