一、立磨的工作原理及立磨的类型
1.立式磨的工作原理
主要工作部分为磨盘及磨辊。电动机通过减速器带动磨盘转动，磨辊在磨盘上绕自身轴心滚动。物料通过锁风喂料装置经下料溜管落到磨盘中央，由于离心力的作用形成环形料床，并被钳入磨辊与磨盘之间，受到挤压作用而被粉碎，并由于相对滑动产生剪切力，使物料被磨细。立磨上部带有选粉设备，从下部侧面通入热空气，对物料进行烘干。
在磨盘的惯性离心力作用下,被粉磨的物料从磨盘边缘溢出,被高速气流扬起到分离器进行分级,粗粉返回磨盘再次受到粉磨(称为内循环)，细粉则被气流带到磨外。
没有被热空气带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被斗式提升机重新喂入选粉机，再次挤压粉磨 (称为外循环)。
理解挤压粉磨、悬浮烘干，选粉分级三位一体的工作过程。
2.立磨的分类
按磨辊、磨盘的几何形状分为：
(1)莱歇磨(锥辊--平盘式)
(2)MPS 磨(鼓辊--碗式)
(3)雷蒙磨(锥辊--碗式)
(4)伯力鸠斯磨(双鼓辊--碗式)
(5)彼得斯磨，又称 E型磨(球--环式)
(6)ATOX 磨(圆柱辊--平盘式)
二、立磨的构造
1.磨盘：包括导向环、风环、挡料圈、衬板、盘体、刮料板和提升装置等。
2.磨辊：辊套为易磨损件，要求有足够的韧性和良好的耐磨性能。
3.选粉机：可分为静态、动态和高效组合式选粉机三大类。
a.静态选粉机
工作原理类似于旋风筒，结构简单，无可动部件，不易出故障。但调整不灵活，分离效率不高。
b.动态选粉机
这是一个高速旋转的笼子，含尘气体穿过笼子时，细颗粒由空气摩擦带入，粗颗粒直接被叶片碰撞拦下，转子的速度可以根据要求来调节，转速高时，出料细度就越细，与离心式选粉机的分级原理是一样的。它有较高的分级精度，细度控制也很方便。
c.高效组合式选粉机
将动态选粉机 (旋转笼子) 和静态选粉机(导风叶) 结合在一起，即圆柱形的笼子作为转子在它的四周均布了导风叶片，使气流上下均匀地进入选粉机区，粗细粉分离清晰，选粉效率高不过这种选粉机的阻力较大，因此叶片的磨损也大。
4.加压装置：液压装置，储能器。
5.监视装置：摇臂监视、振动监视。
6.传动装置：电动机、减速器。
7.喷水系统：降低温度、稳定料层。
8.粗粉外循环系统：提升机。
三、立磨的优缺点：
立磨的优点
1.电耗低
立磨采用滚压料层的方式料磨物料，同时本身带有选粉装置，能及时排出细粉避免了过粉碎现象。因而粉磨效率高，节能效果非常显著。较球磨机可节电 20~30%左右。随着物料水分的增加，节能效果更加显著。
2.入磨粒度较大
立磨的入磨粒度一般在 50~150mm 之间。而球磨机的入磨粒度一般要求小于 30mm。因此可以省去二级破碎设备。
3.烘干能力大
立式磨采用气体为烘干和输送物料的介质。因此特别适于烘干兼粉磨作业，可充分利用预热器和煅烧窑排出的 300~500℃低温废气作为烘干介质,来烘干与粉磨水分 8-10%的物料，而各种烘干球磨机，只能烘干与粉磨水分为 3.5~5.0%的物料。如果另设辅助热风炉,入磨气温升高到 450℃左右,立磨则可烘干与粉磨水分为 15~20%的物料，因而可省去烘干系统。
4.产品粒度较均齐，调整产品细度和成分容易，便于自动控制
由于立式磨粉磨与选粉均在同一机壳内进行，产品粒度均齐。而且，调节分离器转子转速或导风叶开度，能够很快得到需要的产品细度。对生产不同细度的产品很有利,物料在磨内停留时间很短(2~3min)，易于自动控制配料和产品的化学成分。从粉磨一种物料改变为粉磨另种物料，几分钟即可实现。而物料在球磨机内停留时间则需 15~20min。立式磨机尤其适用于立窑水泥厂粉磨全黑生料或半黑生料。
5.艺流程简单，占地面积小
6.噪音低，扬尘少，操作维修方便
立磨的缺点：
不适于粉磨硬质和磨蚀性的物料，使用寿命较短，维修较频繁。而且它的磨损件比磨机的贵，但与其所取代的球磨机、提升机、选粉机等设备的总维修量相比，仍显得维修简单、容易和工作量小。
生料优先选用立磨，而熟料选用球磨的主要原因?
立磨相对球磨而言，能耗利用率较高，这是目前粉磨系统优先选用立磨主要原因，但立磨的成品细度太均齐了，没有合理颗粒级配，这是限制立磨应用于熟料磨的主要原因。为了保证混凝土的早期强度，水泥颗粒中 0-3μm 颗粒应达 10%左右，而保证混凝后期强度，3-30μm 的水泥颗粒则需 70%以上。立磨同球磨机相比，水泥虽然 28 天强度相同，由于颗粒级配范围狭窄，3-30μm 颗粒高达 82%，0~3μm 颗粒约为 6%，致使其早期强度低、需水量大、易于结块和假凝、并有龟裂，混凝土的和易性也不符合要求。
球磨机能耗利用率较低，目前有被立磨、辊压机等设备替代的趋势，但球磨机有“颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬化”独特优点，这是目前熟料磨依然多数选用球磨机的主要原因。
四、立磨的流程
1.设有旋风筒和循环风的粉磨系统：
优点：循环风减少收尘风量，降低了入收尘器的浓度，对收尘器的要求降低了。
缺点：系统较复杂，阻力增加。
观察流程图，回答立磨的热风来自主窑，为什么还要设置热风炉?
2、不设旋风筒和不设循环风的粉磨系统。
3、立磨也有体外分级的系统。
类似球磨机的尾卸提升循环系统
五、工艺参数
1.磨盘转数
Ki—系数(表 4-5，4-6) n=K1D-0.5r/min，D—磨盘直径，m。
2.生产能力
G=K2D2.5；t/h K2—系数；D—磨盘直径，m。
3．辊压
一般为 10~35MPa。辊压增加，产量增加，但功率也增加。
4.磨辊、磨盘的相对尺寸 (表 4—7)
5.风量、风速
风扫式、半风扫式、机械提升式立磨用风量不同，风扫式、半风扫式立磨磨内风扫速度对磨机的生产起重要作用，必须控制好两个关键处的风速。一个是风环处的喷口风速。其作用是将从磨盘溢出的物料返吹回磨盘重新再磨，不让物料颗粒掉落下来。风速的大小一方面控制掉落粗颗粒的大小，一方面控制循环量和料床厚度。在风扫系统，该风速达 60~100m/s，有利于传热，但阻力大大增加。降低风环处压损的措施：
A．降低风速
B．适当调整风环圆周方向各区段之间的风速
另一个是筒体截面风速 。目的是将物料提升至选粉机进行分选。磨盘增大，风速增大。实际生产中该风量必须其极限最低风量的要求，一般不低于正常风量的 70 %。
6.磨机功率
N=KD2.5 Kw
K—常数，(表 4-10)，D—磨盘直径，m
7.磨损
一、立磨的工艺参数
表 立式生料磨正常运转基本操作参数显示值
表 立式煤磨正常运转基本操作参数显示值
二、立磨操作中的主要控制参数
1.振动值
振动是辊式磨机工作中普遍存在的情况，合理的振动是允许的，但是若振动过大，则会造成磨盘和磨辊的机械损伤，以及附属设备和测量仪表的毁坏。料层厚薄不均(不稳定) 是产生振动的主要原因，其它原因还有：磨内有大块金属物体；研磨压力太大；耐磨件损坏；储能器充气压力不等；磨通风不足等。
料层不稳定的原因：
a．喂料量与立磨生产能力不适应
b.入磨物料不均匀 (混合料仓物料离析
c.物料的易磨性
d.挡料环高度
e.饱磨：下料量大：选粉机转速过快：选粉效率低使内循环负荷大，超过磨内气体携带能力，磨内通风不足。
在操作上应当严格将振动控制在允许范围内，才能为稳定运行创造先决条件。
2.料层厚度
立磨稳定运转的另一重要因素是料床稳定。料层稳定，风量、风压和喂料量才能稳定，否则就要通过调节风量和喂料量来维持料层厚度。若调节不及时就会引起振动加剧，电机负荷上升或系统跳停等问题。理论上讲，料层厚度应为磨辊直径的 2%±20 mm 。此外，最佳料层厚度主要取决于原料质量，如含水量、粒度、颗粒分布和易磨性。
运转初期，为了找到最佳的料层厚度，得调试挡料圈的高度。而在挡料圈高度一定的条件下，稳定料层厚度的重要条件之一是喂料粒度及粒度级配合理。喂料平均粒径太小或细粉太多，料层将变薄，平均粒径太大或大块物料太多时料层将变厚，磨机负荷上升。可通过调整喷水量、研磨压力、循环风量和选粉机转数等参数来稳定料层。喷水是形成坚实料床的前提，适当的研磨压力是保持料床稳定的条件，磨内通风是保证生料细度和水份的手段。
3.压差
压差是指风环处的压力损失，也是重要的控制参数之一。
压差是磨内情况的一面镜子，操作员可通过观察压差了解磨内情况，判断料多、料少风大、风小、粉磨效率等。
若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，此时应采取减料措施，加大通风量，加大喷水，稳定料层，也可暂时减小选粉机转数，使积于磨内的细粉排出磨外，待压差恢复正常,再适当恢复各参数。
若压差过小，说明磨内物料太少，研磨层会很快削薄，引起振动增大，因此应马上加料增加喷水，使之形成稳定料层。
4.磨机通风
a.风量、风速
风扫式系统风环处风速高达 60~90m/s：半风扫式风速可降低至 40~50m/s。磨内风量可在 70~105%范围内调整，但窑磨串联系统应不影响窑系统的操作。
b.出磨温度
出磨气温是可以变化的，主要看出磨产品的水分能否保证≤0.5%。出磨温度由入口温度和喷水量来调节控制。喷水过多会形成料饼导致磨内工况恶化；喷水量过少，料层不稳，振动加剧；当喂料量和风量一定时，喷水量可稳定在最低量。
c.系统漏风
在总风量一定的情况下，系统漏风使喷嘴风环处的风速降低，导致吐渣量增大。
5.产品细度
产品细度主要靠选粉机转速来调节，转数大，产品细：转数小，产品粗。磨内用风量的大小对产品细度也有很大影响。
6.产量
立磨产量标定恰当与否，对稳定运行、充分发挥其节能降耗、降低成本的优势亦很重要。
如ATOX—50 立磨能力按 320~360 t/h 控制。在增加产量的同时，应注意热风、磨通风量、研磨压力、喷水量等参数的适当增加，保证压差稳定。改变操作引起立磨参数的变化情况。
1.3研磨压力
研磨压力小，研磨效率低，不能充分研碎物料粗颗粒物料在离心力作用下甩向磨盘边缘溢出，吐渣料增多。研磨压力大，研磨效率高，吐渣料少但主电机电流大，立磨运行不稳定，易引起振动。
1.4 磨棍和磨盘村板磨损
磨辊和磨盘衬板磨损部位主要发生在磨辊与磨盘的外端，此处磨损量较其它地方大，当磨辊与磨盘衬板外端形成槽后，降低了研磨效率，造成大量物料经过此区时，未能得到很好地研磨，甩向磨盘边缘溢出，导致吐渣料增多。
1.5入磨物料易磨性
使磨盘上大颗粒物料堆积入磨物料易磨性差，而溢出形成吐渣。
1.6磨盘挡料环高度
立磨的吐渣与磨盘挡料环的高度有直接关系挡料环的高度并不是一固定值，它与研磨压力成正比、与磨辊、磨盘衬板磨损程度成反比。随着磨辊衬板和磨盘衬板磨损，挡料环的高度会逐渐降低。
1.7喷口环磨损严重
喷口环是由54个与水平方向成54°斜向菱形槽口组成，在磨盘周围一圈，内镶衬板。入磨气体在喷口环改向和空气导向锥导向作用下是旋流风入磨阻止物料通过喷口环下跌，符合粒度要求的物料由旋流风输送到上部分离器，喷口环磨损严重时，导致吐渣增多。
三、异常情况分析
1.大量吐渣的原因
2.立磨堵料判断及处理
立磨运行中有时产生的吐渣料大于送走的成品量，从卸料口堆积到立磨刮板腔里，阻碍立磨刮料板运行，造成磨机运行阻力增大、主电动机功率异常。
2.1 从中控操作参数判断
1)主电动机功率异常升高。通常研磨压力、料床厚度及其对应的主电动机功率是在一定范围内小幅度波动的。料床厚度越高，主电动机功率越大。如果料床厚度较薄(在正常范围内)而主电动机功率却高出几百千瓦，则预示着刮板里有积料的可能。所以主由动机功率是堵料的最敏感参数。
2)磨机差压升高和人口负压降低。磨机热风管道的交汇处为磨机的刮板腔，热风从刮板腔向上经喷环处倾斜的导向叶片产生强大的旋流进入粉磨腔，进行烘干和提升作业。刮板腔里积料，必然导致通风面积减小，通风受阻，其磨机入口负压降低，而出磨风机拉风不变，必然导致磨机压差上升。
3)磨机振动持续在较高的水平线上波动。这种振动不同于正常运行时小幅度振动，也不同于因磨腔里进铁件而产生的突发性振动(瞬间有很高的峰值)，它是在比正常振动值高1~2mm/s的振幅上始终振动。
4)磨机入口温度缓慢降低。磨机入口气温检测热电偶安装在刮板腔里。如果排除掉热电偶本身故障和窑尾废气温度影响外，则说明是热电偶探头已埋在吐渣料中，与气流接触不到的缘故。
在同一时间上述4个参数都发生异常的话，则可以明确地判定立磨刮板腔里积料。
2.2现场巡检判断
1)看吐渣料的量。如果吐渣料比平时大，则应检查磨机吐渣料卸料斗。
2)听卸料斗处卸料的声音。若卸料斗里没有积料，则被立磨刮板刮落的吐渣料很清脆地落在斗子里。也可用手锤敲击斗壁，若声音发闷，则料斗里积料。如果堵料严重，则会从减速器上部立磨运转部位与静止部位的密封处向外喷灰。
造成立磨堵料的因素
石灰石易磨性差
立磨喂料中，石灰石掺量占绝大部分，砂岩和铁粉只占一小部分。即使砂岩易磨性差，也对立磨操作上无大的影响。石灰石易磨性差，则立磨运行中吐渣料大幅度增加,操作上调整不及时，则会产生堵料。
操作不当
操作上单纯地追求台时产量。在石灰石易磨性差、吐渣料增大的情况下，仍长时间地维持高的台时产量。而人库气力提升泵的罗茨风机电流值却没有升高，则表明增加的喂料并未粉磨成生料入库，而只是吐渣循环而已。另一方面与操作上增加喂料量过快，研磨压力和风量设定值未能跟上有关。
吐渣料卸料口堵塞
造成卸料口堵塞的因素主要有两类；一类是卸料口卡铁块，造成吐渣料通过量变小，另一类是操作上磨机喷水量过大，磨机喷水管断开，造成水未雾化而流下来,使吐渣料受潮,堵住下料口。
磨机堵料的处理
立即减喂料量50~100t/h 左右，同时加大系统拉风，适当提高研磨压力。通常经过1~2h 的调整，可以恢复到正常状态。若不行，则只有止料，用空刮料板腔里积料，然后重新喂料。
如果卸料口卡铁件，可以在不停磨喂料的情况下，用气割割开孔后，用铁丝固定住铁块，取出卡铁但要防止铁块掉落划伤下游皮带。如果因为料潮而堵，则必须停磨处理。
四、控制策略
立磨系统的具体控制方案有很多。但主要的不外乎以下几点：
1.控制磨内气体量。一般可用出旋风筒气体的流量或负压来控制磨机主排风机的进风阀门或转速，使磨机风速稳定。
2.控制磨机压差以调节磨机喂料量。
3.根据出磨气温来调节喷水量或辅助热风温度。
4.通过选粉机转速来调节产品细度。
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