第六篇 水泥工业新装备研发应用.pdf

! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !第 六 篇水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用第 一 节 !# 系 列 立 式 辊 磨 的 开 发 与 应 用一 、 简 述作 为 物 料 粉 磨 设 备 的 立 式 辊 磨 （ 以 下 简 称 辊 磨 ） 因 其 产 量 高 ， 运 转 可 靠 ， 投 资 及 运 转 成本 低 ， 工 艺 流 程 简 单 ， 无 需 厂 房 ， 能 适 应 高 水 分 物 料 的 烘 干 兼 粉 磨 等 特 点 ， 目 前 已 被 普 遍 推 广用 于 粉 磨 原 料 、 熟 料 、 矿 渣 、 煤 等 物 料 ， 对 水 泥 生 产 工 业 的 节 能 降 耗 起 着 重 要 的 作 用 。天 津 水 泥 工 业 设 计 研 究 院 早 在 $% 年 代 初 就 进 行 了 辊 磨 的 开 发 工 作 ， 首 先 将 吴 江 水泥 厂 用 于 磨 煤 的 一 台!&%()&*$%( 靠 金 属 弹 簧 加 压 的 辊 磨 （ 原 +,-./0- 公 司 制 造 ）改 造 成 靠 液 压 系 统 加 压 用 于 烘 干 兼 粉 磨 原 料 ， 并 取 得 了 成 功 ， 得 到 了 用 户 的 肯 定 。 在 此基 础 上 ， 天 津 院 作 出 了 开 发 新 一 代 辊 磨 的 具 体 部 署 。 一 方 面 ， 组 织 有 关 人 员 在 院 内 设 计并 建 立 了 国 内 第 一 套 辊 磨 试 验 系 统 ， 对 国 内 原 料 的 易 磨 性 、 磨 蚀 性 等 进 行 了 长 时 间 的 试验 研 究 ， 取 得 了 大 量 数 据 ， 弄 清 了 国 内 原 料 的 分 布 情 况 ； 另 一 方 面 ， 积 极 开 展 供 工 业 生 产线 上 使 用 的 辊 磨 系 列 的 开 发 设 计 ， 并 命 名 为 !# 系 列 辊 磨 。 首 台 型 号 !#12 的 辊 磨于 &33& 年 成 功 地 用 于 河 南 新 乡 水 泥 厂 &%4) 5 生 产 线 ， 与 此 同 时 ， 又 先 后 开 发 设 计 了!#&6、 !#11、 !#*178%、 !#8278& 等 规 格 的 辊 磨 。随 着 新 材 料 的 发 展 ， 随 着 我 国 进 一 步 落 实 对 外 开 放 对 内 搞 活 的 政 策 ， 天 津 院 有 能 力 在中 国 境 内 的 各 行 业 选 择 、 组 织 信 誉 良 好 的 第 一 流 的 设 备 制 造 厂 家 来 承 制 包 括 !#82： 8&在内 的 各 型 号 辊 磨 ， 且 在 辊 磨 的 制 造 过 程 均 选 派 富 有 经 验 的 工 程 师 到 设 备 制 造 厂 家 ， 根 据 中2%1&第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用国 和 !# 有 关 标 准 ， 对 其 所 承 制 的 辊 磨 进 行 严 格 的 质 量 监 控 ， 保 证 辊 磨 的 制 造 质 量 。 还 可以 应 用 户 的 要 求 从 国 际 上 择 优 采 购 传 动 减 速 器 、 电 动 机 、 液 压 元 件 等 通 用 零 件 。$%& 系 列 辊 磨 具 有 优 良 的 品 质 及 特 点 ：（ ） 磨 盘 转 速 较 快 ， 磨 辊 工 作 压 力 较 高 ， 因 而 与 其 他 型 式 辊 磨 在 同 规 格 的 条 件 下 相比 ， 产 量 较 高 ， 而 在 同 样 能 力 的 条 件 下 ， 规 格 较 小 ， 设 备 重 量 较 轻 ；（ (） 能 适 应 干 风 扫 式 和 部 分 物 料 外 循 环 系 统 ， 后 者 可 大 幅 度 降 低 系 统 的 通 风 电 耗 ；（ )） 磨 内 通 风 环 隙 可 根 据 盘 面 物 料 的 分 布 情 况 灵 活 地 进 行 调 整 ， 以 降 低 通 风 阻 力 ， 减少 电 耗 ；（ *） 可 根 据 磨 机 当 时 的 产 量 及 运 行 情 况 来 调 整 挡 料 圈 的 高 度 ；（ +） 对 于 具 有 四 个 磨 辊 的 辊 磨 （ 比 如 ： $%&)(,*- 和 $%&*+,*） 而 言 ， 可 实 现 对 辊 分别 加 压 或 四 辊 同 时 加 压 ， 以 适 应 料 床 变 化 的 需 要 ， 如 果 采 用 对 辊 分 别 加 压 ， 可 选 用 不 同 的工 作 压 力 运 转 ， 使 工 作 压 力 较 低 的 那 两 个 辊 具 有 准 备 料 床 和 粉 磨 的 双 重 作 用 ， 在 运 行 过程 中 ， 可 随 时 设 定 工 作 压 力 ， 液 压 加 压 系 统 的 弹 簧 刚 度 调 整 范 围 广 ， 以 适 应 不 同 易 磨 性 的原 料 需 要 ；（ .） 磨 辊 可 以 自 行 抬 落 ， 实 现 空 载 启 动 ， 以 降 低 启 动 力 矩 ， 且 试 车 时 不 必 先 布 料 ；（ /） 磨 辊 可 以 靠 油 缸 作 用 自 动 翻 出 机 壳 外 ， 以 便 维 修 ；（ 0） 对 于 大 型 $%& 辊 磨 ， 专 门 设 有 中 心 喂 料 管 ， 使 物 料 在 磨 盘 上 分 布 更 均 匀 ， 有 利 于料 床 的 稳 定 ， 减 少 振 动 ；（ 1） 内 装 高 效 笼 式 选 粉 机 ， 具 有 调 节 细 度 灵 敏 ， 对 负 荷 适 应 强 ， 选 粉 效 率 高 等 特 点 。二 、 $%& 系 列 辊 磨 的 理 论 探 讨2 压 辊 的 名 义 工 作 压 力虽 然 辊 磨 和 辊 压 机 都 属 于 料 床 挤 压 类 粉 碎 设 备 ， 但 它 们 又 有 明 显 的 差 别 ， 前 者 属 于非 完 全 限 制 性 料 床 挤 压 ， 而 后 者 属 于 完 全 限 制 性 （ 或 称 近 似 于 完 全 限 制 性 ） 料 床 的 挤 压 。正 由 于 这 一 本 质 的 区 别 ， 决 定 了 它 们 的 工 作 压 力 不 能 相 同 ， 因 为 对 非 完 全 限 制 的 料 床 实施 挤 压 时 ， 当 施 压 压 力 高 于 某 一 定 值 时 （ 料 床 中 物 料 的 种 类 及 组 成 不 同 ， 最 高 的 限 制 压 力也 有 所 不 同 ） ， 料 床 失 稳 ， 挤 压 功 率 不 再 增 加 ， 能 量 利 用 率 下 降 （ 如 图 . 3 3 所 示 ） 。 而对 完 全 限 制 的 料 床 实 施 挤 压 时 ， 不 会 出 现 料 床 失 稳 ， 在 一 很 高 的 施 压 压 力 下 ， 挤 压 功 率 与施 压 的 压 力 成 正 比 ， 能 量 利 用 率 相 对 稳 定 。设! 辊 磨 挤 压 前 物 料 密 实 度 ；!( 辊 磨 挤 压 后 物 料 的 密 实 度 ；! 辊 磨 挤 压 前 后 物 料 的 密 实 比 ， 称 为 压 缩 比 ， 即 ： 4 5!(6!由 实 验 得 出 并 经第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用生 产 实 践 验 证 ：!# $ !% （ ! & !） 磨 盘 的 名 义 直 径 ， (；) 磨 辊 的 名 义 直 径 ， (；#) 磨 辊 的 工 作 宽 度 ， (；! 辊 磨 的 啮 *+ 角 ；$ 辊 磨 的 料 层 厚 度 ， (。图 , & ! & ! 料 床 挤 压 粉 碎 能 量 利 用 率 、 挤 压 效 果 与 输 入 功 的 关 系从 实 践 中 得 知 ：$!（ %-$ %（ !& 0）从 图 , & ! & 0 可 知 ：! 1 0$2 （ !& 345!） 6 0$! & ! 1（ !& 345!）/ 0$7（ !& #）将 式 （ ! & !）!和 式 （ ! & 0） $ 的 值 代 入 式 （ ! & #） 得 ：345!1 89, $ 89:,!1 !#; $ !,;（ !& %）由 于 辊 磨 的 挤 压 方 式 决 定 了 其 料 床 的 被 挤 压 区 内 无 论 沿 磨 辊 的 周 向 还 是 沿 磨 辊 的轴 向 的 压 力 分 布 都 是 不 均 匀 的 ， 存 在 压 力 分 布 梯 度 （ 如 图 , & ! & # 和 图 , & ! & % 所 示 ） ，且 这 种 压 力 分 布 梯 度 是 随 磨 辊 的 结 构 绝 对 尺 寸 及 辊 径 与 辊 宽 的 比 值 而 变 化 。假 设 每 个 磨 辊 总 的 施 压 力 为 &， 那 么 作 用 于 料 床 的 被 挤 压 区 的 单 位 面 积 内 沿 磨 辊 周向 的 平 均 压 力 )为 ：)1 0& 6（ )/ #)/ 5 的 消 解 ， 不 会 对 水 泥 强 度 产 生 不)&!第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用良 影 响 ， 并 改 善 了 水 泥 安 定 性 。! 有 待 于 继 续 解 决 的 问 题（ #） 该 系 统 采 用 一 套 配 料 系 统 ， 需 两 次 分 料 ， 而 该 厂 均 采 用 人 工 控 制 机 械 分 料 方 式 ，很 难 做 到 使 ! 台 磨 都 既 不 饱 磨 ， 又 不 空 磨 ， 对 设 备 能 力 的 充 分 利 用 有 一 定 影 响 ， 因 此 ， 采用 可 准 确 计 量 又 可 自 动 控 制 的 分 料 装 置 是 进 一 步 提 高 生 产 效 率 的 关 键 措 施 。（ $） 由 于 系 统 复 杂 ， 当 工 艺 条 件 发 生 变 化 ， 需 要 较 大 幅 度 调 整 系 统 给 料 量 时 ， 不 能 一次 增 减 到 位 ， 使 磨 机 难 以 较 快 达 到 最 佳 工 艺 状 态 。（ !） 两 台 并 联 圈 流 磨 很 难 保 持 相 同 的 技 术 状 态 ， 如 磨 内 衬 板 、 隔 仓 板 的 磨 损 程 度 等 ，但 入 磨 物 料 却 是 一 样 的 ， 需 根 据 具 体 情 况 对 研 磨 体 的 填 充 率 、 平 均 球 径 段 径 及 级 配 做 平衡 调 整 。（ %） 系 统 内 各 工 艺 参 数 间 的 匹 配 与 控 制 还 有 待 于 在 实 践 中 进 一 步 摸 索 。（ &） 选 粉 系 统 的 风 量 还 有 $(左 右 的 富 余 量 ， ! 号 磨 仍 采 用 自 然 通 风 ， 如 果 用 一 管 道引 为 选 粉 机 的 二 次 风 ， 既 可 在 一 定 程 度 上 提 高 生 产 能 力 ， 又 可 解 决 二 级 磨 的 粉 尘 排 放 问题 。此 外 ， 该 厂 为 了 节 省 资 金 ， ! 号 磨 改 为 粉 磨 回 粉 后 ， 只 调 整 了 磨 内 研 磨 体 的 种 类 、 填 充率 和 级 配 ， 对 隔 仓 板 、 出 料 篦 板 进 行 了 处 理 ， 没 有 根 据 新 的 工 艺 条 件 更 换 磨 内 衬 板 ， 也 在一 定 程 度 上 影 响 了 ! 号 磨 的 粉 磨 能 力 。第 五 节 ) *+,- . &/ 选 粉 系 统 开 发 和 应 用众 所 周 知 ， 由 ) *+, 机 组 成 的 选 粉 系 统 投 资 较 高 ， 有 碍 推 广 应 用 ， 是 适 合 当 前国 情 、 适 应 水 泥 新 标 准 、 简 化 型 的 选 粉 系 统 。一 、 简 化 改 进 主 机 设 备（ #） 成 品 细 粉 收 集从 . &/ 选 粉 系 统 的 三 个 主 要 部 件 投 资 情 况 来 看 ， 其 中 用 于 细 粉 收 集 的00123 3 气 箱 脉 冲 袋 收 尘 器 一 项 ， 就 占 系 统 投 资 的 一 半 。 为 了 降 低 投 资 ， 就 必 须 另 外 寻求 一 种 造 价 低 、 工 作 稳 定 、 收 尘 效 果 相 当 的 替 代 产 品 。经 过 论 证 对 比 ， 决 定 自 行 设 计 顶 部 带 出 风 涡 壳 ， 筒 体 带 旁 路 通 道 的 大 直 径 旋 风 收 尘器 ， 两 台 并 联 设 置 ， 处 理 风 量 为 !34!56， 替 代 气 箱 脉 冲 袋 收 尘 器 ， 使 造 价 大 幅 降 低 。%$#第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用（ !） #$%&选 粉 机在 保 持 #%&选 粉 机 原 机 优 良 的 选 粉 性 能 的 前 提 下 ， 我 们 将 原 机 的 传 动 和 润 滑 部位 作 了 简 化 改 进 ， 使 投 资 得 到 进 一 步 降 低 。( )*+ 系 统 专 为 立 窑 水 泥 厂 更 换 老 式 低 效!,-). 离 心 式 选 粉 机 而 设 计 ， 安 装 时可 不 改 动 提 升 机 高 度 和 原 选 粉 机 基 础 。 并 保 留 利 用 了 磨 内 通 风 收 尘 器 、 排 风 机 等 原 有 设备 。 该 系 统 与 日 本 小 野 田 公 司 原 设 计 系 统!、相 比 较 ， 可 节 省 投 资 约 一 半 左 右 。二 、 改 进 工 艺 流 程出 磨 物 料 经 过 /0)* 提 升 机 喂 入 ( )*+ 选 粉 机 ， 物 料 经 过 分 选 后 ， 粗 料 由 +1)*螺 旋 输 送 机 送 回 磨 内 继 续 粉 磨 ， 合 格 的 粉 料 随 气 流 进 入 两 台 旋 风 收 尘 器 收 集 。 由 于 #%& 选 粉 机 要 求 在 负 压 下 工 作 ， 所 以 在 系 统 中 配 备 了 2 !3 456 的 大 风 量 循 环 风 机 ， 保留 利 用 了 原 有 磨 内 通 风 系 统 ， 并 选 择 了 部 分 循 环 风 工 艺 ， 即 经 过 旋 风 收 尘 器 的 气 流 ， 一 部分 作 为 一 次 风 进 入 选 粉 机 加 以 利 用 。 另 一 部 分 则 由 旁 路 风 管 通 过 保 留 下 来 的!7* 扩 散式 收 尘 器 和 高 压 静 电 收 尘 器 （ 或 袋 收 尘 器 ） ， 经 过 进 一 步 净 化 后 ， 由 5 7! 443$ 离 心 式 风机 排 入 大 气 。鉴 于 #%&选 粉 机 本 身 的 特 点 ， 满 足 磨 内 通 风 的 前 提 下 也 减 轻 了 原 磨 内 通 风 系 统的 负 荷 ， 同 时 还 保 证 了 选 粉 机 在 选 粉 过 程 中 能 够 形 成 足 够 的 负 压 ， 改 进 后 的 工 艺 流 程 见图 3 8 4 8 4*。图 3 8 4 8 4* #%& ( )*+ 选 粉 系 统 工 艺 流 程 图)!4第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用三 、 特 点 与 效 果! 厂 和 厂 生 料 和 水 泥 均 为!#$%& (& 磨 机 配!%& 离 心 式 选 粉 机 和!#$)& 旋 风式 选 粉 机 ， 由 于 粉 磨 电 耗 高 、 产 量 低 ， 决 定 采 用 * +,-. / )001 系 统 ， 形 成 新 的 圈 流 粉磨 工 艺 。 经 过 长 期 生 产 运 行 ， 各 项 经 济 技 术 指 标 均 能 达 到 设 计 预 期 要 求 ， 现 将 系 统 特 点和 使 用 效 果 介 绍 如 下 ：（ 2） 产 量 高 。 * +, 机 的 选 粉 效 率 较 高 ， 回 粉 中 细 粉 含 量 少 ， 循 环 负 荷 量 低 ， 磨内 过 粉 磨 现 象 少 ， 因 此 有 利 于 提 高 磨 机 粉 磨 效 率 ， 提 高 粉 磨 系 统 的 台 时 产 量 。 ! 厂 和 厂 粉 磨 原 料 没 有 变 动 ， 主 机 设 备 相 同 ， 更 换 老 式 低 效 的 选 粉 机 以 后 ， ! 厂 生 料 磨 增 产23$#)4， 厂 水 泥 磨 增 产 #04 5 #)4（ 磨 前 增 设 了 熟 料 细 碎 机 ） 。（ #） 降 低 粉 磨 电 耗 ： ! 厂 粉 磨 生 料 ， 改 造 后 电 耗 降 低 2#4， 厂 粉 磨 水 泥 ， 改 造 后 电 耗降 低 2%$)4。（ 3） 选 粉 机 体 积 小 ， 物 料 分 选 和 成 品 收 集 分 开 设 置 ， 因 此 工 艺 布 置 灵 活 方 便 。（ %） 采 用 外 形 细 长 的 旁 路 式 旋 风 收 尘 器 ， 代 替 体 积 大 、 售 价 昂 贵 的 气 箱 脉 冲 袋 收 尘器 ， 缩 小 了 占 地 面 积 和 空 间 位 置 ， 且 性 能 稳 定 ， 管 理 方 便 ， 维 护 费 用 低 ， 并 能 节 省 购 置 费用 。（ )） * +, 机 采 用 调 速 电 机 驱 动 ， 可 通 过 调 节 转 子 转 速 ， 方 便 地 调 节 产 品 细 度 ，水 泥 比 表 面 积 可 在 #600 5 7)008 : 范 围 内 任 意 调 节 。（ 7） 水 泥 颗 粒 分 布 范 围 窄 ， 截 止 粒 径 为 30!& 左 右 。（ (） 无 粉 尘 污 染 ： 由 于 选 粉 系 统 为 全 负 压 操 作 ， 因 此 无 粉 尘 泄 漏 ， 不 污 染 环 境 。使 用 效 果 详 见 表 7 ; 2 ; 7 7 ; 2 ; ） 按 1 标 准 粉 磨 %#) 号 水 泥 2% 5 2)转 速 （ ?9 &A） #0$%研 磨 体 装 载 量 （ =） 36电 机 2)20 %() 机* +,-./ )001生 产 能 力 （ =G） 水 泥 26 5 3)最 大 喂 料 量 （ =G） 不 同 选 粉 机 的 电 耗 对 比水 泥 厂 选 粉 机 物 料 电 耗 ， ?8)*: 厂!(-, 旋 风 式4 ,.*-.* ()-( #&-, #)四 、 注 意 事 项（ #） 选 粉 机 工 作 时 应 保 证 有 足 够 的 选 粉 空 气 量 ， 因 此 不 提 倡 用 增 减 风 量 的 办 法 来 调整 产 品 的 细 度 。 一 般 情 况 下 只 要 循 环 风 机 选 用 适 当 ， 风 机 进 风 口 的 调 节 门 处 于 全 开 的 位置 ， 旁 路 风 管 的 阀 门 开 度 决 定 了 磨 机 的 通 风 量 和 选 粉 机 的 负 压 值 。（ (） 应 保 证 磨 内 有 足 够 的 通 风 量 ， 对 于 ! 中 频 感 应 电 炉 熔 炼 。 先 加 入 !?& 的 高 碳 铬 铁 及 钼 铁 、 镍)#)第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用板 、 废 钢 、 增 碳 用 废 电 极 ， 熔 化 后 分 析 碳 、 铬 含 量 ， 并 用 高 、 中 碳 铬 铁 调 整 碳 、 铬 含 量 ， 出 铁前 !#$% 加 锰 铁 ， 出 铁 前 &#$% 加 硅 铁 进 行 沉 淀 脱 氧 ， 出 铁 前 #$% 采 用 深 插 铝 丝 的 方 法进 行 扩 散 脱 氧 ， 当 钢 水 温 度 达 !()*时 出 铁 。出 铁 时 预 先 将 +!型 复 合 变 质 剂 按 ， !,- . !,) 例 放 入 包 底 ， 冲 入 铁 液 后 迅 速搅 拌 、 扒 渣 、 镇 静 ， 当 温 度 达 !(* . !(/*时 开 始 浇 注 ， 浇 注 应 “ 先 慢 中 快 后细 ” ， 待 钢 水 到 达 冒 口 (01 处 时 加 保 温 剂 ， 并 按 一 定 时 间 点 浇 冒 口 . 2 次 。（ 2） 铸 型 。 采 用 外 冷 铁 和 加 保 温 冒 口 的 铸 型 工 艺 ， 通 过 破 坏 性 试 验 及 观 察 宏 观 断 口的 方 法 ， 修 正 外 冷 铁 数 量 、 厚 度 及 保 温 冒 口 的 型 号 。（ (） 热 处 理 。 采 用 !# 3 !# 3 1/# 模 具 进 行 砂 型 、 立 浇 制 作 试 样 。 浇 注 后 清理 打 磨 成 （ ! 3 ! 3 11） # 标 准 试 样 ， 热 处 理 后 进 行 硬 度 、 冲 击 韧 性 试 验 ， 以 确 定 合 适 的加 热 温 度 及 保 温 时 间 。试 验 表 明 ： 采 用 高 温 淬 火 加 高 温 回 火 热 处 理 工 艺 的 效 果 最 好 ， 试 样 表 面 硬 度 为4561) . 456/2，!7 值 8 )90:#。 金 相 观 察 表 明 ， 试 样 的 铸 态 金 相 组 织 为 ： !共 晶; ;#少; $少； 淬 火 回 火 组 织 为 ： #回; !共 晶; !。三 、 使 用 效 果 及 经 济 效 益该 公 司 为 郑 州 顺 宝 水 泥 股 份 有 限 公 司2# 3 ） 11, /1, (） 12,( /2, (&,/ 1!,/ 1 (/,( 2!,磨 损 量 （ 7） !,/ !,) !,/ !,( !, ,/ ),磨 损 比 例 （ -） , 以 上 。 若 磨 机 平 均 运 转 率 按 1)破 碎 率 （ (）砂 模!? ?% 5 % 8 63?铁 模 $ ?6 5 % 8 $二 、 试 验 条 件!3 试 验 用 磨 机 的 规 格 性 能 （ 表 % & ! & !7）表 % & ! & !7 磨 机 的 规 格 性 能项 目 性 能磨 机 规 格 （ =）3 A %3? 边 缘 传 动有 效 直 径 （ =） 36!有 效 长 度 （ =） 一 仓 3# 二 仓 $3?磨 机 转 速 （ .; =+-） !37电 机 功 率 （ 9B） $#6衬 板 形 式 阶 梯$!第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用! 入 磨 物 料 参 数 （ 表 # $ % $ %&）表 # $ % $ %& 入 磨 物 料 参 数物 料 名 称 配 比 （ ） 水 分 （ ） 平 均 粒 度 （ (）熟 料 #& ) *& + %, + !&石 膏 & + %, + !&混 合 材 -, ) !, + !, + !&- 研 磨 体 级 配 （ 表 # $ % $ %#）表 # $ % $ %# 研 磨 体 级 配项 目 一 仓 二 仓球 径 （ (）!%,!.,!/,!*,!#,!-, 0 -&重 量 （ 12） ! !/ 3 -! ! %*,材 质 高 铬 铸 铁 球 白 口 铁 锻平 均 球 径 （ (） *.*装 载 量 （ 4） %3 %*埴 充 率 （ ） -%三 、 试 验 结 果%./ 年 - 月 装 机 投 入 使 用 ， %./ 年 * 月 -% 日 清 仓 甩 球 ， 清 仓 检 测 实 验 结 果 见 表 # $% $ %*、 # $ % $ %/。表 # $ % $ %* 清 仓 检 测 结 果 %累 积 粉 磨时 间 （ 5）水 泥 生 产总 量 （ 4）磨 机 产 量（ 465）装 球 总 量（ 12）球 总 磨 耗 量（ 12）破 损总 量破 碎 率单 位 产 品 耗球 （ 264） 水 泥!&!, -,.# %!- %3, .!, , , !.#3-!%第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用表 ! # #$ 清 仓 检 测 结 果 %研 磨 材 料磨 机 产 量（ &(）球 耗（ )& 水 泥 ）价 格（ 元 吨 球 ）研 磨 材 料 费 用（ 元 &水 泥 ）高 铬 铸 铁 球 #%*+ %,*! !*#.!普 通 钢 球 ,*/ +% %/*$-/四 、 经 济 效 益 分 析#* 降 低 了 球 耗使 用 高 铬 铸 铁 球 和 普 通 钢 球 相 比 ， 水 泥 球 耗 下 降 %,%*0)&水 泥 ， 该 厂 年 产 水 泥 ! 万&， 年 节 约 钢 材 #.*/&， 因 球 耗 低 ， 水 泥 研 磨 材 料 费 用 降 低 -*!%. 元 & 水 泥 ， 全 年 可 节 约 研 磨材 料 费 用 +*./ 万 元 。%* 提 高 了 水 泥 磨 机 产 量使 用 高 铬 球 与 使 用 普 通 钢 球 相 比 ， 水 泥 磨 台 时 产 量 提 高 %*$&1 (， 相 应 电 耗 降 低 。+* 减 少 了 倒 磨 清 仓 次 数 ， 提 高 了 磨 机 运 转 率该 厂 使 用 普 通 钢 球 时 ， 平 均 两 个 月 倒 磨 筛 选 一 次 、 使 用 高 铬 铸 铁 球 后 ， 每 半 年 筛 选 一次 ， 一 年 减 少 倒 磨 清 仓 次 数 ! 次 ， 减 少 了 开 停 车 次 数 ， 每 次 停 车 次 数 %0(， 每 台 磨 机 运 转 时间 增 加 #00(。 磨 机 内 保 持 了 相 对 稳 定 级 配 ， 对 粉 磨 工 艺 十 分 有 益 。第 十 节 磨 机 主 轴 承 的 润 滑 及 其 保 护 装 置磨 机 主 轴 承 的 润 滑 很 重 要 ， 很 多 磨 机 主 轴 承 因 润 滑 不 良 而 烧 瓦 。 一 旦 烧 瓦 ， 短 则 十几 小 时 ， 长 则 几 天 甚 至 十 几 天 的 时 间 才 能 修 复 ， 严 重 影 响 了 生 产 。 磨 机 主 轴 承 的 润 滑 方式 很 多 ， 现 介 绍!+*!2 3 #%2 水 泥 磨 上 的 一 种 较 为 先 进 的 润 滑 方 式 。该 磨 机 主 轴 承 润 滑 选 用 丹 麦 史 密 斯 公 司 型 号 为 45 65 65 润 滑 油 泵 站 ， 油 泵 站 由高 压 油 泵 、 润 滑 泵 和 油 过 滤 器 、 油 冷 却 器 及 若 干 液 压 元 件 组 成 ， 以 轴 承 座 的 油 池 作 为 油 泵站 的 油 箱 ， 形 成 闭 路 使 润 滑 油 循 环 润 滑 。 润 滑 原 理 如 图 ! # #%。磨 机 启 动 之 前 ， 高 压 油 泵 和 % 台 润 滑 油 泵 中 的 # 台 （ 另 # 台 备 用 ） 先 启 动 。 高 压 油 泵打 出 的 压 力 为 0流 量 #*!61 29: 的 压 力 油 通 过 高 压 油 管 通 向 球 形 瓦 中 心 位 置 使 磨机 浮 起 ， 当 磨 机 完 全 启 动 后 ， 高 压 油 泵 自 动 停 止 ； 润 滑 油 泵 打 出 的 压 力 约 #流 量/+%#第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用!#$ %& 润 滑 油 ， 由 设 置 在 中 空 轴 上 方 主 轴 承 盖 上 的 油 槽 淋 向 轴 颈 形 成 润 滑 油 膜 。 油 路上 设 置 油 压 力 表 供 观 察 油 的 正 常 压 力 ； 在 高 压 油 路 上 设 置 了 安 全 阀 ， 当 高 压 油 路 发 生 意外 ， 油 压 超 过 ()*+, 时 ， 安 全 阀 起 作 用 将 超 过 工 作 压 力 的 油 泄 回 回 油 管 ； 过 滤 器 起 过 滤循 环 润 滑 油 的 作 用 ； 油 冷 却 器 通 过 循 环 水 将 润 滑 油 冷 却 。这 套 润 滑 装 置 的 安 全 保 护 措 施 是 很 周 到 的 ， 采 用 了 - 道 安 全 保 护 措 施 。（ !） 润 滑 油 泵 出 油 口 的 油 槽 上 设 置 了 油 位 开 关 （ 见 图 . / ! / !-） ， 油 位 开 关 信 号 连 锁到 可 变 程 序 控 制 器 ， 当 断 油 或 油 位 低 时 立 即 发 出 信 号 ， 情 况 危 险 时 可 自 动 控 制 停 机 。（ 0） 磨 机 中 空 轴 上 设 置 了 在 线 温 度 传 感 器 ， 当 缺 油 或 润 滑 不 充 分 导 致 轴 温 高 时 ， 温 度传 感 器 立 刻 将 报 警 信 号 传 给 可 变 程 序 控 制 器 采 取 措 施 。（ -） 可 编 程 序 控 制 器 进 行 逻 辑 控 制 。 在 磨 机 启 动 之 前 ， 高 压 油 泵 和 ! 台 润 滑 油 泵 必须 先 启 动 ， 在 磨 机 运 行 中 ， 0 台 润 滑 油 泵 必 须 有 ! 台 始 终 保 持 运 行 ， 如 果 运 行 的 油 泵 出 现故 障 ， 备 用 油 泵 立 即 自 动 切 换 投 入 运 行 。 油 位 开 关 测 定 的 油 位 必 须 是 正 确 ， 中 空 轴 温 度传 感 器 的 测 定 值 必 须 在 设 定 之 内 ， 上 述 条 件 任 一 项 达 不 到 要 求 即 自 动 控 制 停 磨 机 。1+ #+ #+ 润 滑 油 泵 站 在 磨 机 主 轴 承 上 使 用 了 !) 年 ， 泵 站 故 障 率 很 低 ， 润 滑 作 用良 好 ， 为 磨 机 连 续 运 转 提 供 了 可 靠 保 障 。 并 且 泵 省 略 了 专 用 油 箱 ， 又 把 所 有 泵 和 元 件 组装 成 2) 3 .) 3 4)% 的 泵 站 总 成 ， 外 形 很 小 ， 极 大 方 便 了 安 装 使 用 和 日 常 维 护 。图 . / ! / !0 润 滑 原 理第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用图 ! # #$ 润 滑 油 泵 油 位 开 关第 十 一 节 辊 压 机 在 粉 磨 工 艺 中 的 应 用辊 压 机 （ 也 称 辊 压 磨 ） 是 %& 年 代 中 期 由 原 联 邦 德 国 首 先 开 发 问 世 的 粉 磨 节 能 设 备 ，使 用 这 种 设 备 与 粉 磨 系 统 的 球 磨 机 配 套 可 以 获 得 大 幅 度 降 低 能 耗 和 提 高 磨 机 产 量 的 效果 。辊 压 机 作 为 一 种 新 型 的 粉 磨 设 备 在 我 国 许 多 水 泥 厂 已 得 到 了 广 泛 应 用 ， 由 于 辊 压 机的 工 作 原 理 与 现 有 的 粉 磨 设 备 不 同 ， 不 是 靠 冲 击 力 、 摩 擦 力 等 对 物 料 实 施 破 碎 ， 而 是 采 用纯 压 力 破 碎 ， 也 称 为 “ 粒 间 破 碎 ” 。 这 一 原 理 的 改 变 使 辊 压 机 应 用 于 破 碎 物 料 时 比 传 统 粉磨 设 备 具 有 较 高 的 节 能 、 增 产 意 义 ， 因 而 也 具 有 较 高 的 市 场 竞 争 力 。 同 时 国 内 外 对 辊 压机 的 研 究 也 日 益 完 善 ， 而 辊 压 机 的 使 用 也 使 我 们 看 到 了 巨 大 的 经 济 效 益 ， 下 面 对 辊 压 机在 粉 磨 工 艺 中 的 $ 种 应 用 情 况 作 一 介 绍 。# 闭 路 预 粉 磨 工 艺 流 程物 料 喂 入 辊 压 机 中 经 两 辊 子 挤 压 破 碎 ， 被 破 碎 后 的 物 料 进 入 磨 机 ， 经 过 磨 机 研 磨 后物 料 进 入 选 粉 机 由 选 粉 机 进 行 分 离 ， 合 格 的 产 品 入 成 品 库 ， 粗 粉 回 填 辊 压 机 或 磨 机 。 该种 方 案 在 我 国 水 泥 厂 普 遍 被 采 用 ， 它 较 适 合 于 老 厂 的 改 造 ， 在 不 改 变 其 他 设 备 的 前 提 下 ，通 过 增 加 辊 压 机 及 选 粉 设 备 ， 提 高 磨 机 产 量 ， 降 低 能 耗 。 如 安 徽 某 水 泥 厂 对 直 径 (& )#&* 米 磨 机 粉 磨 系 统 加 装 辊 压 机 后 ， 磨 机 的 性 能 指 标 前 后 发 生 了 很 大 的 变 化 。+$,#第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用同 时 该 流 程 也 适 用 于 新 建 厂 的 工 艺 ， 如 吉 林 某 水 泥 厂 采 用 我 厂 生 产 的 !#$% &辊 压 机 配 用 直 径 ()* + , 米 水 泥 磨 ， 当 不 使 用 辊 压 机 而 由 旁 路 喂 料 入 磨 时 ， 产 量 会 下 降(% ， 由 此 可 见 ， 在 生 产 中 使 用 辊 压 机 后 经 济 效 益 是 很 大 的 。 此 外 ， 山 东 某 老 厂 改 造使 用 我 厂 生 产 的 两 台 !#$% *& 辊 压 机 ， 配 用 两 台 直 径 *)* + &). 米 磨 机 ； 其 中 一 台 用于 原 料 ， 另 一 台 用 于 水 泥 。 该 厂 直 径 *)* + &). 米 磨 机 加 辊 压 机 后 ， 原 料 磨 产 量 由 使 用 辊压 机 前 *% 吨 /小 时 增 加 到 0 吨 /小 时 ， 水 泥 磨 产 量 由 原 来 的 ,( 吨 /小 时 ， 增 加 到 *, 吨 /小时 。 如 果 将 选 粉 机 重 新 配 置 匹 配 并 且 把 磨 机 仓 内 结 构 、 级 配 等 做 相 应 调 整 的 情 况 下 ， 产量 还 将 有 一 定 幅 度 提 高 。 由 于 辊 压 机 结 构 紧 凑 ， 占 地 面 积 小 ， 所 以 特 别 适 于 老 厂 改 造 。在 辊 压 机 磨 机 选 粉 机 辊 压 机 （ 磨 机 ） 这 一 流 程 中 ， 还 可 以 设 置 旁 路 系 统 ， 当辊 压 机 检 修 时 能 够 直 接 入 磨 ， 不 影 响 生 产 。 因 此 ， 辊 压 机 的 引 入 不 存 在 风 险 ， 可 以 肯 定 辊压 机 是 安 全 、 增 效 节 能 的 粉 磨 设 备 。*) 成 品 粉 碎 闭 路 工 艺 流 程这 种 方 案 是 物 料 喂 入 辊 压 机 ， 经 辊 压 机 破 碎 后 形 成 料 饼 。 料 饼 进 入 打 散 机 打 碎 ， 然后 喂 入 选 粉 机 ， 经 选 粉 后 粗 粉 回 填 辊 压 机 。 应 用 这 种 工 艺 流 程 粉 碎 出 来 的 产 品 颗 粒 均匀 ， 物 料 的 循 环 量 较 大 ， 微 粉 量 较 少 ， 非 常 适 合 于 产 品 粒 度 要 求 较 粗 而 且 要 求 防 止 过 粉 碎的 选 矿 工 业 及 水 泥 工 业 。) 开 路 预 粉 磨 工 艺 流 程这 种 工 艺 流 程 最 适 合 于 老 厂 改 造 ， 它 不 涉 及 到 厂 房 的 高 度 布 置 ， 效 果 显 著 。 我 国 老厂 开 路 粉 磨 系 统 较 多 ， 电 耗 一 般 都 比 较 高 ， 在 技 术 改 造 中 加 入 辊 压 机 进 行 预 粉 磨 ， 可 以 大幅 度 地 提 高 产 量 和 降 低 电 耗 。综 上 所 述 ， 第 一 、 三 种 方 案 经 过 实 际 生 产 的 检 验 ， 已 被 证 实 具 有 较 高 的 实 用 性 及 可 观的 效 益 ， 但 由 于 还 存 在 磨 机 自 身 的 粉 磨 缺 陷 ， 因 此 ， 辊 压 机 效 率 发 挥 便 不 可 避 免 有 所 影响 。 从 节 能 来 说 ， 第 二 种 方 案 比 第 一 、 三 种 方 案 更 为 优 越 ， 由 于 该 工 艺 方 案 设 备 简 单 ， 所需 场 地 较 小 ， 因 此 更 有 实 用 价 值 。 由 辊 压 机 物 料 的 构 成 ， 我 们 可 以 知 道 ， 经 辊 压 机 辗 压 后的 物 料 被 压 实 为 料 饼 ， 料 饼 手 搓 易 碎 。 根 据 国 内 外 数 据 ， 水 泥 熟 料 的 打 碎 料 饼 中 小 于 1%微 米 的 物 料 颗 粒 达 %- 2 (%-， 有 些 试 样 * 微 米 以 下 的 细 粉 达 到 了 由 此 可 见 ， 经辊 压 机 辗 压 的 物 料 具 备 了 该 工 艺 实 施 的 基 础 。 我 们 知 道 在 带 有 分 级 设 备 的 圈 流 粉 磨 系统 中 石 灰 石 粉 磨 的 能 量 输 入 是 ,3 2 *( 千 瓦 小 时 4吨 。 可 见 在 通 常 的 石 灰 石 生 产 磨 机 细磨 过 程 中 效 率 极 低 ， 所 以 第 二 种 工 艺 试 图 将 细 磨 过 程 取 代 ， 而 只 有 纯 压 力 产 生 。 因 此 ， 我们 采 用 一 个 小 型 的 打 散 机 ， 粉 碎 料 饼 ， 然 后 喂 入 选 粉 机 分 离 出 最 终 产 品 ， 粗 粉 回 填 辊 压机 ， 这 里 对 选 粉 机 的 要 求 较 高 ， 要 有 高 的 效 率 和 高 的 耐 磨 能 力 。 在 大 多 数 情 况 下 ， 此 方 案最 佳 ， 能 源 可 以 充 分 得 到 利 用 。 当 然 该 种 工 艺 路 线 用 于 生 料 系 统 是 可 以 的 ， 也 适 用 于 矿0*,第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用山 等 各 种 粉 磨 行 业 。 由 于 其 中 的 一 些 技 术 原 因 ， 辊 压 机 应 用 于 水 泥 生 产 还 存 在 一 些 问题 。 但 无 论 如 何 ， 从 水 泥 行 业 的 发 展 看 ， 辊 压 机 将 越 来 越 多 地 取 代 或 部 分 取 代 磨 机 设 备 ，从 而 节 约 能 源 ， 提 高 产 量 ， 使 用 辊 压 机 为 终 粉 磨 也 将 成 为 粉 磨 行 业 发 展 的 一 个 趋 势 。通 过 以 上 ! 种 粉 磨 工 艺 流 程 的 分 析 ， 不 难 看 出 辊 压 机 的 使 用 ， 将 大 大 促 进 我 国 建 材行 业 的 发 展 。 作 为 一 种 节 能 、 增 产 的 新 型 设 备 ， 辊 压 机 必 将 被 粉 磨 行 业 了 解 和 采 用 并 得以 进 一 步 的 完 善 和 发 展 。!#$第 一 章 水 泥 粉 磨 新 装 备 研 发 应 用第 二 章 水 泥 煅 烧 新 装 备 研 发 应 用第 一 节 !# $ % 生 产 线 烧 成 系 统 国 产 装 备 的 开 发烧 成 系 统 是 整 个 水 泥 生 产 线 的 核 心 。 二 十 多 年 来 ， 天 津 院 一 直 致 力 于 预 分 解 窑 的 技术 研 究 ， 通 过 自 主 开 发 和 引 进 、 消 化 、 吸 收 、 创 新 相 结 合 ， 烧 成 系 统 的 可 靠 性 、 先 进 性 已 跻身 世 界 先 进 行 列 。 目 前 ， 天 津 院 可 以 根 据 需 建 工 厂 的 规 模 、 区 域 位 置 、 原 燃 料 特 征 、 资 金情 况 等 ， 通 过 各 种 试 验 及 预 测 分 析 ， 进 行 综 合 选 优 配 置 ， 确 保 高 质 量 、 高 效 益 ， 业 已 取 得 了显 著 的 效 果 。 本 节 拟 就 天 津 院 在 安 徽 海 螺 集 团 !# $ % 水 泥 熟 料 生 产 线 上 所 开 发 研 制 的烧 成 系 统 的 装 备 做 一 概 要 的 叙 述 。结 合 天 津 院 以 往 设 计 的 多 条 生 产 线 的 实 际 生 产 情 况 及 引 进 的 铜 陵 &# $ %、 秦 皇 岛&# $ %、 大 宇 (# $ %、 京 阳 !# $ %、 华 新 !# $ % 的 烧 成 系 统 运 行 的 实 际 情 况 ， 我 们 对!# $ % 生 产 线 的 烧 成 系 统 进 行 了 优 化 设 计 。 所 采 用 的 如 大 蜗 壳 预 热 器 、 在 线 双 喷 腾 分解 炉 的 基 本 结 构 形 式 、 第 三 代 充 气 梁 篦 式 冷 却 机 等 装 备 的 可 靠 性 和 先 进 性 已 经 在 葛 洲 坝(!# $ % 生 产 线 上 得 以 验 证 。 在 设 计 !# $ % 烧 成 系 统 时 ， 我 们 的 设 计 指 导 思 想 为 ：吸 收 近 期 国 际 上 先 进 的 预 分 解 窑 的 技 术 思 想 ；容 纳 天 津 院 烧 成 系 统 开 发 的 最 新 技 术 ；充 分 考 虑 大 型 化 装 备 的 特 殊 要 求 ；以 可 靠 为 前 提 、 先 进 为 目 标 ， 使 系 统 取 得 最 佳 效 益 。现 就 烧 成 系 统 的 各 装 备 分 述 如 下 ：&()第 六 篇 水 泥 工 业 新 装 备 研 发 应 用一 、 窑 尾 预 热 器 系 统烧 成 系 统 能 力 的 发 挥 ， 很 大 程 度 上 取 决 于 预 热 预 分 解 系 统 能 力 的 发 挥 ， 因 此 ， 优 化 设计 预 热 预 分 解 系 统 是 大 型 化 装 备 开 发 的 重 点 工 作 之 一 。设 备 结 构 设 计 特 点 ：窑 尾 系 统 是 在 高 温 状 态 下 操 作 运 行 的 ， 对 提 高 部 件 寿 命 、 运 转 率 、 热 交 换 率 等 方 面 都有 了 较 高 的 要 求 。 本 次 设 计 采 用 了 天 津 院 开 发 的 五 级 旋 风 预 热 器 带 !# 型 双 喷 腾 在 线分 解 炉 的 系 统 ， 生 产 稳 妥 可 靠 且 指 标 较 为 先 进 。 另 外 ， 为 便