LGMS4521矿渣立磨用于铁厂高炉矿渣粉磨，用于将水淬后的矿渣粉磨至合适粒度，掺入普通水泥生产矿渣水泥。 适当调整矿渣立磨参数后，也可对水泥熟料进行粉磨。 该立磨配备有喷水系统，喷水系统的主要作用是稳定磨机内料层厚度，降低立磨振动，提高立磨稳定性，降低立磨出口气体温度。 正确使用喷水系统，通过控制其喷水量，稳定了料层，提高了研磨效率，使磨内流体畅通，合格产品及时从磨内分离出来，在一定程度上提高了立磨产量。 喷水系统的正确使用和维护对立磨的正常运转和产量的提高具有重要意义。 在实际生产过程中，喷水系统末端经常出现喷嘴堵塞、喷水不均匀等情况，需要经常检查和更换喷水系统的末端。 检查时停止立磨，会导致生产损失。 针对以上问题，笔者对对立磨机喷水系统进行了改进。
1 喷水系统的原理和功能
LGMS4521渣立磨喷水系统包括水箱、水泵、控制阀、电磁流量计、管路和喷嘴等。 喷水管路由立磨筒体进入磨机内，布置在磨机滚筒之间的空腔中，喷水端位于磨机滚筒和磨盘磨机工作区上方，距离磨盘高度约500 mm。 这种布局有利于均匀喷水，使物料在磨盘上形成稳定的料床，提高立粉研磨的稳定性。 洒水装置的使用效果取决于洒水装置系统的开闭时机的把握和洒水装置量的控制。
在立磨的实际生产应用中发现，当入磨材料过于干燥、含水率低于7%~8%时，立磨干燥能力过大，材料在磨盘上流动性加快，磨辊研磨效率降低，出磨风温度过高，立磨产量下降。 此时，需要打开喷水系统，在研磨盘的材料中加入适量的水分，改善研磨内的状况，提高立磨的产量。 但当喷水量过大，超过立磨干燥能力时，物料粘在磨板磨区，影响磨粉效率，形成较厚的物料层，物料分离难度增加，能耗增加。 如果处理不及时，还会导致材料堆积、铣削功率过大，系统停止振动。
假设向磨机内喷雾的水和磨机内含有的水分全部在磨机内吸热蒸发，没有经过滚筒的立研散热，则水分的吸热等于磨机辊粉的磨机材料产生的热量、进出磨机的热风的热量差、进出磨机材料的热量差3个之和。 据此可以建立热平衡方程：
式中，s为含水量、m3； t1是出磨水(水蒸气)和入磨水)入磨水温大致为环境温度)温度差，； C1是水的比热，J/(M2 )； f是风量，m3； q粉磨是磨辊粉磨材料产生的热量； t2是出研风和入研风的温度差，； C2是空气的比热，J/(M3 )； w是材料量，m3； t3是出磨粒与入磨粒温度差、； C3是材料的比热，为J/(M3 )。
由上式可知，喷泉系统的使用需要考虑立磨干燥能力和粉磨能力的动平衡。 将原材料粉碎后，被粉碎风从粉碎机中带出，因此可以认为粉碎时的热风和原材料的温度相同。 入磨材料温度为环境温度，入磨风温度为热风炉出口温度，基本稳定。 在立研稳定运转的情况下，由于入研材料量基本稳定，洒水量、入研风量和出研风温度3者之间存在动态平衡的关系。 出风温度对保证产品水分合格有重要作用，一般出风温度能反映物料在磨机内的干燥程度，因此出风温度过高会反映物料干燥，含水量较低。 但是，如果此时立磨运转状态稳定，请注意用调整进磨风的方法调整磨机温度，而不是用增大洒水量的方法控制磨机温度。 因为喷水量的急剧变化会影响已经形成的机座，使机座厚度发生变化，引起磨辊的振动，破坏磨机匣的稳定性。 出磨风温度过高时，表明立磨干燥能力大于磨机内水分，此时适当减少进磨风量，可以重建动平衡，保持磨机稳定运行状态。 因此，应根据情况及时调整热风，满足立磨对物料的干燥要求； 必要时喷水稳定材料层，稳定立磨运行。
2 喷水系统的改进
2.1 喷水系统喷头经常堵塞问题的解决
喷水系统喷头位于磨辊破碎磨料区正上方，工作环境非常恶劣。 这个洒水系统只在需要的时候工作，不是连续工作的。 喷水系统不工作时，如果立磨系统正常运行，磨机内磨粉材料产生的粉尘容易进入喷嘴喷水孔，堵塞喷嘴。
在此基础上对喷泉系统进行了改进，在喷泉系统末端入口处增加了压缩空气管路。 喷水系统不喷水时，喷水管路通入压缩空气，对末端喷嘴起到空气密封作用，防止磨内粉尘进入喷嘴喷水孔，防止喷嘴堵塞现象的发生。 改善方案如图1所示。
图1添加压缩空气管路
1 .单向阀2 .电磁阀3 .支架4 .喷水管路
从图1可以看出，当材料不需要喷水时，位于喷水系统始端的蝶阀关闭，喷水管路停止喷水。 压缩空气管路的电磁阀打开，压缩空气通过单向阀进入喷水管路，从喷水系统末端的喷嘴喷出，从而阻止磨机内的粉尘进入喷水管路，防止喷嘴堵塞。
2.2 喷水不均匀问题的解决
图2显示了喷泉系统末端没有改进的结构。 喷嘴通过三通接头与喷水管路相连，喷嘴两侧堵塞。 喷嘴下方有喷水孔，喷嘴位于研磨辊和材料研磨区域的正上方，喷水孔向材料喷出水。 该结构出水孔易堵塞，且堵塞后难以清扫和更换； 水流通过各出水孔后，压力下降，导致末端出水孔水压不足，无法实现均匀出水。 针对以上问题，对喷水管路末端喷嘴的结构进行了改进，改进方案如图3所示。
图2改良前喷水管路末端喷嘴
图3改进的喷水管路末端喷嘴
1 .喷水管路2 .喷嘴3 .喷嘴
如图3所示，喷水系统末端水平管路下，焊接有垂直喷嘴，喷嘴通过螺钉安装在喷嘴末端。
改进后的结构有以下三个优点。
)1)喷嘴堵塞时，只需更换或清扫喷嘴，螺纹结构使喷嘴的安装和更换变得非常容易，缩短了检查时间。
)改善前，水流通过水平喷嘴各喷水孔后，水压下降，无法保证均匀喷水。 改进后，焊接的垂直喷嘴使喷水管路水流能到达各喷嘴，保证了各末端喷嘴水压的均匀性。
)3)由于喷嘴雾化作用，水覆盖范围更大，喷水更均匀，物料形成稳定料床的过程更平稳，立磨振动减少。
2.3 喷水系统末端检修立磨停机问题的解决
改进方案如图4所示。 从图4中可以看到，喷水管路和末端喷嘴之间通过软管连接。 喷水系统末端有堵塞或损坏，需要检修时，可拆除接头螺母，将末端管路从磨机内整体取出，在磨机外进行检修，避免检修时停机。
图4磨机装卸式喷水管
1 .喷水管路末端2 .磨筒体3 .喷水管路
3 结语
喷洒系统的正确使用和维护对立磨的正常运行和产量的提高具有重要意义。 针对立研实际生产过程中喷泉系统出现的问题，进行了改进，提高了喷泉系统维护的便捷性，避免了喷嘴堵塞，解决了喷泉不均匀的问题。
参考引用：
[1]宋建林，吴小强. LGMS4521矿渣立磨喷泉系统的改进. [J] .矿山机械，2021，49 (2) :62-64 .
