工廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)：物料粉磨.ppt

1、第六節(jié) 物料粉磨,在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，磨制生料、制備煤粉和制成水泥都要進(jìn)行粉磨作業(yè)。因此，物料的粉磨量很大，每生產(chǎn)l t硅酸鹽水泥至少有3 t物料（包括原料、燃料、熟料、混合材、石膏等）需要經(jīng)過(guò)粉磨。物料粉磨需要的動(dòng)力約占全廠(chǎng)動(dòng)力的60% 以上。在水泥工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)中，合理選擇設(shè)計(jì)粉磨設(shè)備及粉磨系統(tǒng)非常重要。 一、粉磨方法 干法、濕法兩種。 在濕法生產(chǎn)的水泥廠(chǎng)中，是將原料配合入磨粉磨為含水3040%的生料漿，而后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒為水泥熟料。,在干法水泥生產(chǎn)中，則是將原料配合入磨粉磨為生料干粉，而后喂入干法回轉(zhuǎn)窯或經(jīng)成球喂入立窯內(nèi)煅燒為水泥熟料。干法水泥生產(chǎn)熱耗低。隨著現(xiàn)代新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)

2、展與完善，干法生產(chǎn)已成為今后水泥生產(chǎn)方法的發(fā)展方向。 將原料配合入磨粉磨為含水3040%的料漿; 將原料配合入磨粉磨為干粉。,二、粉磨系統(tǒng)（一）水泥生料粉磨系統(tǒng)1生料粉磨流程和設(shè)備發(fā)展情況 隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)不同原料和工藝的要求，提高粉磨效率，生料粉磨系統(tǒng)也得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。近年來(lái)，其發(fā)展特點(diǎn)如下： 1）原料的烘干和粉磨一體化，烘干兼粉磨流程得到了廣泛應(yīng)用。并且由于結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面的改進(jìn)，輥式磨獲得了快速發(fā)展，得到廣泛應(yīng)用，粉磨電耗顯著降低。 2）磨機(jī)與新型高效選粉機(jī)，輸送設(shè)備相匹配，組成了各種新型干法閉路粉磨流程，提高了粉磨效率，降低電耗。,3）設(shè)備日趨大型化，以簡(jiǎn)

3、化設(shè)備和工藝流程，與窯的大型化相匹配。鋼球磨的最大直徑已達(dá)5.5 m以上，電動(dòng)機(jī)功率達(dá)6500 kW以上，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)300 t以上。輥式磨系列中磨盤(pán)直徑已達(dá)5 m以上，電動(dòng)機(jī)功率5000 kW以上，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量500 t以上。4）新型節(jié)能粉磨設(shè)備輥壓機(jī)作為預(yù)粉碎設(shè)備得到應(yīng)用。5）采用預(yù)烘干（或預(yù)破碎）形式組成烘干（破碎）粉磨聯(lián)合機(jī)組。提高了粉磨、烘干效率，簡(jiǎn)化了工藝流程。6）管磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)：如新型環(huán)向溝槽襯板，揚(yáng)料板角度可調(diào)的隔倉(cāng)板等。,7）利用懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯320350的廢氣烘干原料，發(fā)展了各種烘干磨。 8）采用電子定量喂料秤，X熒光分析儀、電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料的配料，

4、為入窯生料成份的均齊、穩(wěn)定創(chuàng)造了條件。 9）磨機(jī)系統(tǒng)操作自動(dòng)化。應(yīng)用自動(dòng)調(diào)節(jié)回路及電子計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)，代替人工操作。力求生產(chǎn)穩(wěn)定。,2生料粉磨流程和粉磨設(shè)備的選擇,1）選用粉磨流程和粉磨設(shè)備需要考慮的因素 （1）入磨物料的性質(zhì) 物料的性質(zhì)主要包括水分、粒度、易磨性和磨蝕性，也要考慮粘土質(zhì)原料中的含砂量及石灰質(zhì)原料中燧石的影響。 （2）粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求 所選的粉磨流程和設(shè)備應(yīng)盡可能便于控制粉磨產(chǎn)品的細(xì)度。 （3）生料粉磨系統(tǒng)的要求小時(shí)產(chǎn)量 生料粉磨系統(tǒng)的要求小時(shí)產(chǎn)量，由主機(jī)平衡計(jì)算確定。所選生料磨的生產(chǎn)能力，應(yīng)能滿(mǎn)足這一要求。同時(shí)，為了簡(jiǎn)化工藝線(xiàn)，對(duì)一臺(tái)窯來(lái)說(shuō)，一般只配置一臺(tái)生料磨，而對(duì)大型窯

5、來(lái)說(shuō)，生料磨的設(shè)置也不宜超過(guò)兩臺(tái)。,（4）粉磨電耗 所選的粉磨流程和設(shè)備應(yīng)盡可能符合節(jié)省電耗的要求。干法生料磨的電耗應(yīng)在63MJ/ t （17.5kWh / t）生料以下。 （5）廢氣余熱利用的可能性 對(duì)于干法生料磨和煤磨來(lái)說(shuō)，應(yīng)考慮盡可能利用廢氣余熱來(lái)烘干原料和燃料，使生料粉磨與烘干作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，以節(jié)約烘干熱能，節(jié)省烘干設(shè)備，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。 （6）操作的可靠性和自動(dòng)控制以及設(shè)備的耐磨性能。 （7）所選的生料粉磨設(shè)施應(yīng)力求占地面積小，需要空間小和基建投資低。,2）干法生料粉磨流程和設(shè)備選擇 干法生料粉磨系統(tǒng)主要有下列幾種型式： 開(kāi)路流程：管磨； 閉路流程：管磨、烘干磨。 閉路烘干磨又分下列幾種

6、型式： 鋼球磨：主要有風(fēng)掃磨和提升循環(huán)磨（有單倉(cāng)尾卸、雙倉(cāng)尾卸、雙倉(cāng)中卸等）； 輥式磨：亦稱(chēng)立式磨或輥輪磨； 輥壓機(jī)：亦稱(chēng)擠壓機(jī)或雙輥磨。,開(kāi)路管磨和閉路管磨對(duì)進(jìn)磨物料水分的要求比較嚴(yán)格，必須把水分較高的原料預(yù)先進(jìn)行烘干后才能加入磨中粉磨。烘干磨由于能同時(shí)進(jìn)行物料的烘干和粉磨，并可大量利用溫度為320350的廢氣的余熱，烘干平均水分達(dá)68%的原料，故目前得到了廣泛的應(yīng)用，而分別進(jìn)行烘干、粉磨的流程已很少采用。,常見(jiàn)的生料烘干兼粉磨流程有如下幾種:,（1）風(fēng)掃磨烘干兼粉磨系統(tǒng) 在磨尾排風(fēng)機(jī)的抽力作用下，熱風(fēng)進(jìn)入磨內(nèi)，已被粉磨的生料由通過(guò)磨內(nèi)的熱風(fēng)帶入粗粉分離器內(nèi)分選，粗粉再次回磨，細(xì)粉由旋風(fēng)收塵

7、器收集，為了減少熱耗，部分廢氣重新返回磨內(nèi)循環(huán)使用，其余廢氣經(jīng)收塵器凈化后，排入大氣中。其流程如圖4.61所示。 此流程的優(yōu)點(diǎn)是熱廢氣利用率高，流程簡(jiǎn)單，輸送設(shè)備少，維修工作量小，設(shè)備利用率高，允許進(jìn)磨物料水分較高，可烘干水分含量812%的原料。當(dāng)原料水分含量高，要求烘干能力強(qiáng)，風(fēng)掃和提升物料所需的氣體量與烘干物料所需的熱風(fēng)量相匹配時(shí)，系統(tǒng)效率高。否則，則會(huì)造成粉磨單位產(chǎn)品的總電耗較高。,圖46.1 在風(fēng)掃磨內(nèi)烘干粉磨流程,圖46.2 預(yù)破碎烘干兼粉磨流程 1破碎機(jī)；2磨機(jī)；3粗粉分離器；4旋風(fēng)筒；5排風(fēng)機(jī),（2）尾卸提升循環(huán)烘干兼粉磨系統(tǒng),物料從磨頭喂入，經(jīng)烘干倉(cāng)和粗磨倉(cāng)后進(jìn)細(xì)磨倉(cāng)，物料由磨

8、尾卸出，由提升機(jī)送到選粉機(jī)內(nèi)進(jìn)行選粉，粗粉由磨頭喂料端重新入磨，細(xì)粉作為成品。來(lái)自窯系統(tǒng)的熱廢氣或熱風(fēng)爐的熱氣體從喂料端進(jìn)入，窯尾廢氣可烘干含45%水分的原料，在利用熱風(fēng)爐高溫氣體時(shí)，烘干的水分可達(dá)8%。出磨廢氣經(jīng)收塵器凈化后排入大氣中。 此系統(tǒng)的烘干能力差，在采用大型磨機(jī)而又利用窯尾廢氣作為烘干介質(zhì)時(shí)，需要增加一些輔助烘干設(shè)施。例如，常在磨機(jī)粉磨倉(cāng)前增設(shè)烘干倉(cāng)、立式烘干塔、選粉機(jī)內(nèi)烘干、預(yù)烘干破碎機(jī)組等，以適應(yīng)不同水分含量原料的烘干要求。,圖46.3 尾卸提升循環(huán)烘干粉磨流程,圖4.64 帶立式烘干塔的尾卸提升循環(huán)烘干兼粉磨流程 1輔助熱風(fēng)爐；2磨機(jī)；3旋風(fēng)筒；4收塵器,圖4.65 在選粉機(jī)

9、內(nèi)烘干的烘干粉磨流程,圖4.66 在選粉機(jī)和磨機(jī)內(nèi)烘干的烘干粉磨流程,（3）中卸提升循環(huán)烘干兼粉磨系統(tǒng),喂入磨內(nèi)物料先在烘干倉(cāng)內(nèi)經(jīng)過(guò)烘干，再進(jìn)入粗磨倉(cāng)進(jìn)行初次粉碎。然后從磨機(jī)中部卸出，由提升機(jī)送入選粉機(jī)，選出合格細(xì)粉。粗粉中的少部分入磨頭，大部分入磨尾細(xì)磨倉(cāng)，比例約為l : 4。磨機(jī)粗、細(xì)粉分開(kāi)，有利于最佳配球。 物料出粗磨倉(cāng)后經(jīng)過(guò)分級(jí)設(shè)備及時(shí)選出產(chǎn)品，減少了細(xì)磨倉(cāng)喂料中的細(xì)料，消除了過(guò)粉磨現(xiàn)象，從而提高了粉磨效率。磨頭喂入部分粗粉，可以起到加速物料流速，增強(qiáng)粉磨的作用，同時(shí)也均衡了兩倉(cāng)的負(fù)荷。 該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是密封困難，系統(tǒng)漏風(fēng)較多，生產(chǎn)流程也比較復(fù)雜。,圖4.67 中卸提升循環(huán)烘干粉磨流程,

10、（4）輥式磨系統(tǒng),輥式磨立磨。 常用的輥式磨有LM（菜歇磨）、伯力鳩斯磨、ATOX磨、雷蒙磨、MPS磨、E型磨、MB磨等。已投產(chǎn)的輥式磨，生產(chǎn)能力已超過(guò)500 t/h，產(chǎn)品系列中生產(chǎn)能力最大者可達(dá)1000 t/h。 輥式磨風(fēng)掃磨。 內(nèi)部裝有粗粉分離器而構(gòu)成閉路循環(huán)，烘干與粉磨作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。物料在回轉(zhuǎn)的底盤(pán)與磨輥間受到擠壓而被粉碎，磨機(jī)底部進(jìn)入熱風(fēng)及時(shí)將被粉碎的物料帶到粉磨室上部的分離室內(nèi)，或卸出磨外由提升機(jī)提至分離器分離，粗粒被分離后返回磨盤(pán)再進(jìn)行磨細(xì)，細(xì)粉隨氣流到收塵器被收集下來(lái)即為成品。,圖4.68 磨外循環(huán)輥式磨,圖4.69 輥式磨產(chǎn)品收集流程 （一）,圖4.69 輥式磨產(chǎn)品收集流程 （

11、二）,（5）輥壓機(jī),輥壓機(jī)是一種料床粉碎設(shè)備，其能量利用率高。輥壓機(jī)可用于粉磨水泥原料及熟料。輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)的流程可分為以下幾大類(lèi)： 預(yù)粉磨系統(tǒng) 預(yù)粉磨系統(tǒng)見(jiàn)圖4.610。在現(xiàn)有粉磨系統(tǒng)中，安裝一臺(tái)輥壓機(jī)作為預(yù)粉磨設(shè)備，可以使產(chǎn)量大輻度提高。物料喂入輥壓機(jī)，擠壓過(guò)的料片再喂入磨機(jī)，在閉路系統(tǒng)中進(jìn)行最終粉磨。 終粉磨系統(tǒng) 終粉磨系統(tǒng)見(jiàn)圖4.611。經(jīng)配和的各種物料喂入輥壓機(jī)后，壓成碎片，然后在細(xì)粉碎設(shè)備中將團(tuán)聚在一起的細(xì)粉打散，同時(shí)使已經(jīng)壓出裂紋的小顆粒進(jìn)一步粉碎。,圖4.610 預(yù)粉磨系統(tǒng)流程 1料倉(cāng)；2輥壓機(jī)；3磨機(jī)；4提升機(jī)； 5選粉機(jī)；6粗分離器；7收塵器；8排風(fēng)機(jī),預(yù)粉磨系統(tǒng)流程,圖4

12、.611 終粉磨系統(tǒng)流程 1料倉(cāng)；2輥壓機(jī)；3打散機(jī)；4提升機(jī)；5粗分離器； 6選粉機(jī)；7收塵器；8排風(fēng)機(jī),部分終粉磨系統(tǒng)流程,混合粉磨系統(tǒng) 混合粉磨是預(yù)粉磨和終粉磨相結(jié)合的方式，見(jiàn)圖4.612。從選粉機(jī)中卸出的一部分粗粉回入磨中、一部分粗粉與原料一起喂入輥壓機(jī)進(jìn)行循環(huán)粉磨。 聯(lián)合粉磨系統(tǒng) 聯(lián)合粉磨是當(dāng)今輥壓機(jī)應(yīng)用的主要流程。輥壓機(jī)自成系統(tǒng)，料餅經(jīng)粗選粉機(jī)分選，粗料全部返回輥壓機(jī)再壓，因?yàn)轭w粒粗不再需要料餅再循環(huán)而又能大大提高輥壓饑的循環(huán)量。由于回料部分的細(xì)粉已被選出，就使輥壓機(jī)輥壓更為有效，不再作無(wú)用功。分選后的細(xì)粉部分作為中間產(chǎn)品喂入后續(xù)球磨機(jī)，因?yàn)榱６刃《鶆颍浅Ｓ欣谀C(jī)的配球，粉磨

13、效率高。,圖4.612 混合粉磨系統(tǒng)流程,混合粉磨系統(tǒng)流程,幾種生料烘干磨的電耗比較 表413,（6）各種粉磨系統(tǒng)的選用條件, 鋼球磨與輥式磨的選用條件 對(duì)于鋼球磨系統(tǒng)與輥式磨系統(tǒng)的選型，主要應(yīng)考慮物料水分、難磨程度、電耗和維修條件。 a. 從物料水分及電耗方面分析： 磨機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電耗，對(duì)于鋼球磨來(lái)說(shuō)總是較高的，一般為50.454.0MJ/t生料；而輥式磨則較低，當(dāng)采用新的耐磨部件時(shí)為25.228.8MJ/t生料，采用已磨損的耐磨部件時(shí)約增高25%。 b. 從物料難磨程度及維修條件分析： 鋼球磨系統(tǒng)對(duì)物料的易磨性和磨蝕性要求不高，適應(yīng)性和可靠性較好，維修費(fèi)用較低；而輥式磨對(duì)耐磨部件材質(zhì)要求較高

14、，對(duì)硬質(zhì)物料特別是磨蝕性物料較難適應(yīng)。, 幾種鋼球磨機(jī)系統(tǒng)的選用條件,風(fēng)掃磨、尾卸磨和中卸磨選型中應(yīng)考慮的因素主要是物料的水分及粉磨電耗。 當(dāng)物料水分在34%以下時(shí)，以后兩者的經(jīng)濟(jì)效果較好。當(dāng)物料水分超過(guò)4%時(shí)，由于風(fēng)掃磨通風(fēng)和烘干能力最強(qiáng)，而此時(shí)烘干物料所需的熱風(fēng)量已足以提升物料，故以選用風(fēng)掃磨為宜。 中卸磨比尾卸磨適應(yīng)大的物料水分。, 其它烘干粉磨系統(tǒng)的選用條件,a帶有預(yù)烘干破碎機(jī)的球磨機(jī)系統(tǒng)，被粉磨物料的水分最高可達(dá)12%； b帶有預(yù)烘干破碎機(jī)的風(fēng)掃磨系統(tǒng)，物料水分最高允許15%； c當(dāng)物料水分在15%以上時(shí)，可考慮選用無(wú)介質(zhì)磨或單獨(dú)的預(yù)烘干裝置； d當(dāng)某種原料或配合后的物料容易在輸送過(guò)

15、程或中間儲(chǔ)倉(cāng)發(fā)生粘結(jié)堵塞時(shí)，應(yīng)考慮采用單獨(dú)的烘干設(shè)備預(yù)烘干； e當(dāng)磨制難磨物料時(shí)，可采用預(yù)烘干裝置及簡(jiǎn)單的管磨機(jī)系統(tǒng)。,（二）水泥粉磨系統(tǒng),1水泥粉磨流程和設(shè)備發(fā)展情況 l）在設(shè)備大型化的同時(shí)，力求選用高效、節(jié)能型磨機(jī)用于水泥粉磨的鋼球磨機(jī)直徑已達(dá)5m以上，電機(jī)功率達(dá)7000kW以上，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)300t/h以上。丹麥?zhǔn)访芩构鹃_(kāi)發(fā)了微鋼段節(jié)能的康必丹磨（Combidan mill）；輥式磨、輥壓機(jī)用于水泥粉磨系統(tǒng)； 2）采用高效選粉機(jī) 日本小野田 O-SEPA、丹麥?zhǔn)访芩构镜腟EPAX、美國(guó)斯特蒂文特公司的SD等高效選粉機(jī)； 選粉能力已達(dá)500t/h,3）采用新型襯板，改善磨機(jī)部件及研磨件材

16、質(zhì) 目前水泥磨常用的襯板有壓條式凸棱襯板、大曲波形襯板、曲面環(huán)向階梯襯板、錐面分級(jí)襯板，螺旋凸棱形分級(jí)襯板、角螺旋分級(jí)襯板、圓角方形襯板、環(huán)溝襯板、橡膠襯板、無(wú)螺旋襯板等； 4）添加助磨劑，提高粉磨效率 ； 5）降低水泥溫度，提高粉磨效率，改善水泥品質(zhì) ； 6）實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。,2水泥粉磨流程 水泥粉磨流程主要有下列幾種型式： 1）開(kāi)路流程：管磨、康必丹磨； 2）閉路流程：一級(jí)管磨閉路、康必丹磨一級(jí)閉路、輥式磨和輥壓機(jī)。 近年來(lái)，水泥粉磨已趨向于閉路流程，特別是大型磨機(jī)更是這樣。在閉路流程中，又趨向于球磨機(jī)、輥壓機(jī)及高效選粉機(jī)不同組合的粉磨流程。,聯(lián)合粉磨系統(tǒng) 聯(lián)合粉磨是當(dāng)今輥壓機(jī)應(yīng)用的主要流

17、程。輥壓機(jī)自成系統(tǒng)，料餅經(jīng)粗選粉機(jī)分選，粗料全部返回輥壓機(jī)再壓，因?yàn)轭w粒粗不再需要料餅再循環(huán)而又能大大提高輥壓饑的循環(huán)量。由于回料部分的細(xì)粉已被選出，就使輥壓機(jī)輥壓更為有效，不再作無(wú)用功。分選后的細(xì)粉部分作為中間產(chǎn)品喂入后續(xù)球磨機(jī)，因?yàn)榱６刃《鶆?，非常有利于磨機(jī)的配球，粉磨效率高。,聯(lián)合粉磨系統(tǒng)流程 （雙閉路）,聯(lián)合粉磨系統(tǒng)流程 （球磨機(jī)開(kāi)路）,圖4.613 輥壓機(jī)混合型粉磨系統(tǒng)流程,不同輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)電耗對(duì)比,（三）陶瓷廠(chǎng)物料的粉磨,陶瓷廠(chǎng)物料的粉磨有濕法和干法，以濕法居多，多采用間歇式石襯或橡膠襯濕法球磨機(jī)。球磨機(jī)的進(jìn)料粒度由輪碾機(jī)出料口的篩孔或雷蒙磨的風(fēng)選來(lái)保證。球磨機(jī)的規(guī)格應(yīng)力求一致

18、，生產(chǎn)規(guī)模較大的工廠(chǎng)，宜采用5噸或5噸以上的大型球磨機(jī)。,三、粉磨車(chē)間布置,（一）水泥廠(chǎng)粉磨車(chē)間布置 1. 粉磨車(chē)間的位置窯尾預(yù)熱器附近。 2. 供料庫(kù)底喂料 磨頭倉(cāng)喂料 倉(cāng)容積23小時(shí) 磨頭倉(cāng)喂料入磨機(jī) 3. 傳動(dòng)裝置,2、3種物料直線(xiàn)型,4種物料田字型,溜管直入占面積小，較擠,加輸送皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)易布置,大型磨機(jī)隔離布置,小型磨機(jī)偏心布置,粉磨車(chē)間位置示意圖,4. 廠(chǎng)房?jī)舾?，磨機(jī)直徑的33.5倍 5. 物料的分級(jí)系統(tǒng)： 磨機(jī) 提升機(jī) 選粉機(jī) 成品 磨機(jī) 輸送 提升機(jī) 輸送 選粉機(jī) 成品 粗粉 6.產(chǎn)品的輸送機(jī)械，氣力 7. 收塵卸料罩風(fēng)管 收塵器 風(fēng)機(jī) 大氣 8. 磨機(jī)中心高0.81倍磨機(jī)直徑 9. 兩臺(tái)磨機(jī)中心距(35)