粉磨工艺流程(教案).doc

生料粉磨工艺流程（教案）唐山学院专科教育部 彭宝利本节重点：生料闭路粉磨本节难点：烘干磨的构造及工作原理教学手段：采用多媒体教学手段，图文并茂，形象逼真。本节要达到的目的：学生通过工艺流程图和磨机结构立体图、剖视图，直观的感受到生料粉磨的全过程，易于了解和掌握。教学进程：一、粉磨系统定义：按一定的粉磨流程配备的主机和辅机构成的系统称为粉磨工艺系统， 1、开路（开流）粉磨 也是直进直出式，物料一次通过磨机粉磨就成为产品（确切的讲，生料是水泥的半成品）。图1 生料开路粉磨工艺流程系统球磨机出磨生料入均化库磨头配料磨头仓（石灰石、粘土、铁粉等）热风炉袋式除尘器旋风除尘器螺旋输送机排风机原料来自预均化堆场特点：流程简单，设备少，投资少，一层厂房就够用。缺点：容易出现“过粉磨”现象。要保证被粉磨物料全部达到细度合格后才能卸出，被粉磨物料从入磨到出磨的流速就要慢一点（流速受各仓研磨体填充高度的影响），磨的时间长一点，这样台时产量就低了，相对电耗高了，而且部分已经磨细的物料颗粒要等较粗的物料颗粒磨细后一同卸出，大部分细粉不能及时排除（尽管磨内通风能带走一定量的细粉）在磨内继续受到研磨，因此容易出现“过粉磨”现象。（钢球表面形成缓冲垫层，仿碍粗颗粒的进一步磨细）。开路粉磨多用于小型磨机的水泥粉磨系统。2、闭路（圈流）粉磨 将出磨物料送入分级设备，把粗细粉筛选出来，细粉成为产品，粗粉回到磨内重新粉磨，形成闭路循环粉磨。特点：消除了“过粉磨现象”， 有利于提高磨机产量和降低电耗。缺点：流程较复杂，设备多，投资高，需多层厂房。在闭路粉磨中，被磨物料在磨内的流速提高了，能把部分已经磨细的物料颗粒及时送到磨外，基本消除“过粉磨”现象和缓冲垫层，有利于提高磨机产量、降低电耗，一般闭路系统比开路系统（同规格磨机）产量高15%25%，对于大部分还没有磨细的粗颗粒，由分级设备（一种分离粗粉和细粉的设备），把出磨物料通过提升机送到分级设备中，将细粉筛选出来作为合格生料送到下一道工序（均化、煅烧），粗粉再送入磨内重磨。闭路粉磨系统涉及到的设备较多，工艺复杂，一层厂房是不够用的，因此投资大，操作、维护、管理等技术要求较高。闭路粉磨多用于大型磨机生料或水泥的粉磨系统。二、粉磨工艺流程把石灰石、粘土或砂岩、铁粉等原料烧制成熟料需要经过一系列的物理和化学反应过程。如果把均化好的这些块状原料按照一定的比例（根据所用原燃料的化学成分、水泥品种及强度等级要求、煅烧工艺条件等，经配料计算确定）磨成细粉，则有助于各种成分的均匀混合，加快了在窑内烧制熟料时的化学反映应速度，不但缩短了烧成时间，还提高了熟料的质量。石灰石、粘土等原料含有一定水分，干法粉磨时尽管我们对这些原料在预均化的同时也采取一些凉晒措施，但入磨粉磨过程中还会对磨机造成闷磨、堵磨等现象，所以在原料粉磨之前应对它们烘干处理。现在大多数水泥厂都采用烘干兼粉磨系统，即在粉磨物料的同时，也向磨机通入一定量的废热气体，与湿物料进行热交换，边烘干、边粉磨。随着新型干法水泥技术的发展，烘干兼粉磨系统也在不断的改进和提升，类型也很多，现介绍几种典型的烘干兼粉磨工艺流程：1、尾卸提升循环烘干磨工艺流程被磨物料通过粉磨、提升、选粉这种循环过程来达到符合要求的生料细度，同时在粉磨过程中通入适量的热气体，烘干物料中的水分，是球磨机粉磨生料普遍采用的工艺形式。球磨机的卸料方式不同，工艺流程也有所区别。尾卸提升循环烘干磨由磨头（粗磨仓）喂入、从磨尾（细磨仓）排出，经提升机、选粉机选出符合细度要求的生料，送到下一到工序生料均化库储存均化。粗粉回到磨内重新粉磨，形成闭路循环。来自窑尾预热器或窑头冷却机的废热气体从磨头随被磨物料一同入磨，如果热风温度不够，可起用磨头专用热风炉补充热量温度，如果停窑就由热风炉单独提供热气体。大型磨机若以窑废气做热源时，物料入磨含水率允许45% ，若同时加设热风炉，水分可允许8%左右。若要提高烘干粉磨效率，可将热风分别引入选粉机、提升机及磨前破碎机等，使其各自在完成作业过程的同时进行物料烘干。2、中卸提升循环烘干磨工艺流程图5 是中卸提升循环烘干磨工艺流程图，它与尾卸提升循环烘干磨不同的是原料由磨头喂入、磨细后从中间仓卸出、选粉机选出的粗料再分别从磨头和磨尾喂入，选出的细粉即细度合格的生料送到生料均化库。烘干物料用的热气体来源与尾卸烘干磨相同，只是大部分从磨头喂入，少部分从磨尾喂入，通风量较大，粗磨仓的风速高于细磨仓，烘干效果较好，物料入磨含水率允许8%，若同时加设热风炉，水分可放宽到14%左右。但供热、送风系统较复杂。3、立式磨的生料粉磨工艺流程无论是尾卸还是中卸提升循环烘干粉磨，粉磨设备（球磨机）与分级设备（选粉机）是分别设置的，二者之间用提升机、螺旋输送机或空气输送斜槽等设备构成闭路循环粉磨工艺系统，比较复杂，占有的地面、空间也比较多。立式磨流程则简单多了，它集烘干、粉磨、选粉及输送设备等于一身，结构紧凑，占地面积和空间小，具有广阔的应用前景，我国近几年新上马的新型干法水泥厂生料的粉磨大多采用了立式磨粉磨工艺。从流程图中可以看出，来自磨头仓含有一定水分的配合原料从立磨的腰部喂入，在磨辊和磨盘之间碾压粉磨，来自窑尾预热器或窑头冷却机的废热气体从磨机底部进入队物料边粉磨边烘干，气流靠排风机的抽力在机体内腔造成较大的负压，把粉磨后的粉状物料吸到磨机顶部，经安装在顶部选粉机的分选，粗粉又回到磨盘与喂入的物料一起再粉磨，细粉随气流出磨进入除尘器，由它将料、气分离，料就是细度合格的生料了，气体经除尘净化后排出。立式磨与干法水泥窑配套使用，可以将预热器排出的热废气通入磨内烘干物料。一般立式磨可以烘干水分高达15%的原料。立式磨与球磨机相比，电耗可下降1025%，烘干物料水分68%，采用热风炉配套可烘干水分1520%的物料，大型立式磨的入磨物料粒度高达100150mm，可省略二级破碎。三、 粉磨设备生料粉磨系统应用的设备主要有球磨机、立式磨机、辊压机与打散机等主机以及在闭路粉磨系统中与之相配套的选粉机、输送和收尘等辅助设备。本节将对主机部分的类型、构造、工作原理及应用性进行分析讨论，辅助设备在后续章节中介绍。1、球磨机球磨机是目前应用最为广泛的一种粉磨设备，对粉磨物料的适应性较强，能连续生产，粉碎比较大（3001000），既可干法粉磨又可湿法粉磨，还可烘干兼粉磨同时进行。球磨机主体是一个回转的筒体，两端装有带空心轴的端盖，空心轴由主轴承支撑，整个磨机借传动装置以16.527r/min的转速（大磨转速低、小磨转速高）运转，并伴随着冲击声，把约20mm左右的块状物料磨成细粉。筒体内被隔仓板分割成了若干个仓，不同的仓里装入适量的、用于粉磨（冲击、研磨）物料用的不同规格和种类的钢球、钢段或钢棒等作为研磨体（烘干仓和卸料仓不装研磨体），筒体内壁还装有衬板，以保护筒体免受钢球的直接撞击和钢球及物料对它的滑动摩擦，同时又能改善钢球的运动状态、提高粉磨效率。我们把距进料端（也是磨头）近的那一仓叫粗磨仓，所装研磨体（干法磨为钢球，湿法磨为钢棒）的平均尺寸（34种不同球径的尺寸配合在一起）大一些，这主要是刚喂入的物料是从前一道工序破碎、预均化后送来的配合原料，这其中占有绝大多数的块状石灰石20 mm左右的粒度，尺寸也不算小，在粗磨仓里首先要受到冲击和研磨的共同作用而粉碎，成为小颗粒状物料和粉状物料（粗粉），通过隔仓板的篦孔进入下一仓（细磨仓）继续研磨。第二仓或第三仓、四仓研磨体（钢球或钢段）的平均尺寸就逐渐减小了，对小颗粒物料和粗粉主要是研磨，从磨端（磨尾）或磨中（中卸）卸出。2、用于原料粉磨的几种典型的球磨机 边缘传动中卸烘干磨（中卸）图7是2.410 m边缘传动的中卸烘干磨，它的特点是两端喂料，中间卸料，来自热风回转窑窑尾或窑头冷却机，从磨机的两端灌入，同时备有热风炉。磨机的中部有一卸料仓，长约1m，在这一段的筒体上开设了一圈椭圆形或圆角方形的卸料孔。当然这些孔的开设降低了筒体的强度，运转起来将要使筒体变形的，因此把这一段的筒体加厚，问题就解决了。 中心传动生料烘干磨（中卸）图8是3.510m中心传动的中卸烘干磨，它在传动方式上边缘传动的中卸烘干磨不一样，减速机的输出轴与细磨仓中空轴相连，省略了传动大齿轮，不过中空轴却承受了巨大的扭矩。 3、立式磨8图9是伯力鸠斯立式磨，它主要由碾辊、磨盘、加压装置及选粉机构、底座、机壳、传动装置及润滑系统组成。该立磨为四辊，是互相平行的两对鼓形辊。磨辊由同一根辊轴及轴承固定在拖架上。磨盘工作表面上有两圈弧形沟槽，磨辊与双槽形粉磨表面联合创造了稳定的料床。被磨物料从腰部喂入，堆积在回转的磨盘的中间，转速较高的磨盘（比相同直径的球磨机快约80%）产生的离心力使其移向磨盘周边，进入磨辊和磨盘间的辊道内，磨辊在液压系统控制机构的作用下，向辊道内的物料施加压力，物料经碾压后向磨盘边缘移动，从挡料圈溢出。与此同时来自风环由下而上的热气流对含有一定水分的物料边粉磨边烘干，将磨碎后的粉状物料带至磨机顶部的选粉机构进行分选，粗粉由于颗粒重量较重，又落入磨盘与新喂入的物料一起再粉磨，合格的细粉随气流带出机外进入旋风筒气固分离。立式磨粉磨系统中是靠风机产生的负压把粉磨后的物料（细粉）抽走的，因此风速（风压、风量）必须达到一定（很大）才能产生足够的抽力。对于生料粉磨来将，这较高的风速能加快热气流对湿物料的传热速率，使小颗粒瞬间得到干燥，大颗粒表面被烘干，再返回重新粉磨的路程中又得到进一