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实现雷蒙磨与沥青拌和机生产的匹配
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内容提示：结合安哥拉公路施工实践,为解决雷蒙磨时产较低影响沥青拌和机生产需求的情况,对雷蒙磨的出粉系统进行设计,并提出一种雷蒙磨与沥青拌和机有效结合的方案,取得良好的效果,为海外项目施工提供经验。
矿粉是沥青砼生产过程中必不可少的一种原材料，安哥拉当地没有矿粉生产厂家，也没有罐装矿粉车运输矿粉，在非洲其他一些国家生产沥青砼也同样面临这个问题。因此，沥青砼生产中必需的矿粉就只能通过应用最普遍的设备摆式磨粉机即雷蒙磨获得。国内现有生产厂家制造的雷蒙磨的生产能力大都不能满足沥青拌和机实时生产的需求，并且其生产出来的矿粉是直接由出粉管道排出，需要人工装袋转运，并未涉及与沥青拌和机结合的设备。（参考《建筑中文网》）
针对上海远通实业有限公司生产的5R4119型雷蒙磨（摆式磨粉机），提出一套雷蒙磨的出粉及其与DG2000型间歇式沥青拌和机结合的方案，以解决海外沥青砼生产中矿粉供给不足的问题。
1 雷蒙磨的工作原理及技术参数
雷蒙磨是立式结构，占地面积相对较小，系统性强，基本可实现磨粉车间的无人作业，经其研磨的成品粒度合格率达99%以上。
1）雷蒙磨的组成。雷蒙磨由主机、分析机、鼓风机、旋风收集器、管道装置、电机等组成。其中主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳及电机组成。辅助设备有颚式破碎机、畚斗提升机、电磁振动给料机、电控柜等。
2）雷蒙磨的工作原理。块状物料经颚式破碎机粉碎到一定大小的粒度（粉状或细粒物料可不经颚式破碎机）后，由提升机将物料送至储料斗，再经电磁振动给料机将物料定量、均匀连续的送入主机磨室内，由于旋转时离心力作用，磨辊向外摆动，紧压于磨环，铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间，因磨辊的滚动而达到粉碎目的。物料研磨后的细粉被鼓风机鼓出的风流带出，经置于主机上方的分析机进行分级。细度合乎规格的粉子，随风流进入大旋风收集器，收集后经出粉管排除即为成品。风流由大旋风收集器上端的回风管流入鼓风机，整个风路系统是密闭循环的，并且是在负压状态下流动的。
由于被磨物料中含有水份，在研磨时蒸发变为气体以及整个风管中各法兰接合处漏入风管的气体，导致循环风路中的风量增加，此项增加的风量，从鼓风机和主机中间的余风管导入小旋风收集器。随同风流带入的若干细粉，经小旋风收集器收集后，由另一个出粉管排出，气体经小旋风收集器上端的排气管排入大气中。
其工艺流程图（见图1）如下：
图1 雷蒙磨工艺流程图
3）5R4119型雷蒙磨的技术参数。该型号雷蒙磨的主要技术参数如下：
总重25.6t，最大进料尺寸20mm，成品粒度0.125～0.044mm，主机电动机功率75kw，产量2～6t/h。
2 雷蒙磨与沥青拌和机的结合方案
为了保证沥青砼的质量，生产中必须将合适粒径的矿粉作为填料添加使用。现有的雷蒙磨与沥青拌和机之间并无连接的装置，沥青拌和机只有外加粉的添加口，生产出来的矿粉需要通过雷蒙磨的出粉管入袋，人工转运至沥青拌和机添加口添加，浪费时间和人力物力。DG2000型沥青拌和机提供了一根用于人工添加矿粉的螺旋，并在螺旋管道的尾部给出了开口，下面将讨论雷蒙磨与此部件的连接问题。
1）矿粉储存装置的设计与制造。DG2000型沥青拌和机理论最大时产沥青砼160吨，由于生产过程中存在待料溢料等影响因素，根据实际时产120吨来考虑，结合安哥拉当地原材料能实现的合理级配，生产使用矿粉最多的AC-13沥青砼所需要的矿粉比例为5%。因此，大规模生产沥青砼时矿粉每小时的需求量大约为5.72吨。而雷蒙磨时产为2～6吨，如果长时间使其在最大能力下生产，电机则会发热量过大导致电气过载保护作用跳闸，无法继续生产。要想保证雷蒙磨的持续生产，矿粉产量必然受到影响。因此，生产出的矿粉必须有一个储存的装置。
采用项目库存3mm钢板焊接制造一个矿粉储存装置，装置的容积要至少能满足一天生产沥青砼的需要，这样，在生产沥青砼的同时进行矿粉的生产，始终保证装置内的剩余矿粉满足沥青砼的生产需求。考虑到雷蒙磨与沥青拌和机之间的空间不足，将装置制造为立式罐状。矿粉罐下部制为圆锥形，主体部分为圆柱形，出料口直径40mm，椎体下端用丝杠配接法兰圆盘、6mm钢板制作可控阀门。
矿粉粒度很小，长时间储存或者卸料过程中只靠其重力作用很难从卸料口排除，因而在矿粉罐椎体部分加装破拱装置。该装置主要是在椎体底部开孔，上下三层，对称分布，再将沥青拌和机的气路管道延伸至此，连入每个孔中，并在接入之前加装气动三联件，最大限度的减少水汽，防止矿粉受潮结块。最后，在三联件后安装电磁阀一个，在雷蒙磨电气柜上安装控制按钮，实现单人控制多种设备。
2）雷蒙磨出粉管道与矿粉储存装置的连接。矿粉罐安装于雷蒙磨的出粉管一侧后，由于矿粉罐远高于出粉管的高度，要加装一套合适的设备将矿粉转入罐中。有两种方案可以实现，一是使用卧式供料器，将矿粉收集到一定程度后，一次性通过管道利用气压鼓入罐中；二是利用提升机设备，连续的将矿粉送入罐中。
如果用卧式供料器，占地面积大，且间歇操作严重影响产量和效率。安哥拉当地细粒径石料比较规格，为了减少工序节约成本，并未使用到场的雷蒙磨辅助设备——颚式破碎机和畚斗提升机，而是直接使用粒径合适的石料，通过装载机装入储料斗进行生产。因此，到场的畚斗提升机可以直接使用，实际该提升机由于设计用途的原因达不到高度，底部使用槽钢焊接支架支撑，并将支架用混凝土浇注。
雷蒙磨的出粉管道并不能直接到达提升机的入口，使用薄铁皮卷筒直接焊接至提升机入口。罐顶与提升机的连接使用软皮套，并抹胶处理，从而保证生产的矿粉能持续提升到储存罐中。
3）沥青拌和机与矿粉储存装置的连接。雷蒙磨生产的矿粉通过一系列设备存在矿粉罐中，与沥青拌和机相关组件的连接是否合理有效决定着沥青砼的生产速度。考虑到沥青拌和机的矿粉添加螺旋有用于人工进料的开口，此开口距离矿粉罐的出料口有4.35m的水平距离，使用一根螺旋（即为矿粉供给螺旋）连接是最佳方案。
矿粉罐闸板阀门下方焊接法兰盘后直接刚性连接螺旋一端，螺旋的另一端通过法兰盘刚性连接至沥青拌和机的矿粉添加螺旋。
4）保证沥青砼生产的电气联锁。DG2000型沥青拌和机的矿粉计量系统中，有一个用于临时存放矿粉的缓冲仓，当仓内余料处于低料位时将通过电气联锁自动启动矿粉添加螺旋。如果矿粉供给螺旋单独操作，一是无法保证矿粉添加螺旋转动时启动电机供给，二是占用人工，增加成本。因此，将矿粉供给螺旋与添加螺旋进行电气联锁，并加装报警灯警示。当沥青拌和机生产中矿粉缓冲仓内矿粉不足时，报警灯亮，同时矿粉供给螺旋与矿粉添加螺旋启动，既保证了矿粉的及时补充，又便于人员发现处置。整个连接改装后的生产流程如下（见图2）：
图2 改进后的工艺流程图
3 结语
在非洲国家施工过程中，原材料的获取方式有限，许多材料需要自己生产。拌制沥青砼必须的矿粉使用雷蒙磨生产的情况中，为了解决雷蒙磨的时产无法与沥青拌和机生产能力相匹配的问题，依据现场材料提供的行之有效的结合方案，大大节约了生产成本，提高了生产效率，对积累海外施工经验具有深远的影响。
参考文献：
[1]黄秋雁，雷蒙磨粉机出粉结构的设计[J].无机盐工业，2000，（03）.
[2]吴劲松，R型摆式磨粉机的改进与创新[J].矿山机械，2006，（01）.
[3]曹慧琴、秦志英、王惠、侯书军，雷蒙磨的磨碎机理研究[J].现代制造工程，2003，（08）.
[4]李爱怀，大型沥青拌和站的组建、安装、及调试[J].筑路机械与施工机械化，1999，（02）.
[5]刘冰，意大利玛连尼拌和站设备改造[J].筑路机械与施工机械化，2005，（03）. 来源: 《建筑中文网》.
针对上海远通实业有限公司生产的5R4119型雷蒙磨（摆式磨粉机），提出一套雷蒙磨的出粉及其与DG2000型间歇式沥青拌和机结合的方案，以解决海外沥青砼生产中矿粉供给不足的问题。
1 雷蒙磨的工作原理及技术参数
雷蒙磨是立式结构，占地面积相对较小，系统性强，基本可实现磨粉车间的无人作业，经其研磨的成品粒度合格率达99%以上。
1）雷蒙磨的组成。雷蒙磨由主机、分析机、鼓风机、旋风收集器、管道装置、电机等组成。其中主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳及电机组成。辅助设备有颚式破碎机、畚斗提升机、电磁振动给料机、电控柜等。
2）雷蒙磨的工作原理。块状物料经颚式破碎机粉碎到一定大小的粒度（粉状或细粒物料可不经颚式破碎机）后，由提升机将物料送至储料斗，再经电磁振动给料机将物料定量、均匀连续的送入主机磨室内，由于旋转时离心力作用，磨辊向外摆动，紧压于磨环，铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间，因磨辊的滚动而达到粉碎目的。物料研磨后的细粉被鼓风机鼓出的风流带出，经置于主机上方的分析机进行分级。细度合乎规格的粉子，随风流进入大旋风收集器，收集后经出粉管排除即为成品。风流由大旋风收集器上端的回风管流入鼓风机，整个风路系统是密闭循环的，并且是在负压状态下流动的。
由于被磨物料中含有水份，在研磨时蒸发变为气体以及整个风管中各法兰接合处漏入风管的气体，导致循环风路中的风量增加，此项增加的风量，从鼓风机和主机中间的余风管导入小旋风收集器。随同风流带入的若干细粉，经小旋风收集器收集后，由另一个出粉管排出，气体经小旋风收集器上端的排气管排入大气中。
其工艺流程图（见图1）如下：
图1 雷蒙磨工艺流程图
3）5R4119型雷蒙磨的技术参数。该型号雷蒙磨的主要技术参数如下：
总重25.6t，最大进料尺寸20mm，成品粒度0.125～0.044mm，主机电动机功率75kw，产量2～6t/h。
2 雷蒙磨与沥青拌和机的结合方案
为了保证沥青砼的质量，生产中必须将合适粒径的矿粉作为填料添加使用。现有的雷蒙磨与沥青拌和机之间并无连接的装置，沥青拌和机只有外加粉的添加口，生产出来的矿粉需要通过雷蒙磨的出粉管入袋，人工转运至沥青拌和机添加口添加，浪费时间和人力物力。DG2000型沥青拌和机提供了一根用于人工添加矿粉的螺旋，并在螺旋管道的尾部给出了开口，下面将讨论雷蒙磨与此部件的连接问题。
1）矿粉储存装置的设计与制造。DG2000型沥青拌和机理论最大时产沥青砼160吨，由于生产过程中存在待料溢料等影响因素，根据实际时产120吨来考虑，结合安哥拉当地原材料能实现的合理级配，生产使用矿粉最多的AC-13沥青砼所需要的矿粉比例为5%。因此，大规模生产沥青砼时矿粉每小时的需求量大约为5.72吨。而雷蒙磨时产为2～6吨，如果长时间使其在最大能力下生产，电机则会发热量过大导致电气过载保护作用跳闸，无法继续生产。要想保证雷蒙磨的持续生产，矿粉产量必然受到影响。因此，生产出的矿粉必须有一个储存的装置。
采用项目库存3mm钢板焊接制造一个矿粉储存装置，装置的容积要至少能满足一天生产沥青砼的需要，这样，在生产沥青砼的同时进行矿粉的生产，始终保证装置内的剩余矿粉满足沥青砼的生产需求。考虑到雷蒙磨与沥青拌和机之间的空间不足，将装置制造为立式罐状。矿粉罐下部制为圆锥形，主体部分为圆柱形，出料口直径40mm，椎体下端用丝杠配接法兰圆盘、6mm钢板制作可控阀门。
矿粉粒度很小，长时间储存或者卸料过程中只靠其重力作用很难从卸料口排除，因而在矿粉罐椎体部分加装破拱装置。该装置主要是在椎体底部开孔，上下三层，对称分布，再将沥青拌和机的气路管道延伸至此，连入每个孔中，并在接入之前加装气动三联件，最大限度的减少水汽，防止矿粉受潮结块。最后，在三联件后安装电磁阀一个，在雷蒙磨电气柜上安装控制按钮，实现单人控制多种设备。
2）雷蒙磨出粉管道与矿粉储存装置的连接。矿粉罐安装于雷蒙磨的出粉管一侧后，由于矿粉罐远高于出粉管的高度，要加装一套合适的设备将矿粉转入罐中。有两种方案可以实现，一是使用卧式供料器，将矿粉收集到一定程度后，一次性通过管道利用气压鼓入罐中；二是利用提升机设备，连续的将矿粉送入罐中。
如果用卧式供料器，占地面积大，且间歇操作严重影响产量和效率。安哥拉当地细粒径石料比较规格，为了减少工序节约成本，并未使用到场的雷蒙磨辅助设备——颚式破碎机和畚斗提升机，而是直接使用粒径合适的石料，通过装载机装入储料斗进行生产。因此，到场的畚斗提升机可以直接使用，实际该提升机由于设计用途的原因达不到高度，底部使用槽钢焊接支架支撑，并将支架用混凝土浇注。
雷蒙磨的出粉管道并不能直接到达提升机的入口，使用薄铁皮卷筒直接焊接至提升机入口。罐顶与提升机的连接使用软皮套，并抹胶处理，从而保证生产的矿粉能持续提升到储存罐中。
3）沥青拌和机与矿粉储存装置的连接。雷蒙磨生产的矿粉通过一系列设备存在矿粉罐中，与沥青拌和机相关组件的连接是否合理有效决定着沥青砼的生产速度。考虑到沥青拌和机的矿粉添加螺旋有用于人工进料的开口，此开口距离矿粉罐的出料口有4.35m的水平距离，使用一根螺旋（即为矿粉供给螺旋）连接是最佳方案。
矿粉罐闸板阀门下方焊接法兰盘后直接刚性连接螺旋一端，螺旋的另一端通过法兰盘刚性连接至沥青拌和机的矿粉添加螺旋。
4）保证沥青砼生产的电气联锁。DG2000型沥青拌和机的矿粉计量系统中，有一个用于临时存放矿粉的缓冲仓，当仓内余料处于低料位时将通过电气联锁自动启动矿粉添加螺旋。如果矿粉供给螺旋单独操作，一是无法保证矿粉添加螺旋转动时启动电机供给，二是占用人工，增加成本。因此，将矿粉供给螺旋与添加螺旋进行电气联锁，并加装报警灯警示。当沥青拌和机生产中矿粉缓冲仓内矿粉不足时，报警灯亮，同时矿粉供给螺旋与矿粉添加螺旋启动，既保证了矿粉的及时补充，又便于人员发现处置。整个连接改装后的生产流程如下（见图2）：
图2 改进后的工艺流程图
3 结语
在非洲国家施工过程中，原材料的获取方式有限，许多材料需要自己生产。拌制沥青砼必须的矿粉使用雷蒙磨生产的情况中，为了解决雷蒙磨的时产无法与沥青拌和机生产能力相匹配的问题，依据现场材料提供的行之有效的结合方案，大大节约了生产成本，提高了生产效率，对积累海外施工经验具有深远的影响。
参考文献：
[1]黄秋雁，雷蒙磨粉机出粉结构的设计[J].无机盐工业，2000，（03）.
[2]吴劲松，R型摆式磨粉机的改进与创新[J].矿山机械，2006，（01）.
[3]曹慧琴、秦志英、王惠、侯书军，雷蒙磨的磨碎机理研究[J].现代制造工程，2003，（08）.
[4]李爱怀，大型沥青拌和站的组建、安装、及调试[J].筑路机械与施工机械化，1999，（02）.
[5]刘冰，意大利玛连尼拌和站设备改造[J].筑路机械与施工机械化，2005，（03）. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201109/15022.htm
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