一、引言
我国是一个水泥生产大国，5000多水泥企业年产量12亿多吨。水泥企业每生产一吨水泥需要粉磨各种物料就有3~4吨之多，粉磨电耗占企业总电耗的65%-70%，粉磨成本占水泥生产总成本的35%左右，而粉磨系统的维修量占全企业设备维修量的60%。因此，粉磨系统在水泥企业中有着非常重要的地位。
入磨粒度的大小是影响磨机产量、能耗的主要因素之一。有资料显示：磨机的粉磨有效功率约1—3%，最高不超过g%，而
破碎机的有效功率为30%左右，两者相差约10-30倍。“多破少磨”，即将原来在磨内进行较粗物料的粉碎移到磨外由破碎机完成。人磨粒度小，以钢球作为研磨体的磨机可以减小钢球直径，在钢球装载量相同时，钢球个数增多，钢球总表面积增加，因而增强了钢球对物料的粉磨效果，从而提高产量、降低单位产品电耗。如φ2.4x13m生料磨，入磨粒度从20mm降到l0mm以下，产量提高30%左右；φ2.2x7m磨机，粒度从25mm降到15mm以下，产量提高23%。熟料从25-30mm降到了15mm时，水泥磨机产量提高15%。如果能够通过研究磨前预破碎，实现粉磨系统的优质高产低消耗，然后推广应用，则每吨水泥的粉磨成本平均下降2元人民币是完全可能的，全国水泥行业可增加效益24亿多，同时节电约48亿度，为缓解国家电力紧张，支持其它行业发展，为我国的可持续发展战略做出重要贡献。
目前，水泥行业常用的破碎机有许多种，但从工作原理上分类，一般可以分成打击式破碎机与挤压式破碎机两类。打击式破碎机主要包括锤式破碎机、反击式破碎机、冲击式破碎机等。它们的主要破碎机理是对物料实施高速打击。它们的优点是：(1)对物料的适应性强，且破碎比大；(2)产生部分粉状物料，成品物料颗粒形状不规则。同时还存在三个方面的缺点：(1)单位成品磨耗大，功耗大，使用成本高。一般在0.6元／吨熟料左右；(2)易损件更换频繁，检修麻烦，不利于生产管理；(3)出料粒度不均匀、不稳定，与锤头、篦板磨损程度关系大，不能给管磨机提供稳定的进料粒度。
挤压式破碎机主要包括颚式破碎机、对辊式破碎机、辊压机等。它们的主要破碎机理是对物料挤压、剪切。颚式破碎机由于其不能实现完全强制破碎、破碎比小的同时出料粒度不均匀、不稳定，市场占有率较六、七十年代有所下降，但仍然有不少中小水泥企业将它作为石灰石一级破碎设备，主要是看重r它适应性强与高的远转率。对辊式破碎机缺点是对物料的适应性差、破碎比小，辊压力小，无法处理硬物料。辊压机的缺点是一次性投资巨大，装机容量大电耗高。除铁器目前尚无法剔除非铁磁性金属，在运行过程中，非铁磁性金属难免会喂人辊压机。在两个辊子间较大的挤压力作用下，金属杂物就有可能直接破坏辊面，使辊面产生凹坑或将硬质耐磨层崩落。加上粉碎物料带来的正常磨损，辊压机的辊面有时会发生严重脱落，直接影响辊压机的挤压效果，需及时进行堆焊修复，边护板的过量磨损也会使进入辊压机的熟料未经挤压，从侧隙流出而影响辊压机挤压效果。打散分级机的衬板等经受冲击磨损，磨损量较大。
降低入磨粒度，采用“多破少磨”工艺，来提高磨机产量，已成为水泥界的共识。但目前水泥行业所使用的预破碎设备都不尽如人意，水泥企业迫切希望有一种好的预破碎设备，来解决生产巾的这一难题。北京合鼎动力技术有限公司与清华人学材料系粉体工程技术研究窒，历经十多年的刻苦攻关，终于攻克多年来一直困扰水泥企业的难关，研制出水泥熟料预破碎专用设备——第二代振动磨。
二、振动磨简介
振动磨足德、美、日等发达国家在上世纪60年代研制生产的新型粉碎设备，由于其粉碎机理先进，能量利用率高，粉碎效率高，迅速在世界各国得以推广应用。我国于上世纪80年代开始研制生产，现已广泛用于非金属矿、冶金、建材、化工、耐火材料等行业，使用效果分理想。
1、振动磨原理：
电动机通过联轴器，带动偏心块旋转，产生激振力，使弹簧上的机体产生同频率的振动。磨介在磨筒内也以相同频率振动，冲击被磨物料，把被磨物料粉碎。由于被磨物料的料压，被磨物料边被粉碎边向出料口移动，直至移出磨筒。
2、振动磨结构：（如图1所示）
(1)磨体与衬筒：振动磨机磨体内有衬筒，衬筒一般由ZGMn13等合金材料制造，采用焊接固定，选用不锈钢或高锰钢焊条，铸造衬筒的外圆要加工，比磨体的内径小2~3毫米，以保证方便的装入磨体内。
(2)激振系统：激振系统由主偏心块和副偏心块组成，主副偏心块可以相对转动，用以调整激振力。
(3)隔振系统：隔振弹簧用优质橡胶制造。由于振动磨机的振动部分振动时自定中心，弹簧与机体及机座的弹簧柱都足大间隙配合，装入取下十分方便。橡胶弹簧的工作环境温度不高于40℃。
(4)传动装置：传动部分为万向节或高强皮带软连接。
3、振动磨优点：
(1)单位成品相对磨耗小，功耗低；
(2)打击力度大，是球磨机的10倍，冲击．频率高，是球磨机的50倍，粉碎效率非常高；
(3)结构简单，维护方便，基本无易损件，有利于生产管理与系统运转率的提高；
(4)出料粒度相对稳定，粉状物料含量高，易形成稳定的管磨机工况条件，方便于研磨体的级配设计，有利于提高管磨机的粉磨效率。
4、第三代振动磨（如图2所示）的特点：
(1)高可靠性：
第一代振动磨为金属弹簧，第二代振动磨为空气弹簧，由于弹簧的故障率高，很大程度地影响了振动磨的可靠性。第三代振动磨采用实体橡胶弹簧，运行过程没有任何故障发生，使用寿命可达两年以上，且更换十分方便，极大地提高了振动磨的可靠性。第三代振动磨的可靠性与球磨机相当。
(2)激振系统功耗低，寿命长：
激振系统是振动磨的心脏，第三代振动磨设计独特，用较小的激振力就能产生较大的振幅，激振系统的功耗仅占磨机系统的3~5%，是国外同类设备的15%，轴承采用空气冷却，正常使用寿命可达三年以上。
(3)产量大：
第三代振动磨采用实体橡胶弹簧谐振性好，振幅较大，最大振幅可达l0mm，振动磨的产量与振幅的平方成正比，比原有振动磨可提高产量50%以上。2MZG-2000
5、第二代振动磨在水泥行业的应用：
传统振动磨大多用于粉体产品的超细加工。第三代振动磨是针对水泥熟料预破碎设计的专用设备，对磨体结构进行加强设计，研磨体采用f 100- 50mm的钢棒，长度仅比磨体有效长度短lcm，单根研磨体的重量就达100kg以上，研磨体在磨内高速抛落，冲击力异常强大，可以打碎任何硬度的物料，特别适合于水泥熟料、钢渣等高硬度物料的预破碎。以破碎旋窑熟料为例：熟料平均入料粒度30mm，出料粒度小于8mm，60-70%为粉状物料，台时产量可达90t，每吨物料电耗仅3kwh左右，每吨物料介质消耗不超过l0g，破碎成本十分低廉。
三、使用第三代振动磨作为管磨机的预破碎必须注意的问题
使用第三代振动磨作为管磨机的预破碎，则管磨机进料粒度降低且颗粒相对均匀，各仓的长度和研磨体的级配、篦板结构等应作相应调整：(1)相对于原来的各仓长度，一仓长度稍微缩短一些，相应增加尾仓的长度。对于圈流粉磨系统，一仓长度缩短的量小些；对于开流粉磨系统，一仓长度缩短的量稍大些。但最大量不超过750mm。(2)研磨体的最大直径、平均直径都要相应下降，具体下降多少则根据具体情况而定，一般至少下降5mm；研磨体的级配数要减少，最多为三级配球。(3)管磨机产量的提高则要求篦板的通风量加大，所以篦孔的密度要适当加大。(4)管磨机尾部除尘器处理能力要加强，对应的风机风量要加大，基本保持风量与产量成正比。
四、结束语
专门针对水泥行业预破碎设计的第三代振动磨，以其先进的设计理念，卓越的工作性能，克服了传统设备存在的不足，彻底解决了困扰水泥行业的预破碎难题。相信在破碎行业相关同仁的共同努力下，尤其是将第三代振动磨的结构特点与具体破碎、粉磨工艺有机结合起来，全面科学地进行管磨机研磨体级配设计、衬板与篦板选择、通风量选定等方面的系统参数优化工作，进一步强化企业管理，必将为管磨机相关行业优质高产低消耗带来积极而深远的影响。
相关破碎机产品：
1、
颚式破碎机
2、
圆锥破碎机
3、
雷蒙磨粉机
