生料粉磨煤粉制备基本知识PPT课件.ppt

贵州省毕节市水泥厂技改扩建工程 2000t d RawmealGrindingandCoalGrindingBaseKnowledgeTraining生料制备和煤粉制备基本知识培训 1 目录 原料的破碎原料预均化原理及堆场配料工艺及实现生料粉磨工艺煤磨制备煤粉粉磨安全常识本煤磨系统的安全措施 2 原料的破碎设备 一 破碎设备的类型及破碎比比较二 单段锤式破碎机1 单段锤式破碎机的主要用途2 单段锤式破碎机的的特点3 单段锤式破碎机的工作原理4 单段锤式破碎机的技术性能5 单段锤式破碎机的结构特点6 单段锤式破碎机的一般维护和安全规程三 冲击式破碎机1 冲击式破碎机的主要用途2 冲击式破碎机的的特点3 冲击式破碎机的工作原理4 冲击式破碎机的技术性能5 冲击式破碎机的结构特点6 冲击式破碎机的维护和安全规程 3 原料的破碎设备 破碎是用机械的方法减小物料粒度的过程 破碎比是指物料破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度之比 4 单段锤式破碎机的主要用途 单段锤式破碎机用于破碎中等强度的脆性矿石 如石灰石 泥灰岩 页岩 石膏和煤等也适用于破碎石灰石和粘土质岩石混合料 由于单段锤式破碎机具有入料粒度大 破碎比大的特点 是当今现代化水泥厂最常用的原料破碎方式 5 单段锤式破碎机的特点 特点 1 出料粒度可调整 2 锤头一面磨损后可换面3 出料形状好 粉料少 4 可分离小于25mm的部分粉料和粘土 减轻负荷 6 单段锤式破碎机的工作原理 单段锤式破碎机是一种仰击型锤式破碎机 进入机内的矿石在上腔是用锤头对它进行强烈的打击 以及矿石抛射到反击板的撞击和矿石之间的碰撞而破碎 经过上腔而落入下腔之后又受到锤头在排料篦子之间的打击和擦碎作用而破碎 待达到篦缝尺寸时排出 7 LPC10 800R XY破碎机 8 单段锤式破碎机的结构 进料口 给料辊 主电机 转子 破碎板 篦板 9 冲击式破碎机的主要用途 新型冲击式湿冻粘土破碎机可破碎高水分 高塑性指数的湿粘土质原料 黄土 红土 冻土 页岩等 及中硬或中硬以下金属和非金属的各种矿物 10 冲击式破碎机的特点 特点 1 破碎高水份 高塑性指数的湿粘土质原料 其机器的进出料口 破碎腔及机壳四周均不会粘结 可通畅排料 2 喂进特大块的各种湿粘料也不会拱料 3 喂进掺有晕硬的各种料块也不会卡料 11 冲击式破碎机的工作原理 机器由电动机经三角皮带传送动力 驱使转子作固定方向旋转 机壳一侧有两个起冲击作用的辊筒和一对碾碎齿辊 另一侧上安装有反击挡板 湿粘性原料或冻土由进料口直接进入破碎腔 被急速旋转的转子上的板锤打击后 再受辊筒的还击而落下 湿冻料块在转子与辊筒之间的破碎腔内形成周而复始的往复运动 出现强烈的冲击现象而被破碎 12 破碎机 13 冲击式破碎机的结构 1传动装置2上壳体3中壳体4下壳体5转子6碾碎齿辊7辊筒 转子 电机 碾碎齿辊 滚筒 14 原料预均化 一 预均化的原理与功能二 预均化效果的评价方法三 预均化堆场的形式四 预均化堆场的堆料方式及设备五 预均化堆场的取料方式及设备六 影响预均化效果的主要因素及预防 15 预均化的原理与功能 预均化的基本原理在于 平铺直取 堆料时 尽可能以最多的相互平行和上下重叠的同厚度的料层构成堆料 取料时 设法垂直于料层方向 尽可能同时切取所有料层 依次切取 F E D C B A 16 预均化效果的评价方法 合格率 在一定范围内符合要求数据的比例 标准偏差 Standarddeviation 17 预均化效果的评价方法 举例 两组石灰石样品的CaCO3含量 AB合格率 92 58 92 03 标准偏差 4 681 96 18 原料预均化堆场的形式 矩形堆场 19 矩形堆场均化机理 由堆料胶带机运来的综合物料 卸到堆料机悬臂上的胶带机上 堆料机一边行走 一边将物料卸到场内 形成分层的人字形料堆 完成第一次混匀作用 堆料机在料场堆积好物料后 由取料机从料场中间开始全断面取料 卸到取料皮带机上 完成物料的第二次混匀 20 矩形堆场均化机理 堆料区 取料区 Reclaimer Stacker 21 矩形预均化堆场的堆料机 侧式悬臂堆料机 22 堆料机的结构 1 悬臂输送机 2 行走机构 3 液压升降装置 4 动力及控制电缆盘 5 支撑框架 6 操作室 7 卸料仓 23 堆料机的结构 悬臂输送机 动力及控制电缆盘 支撑框架 操作室 24 矩形预均化堆场的取料机 侧式刮板取料机 25 取料机工作原理 取料机在混合料场中与堆料机配合使用 混合料场由多个相邻的料仓组成 储存数种不同的物料 堆料机在料仓的一侧堆积的物料由取料机在料仓的另一侧的轨道上往复运行 通过刮板取料系统把物料卸到导料槽内 通过导料槽送到出料胶带机上运出 26 取料机工作原理 取料臂每取完一层物料后 按预定的指令下降相应的高度 既相应的物料深度 并在相应的取料运行速度下 将料逐层取出 直至该料仓物料全部取净 这种取料过程使堆料机按一定方式堆积起的物料再次得到均化 27 取料机工作原理 取料时操作人员按照中控室的指令将取料机调车到指定的料仓内 注意 本机不可与堆料机在一个料仓内工作 借助行走限位装置正确识别本机所处的料仓编号 28 取料机工作原理 当取料机按指令调入即将取料的料仓时限定了该料仓的左右两端的行走极限位置 取料机将在该极限位置内按程序做往复取料运行 安装在电动葫芦上的编码器可以正确控制刮板臂的下降角度 保证取料机恒定的取料能力 在保证恒定取料能力及确定的取料速度的情况下 为使刮板之间充入设计的最大容量的物料 悬臂及刮板取料系统下降的角度逐渐减少 从而实现将该了仓的物料逐层刮取 29 取料机工作原理 取料机的取料运行速度采用驱动电机变频调速 通过调整取料运行速度来调节取料机的取料量 在特殊情况下 取料机可以在人工的操作下从未堆满物料的料堆取料 30 取料机的结构 1 刮板链2 行走机构3 悬臂俯仰机构4 动力及控制电缆卷盘5 平台6 操作室7 卸料斜槽 装填车8 配重 31 原料预均化堆场的形式 圆形堆场 32 回转悬臂胶带堆料机和桥式刮板取料机 由中心支柱 可在中心支柱上回转的堆料机和一端绕中心支柱回转 另一端在圆形轨道上运行的桥式刮板取料机组成 33 圆形堆场堆料机介绍 堆料机上部设有回转支承 其内圈与支座固定 支座与来料栈桥连接 堆料机下部也设有回转支承 其带外齿的外圈用高强螺栓联接固定在中柱上 堆料机转台上设置的立式减速器输出轴上的小齿轮与回转支承的外齿圈啮合 实现堆料机的回转运动 堆料机悬臂的变幅运动由转台上设置的液压驱动油缸的伸缩来实现的 堆料机悬臂上设有胶带输送机 由来自栈桥上的胶带输入的物料通过堆料机悬臂上的胶带机完成堆料 34 圆形堆场堆料机介绍 在正常的堆料工艺过程中 堆料机的回转和悬臂的变幅是合成运动 在可编程控制系统的控制下进行回转往复式堆料 取料机主要由主梁 松料装置 刮板取料部分及走行机构构成 35 圆形堆场堆料机介绍 主梁一端铰接于中柱下面外部的转台上 该转台固定在另一回转支承外圈上 回转支承的内外圈与中柱下部用螺栓联接 这一结构使得主梁绕中柱回转 主梁的另一端用螺栓联接在走行机构上 走行机构上设有两套相同的行走驱动装置 行走车轮轴装入驱动装置中的减速器的中空轴里 用锁紧盘联接 启动走行机构驱动装置 主梁可绕中心支柱在圆形轨道上运行 36 圆形堆场取料机介绍 取料机主梁上设有液压驱动的松料装置 行程4m的料耙覆盖了整个料堆断面 料耙的倾斜角是可调的 当物料的含水量或粘度大时 要适当手动调大料耙的倾斜角度 料耙的倾角比物料的休止角大1 2 是适宜的 当料耙以4m的行程往复运动时 均布在料耙平面上的耙齿拨动取料面上的物料使之下落到取料面的底部 被连续不断运行的取料机运走 37 圆形堆场取料机介绍 沿取料机主梁底面设置着循环运行的刮板输送链 链条上均布安装有刮板 被料耙拨动滑落下来的物料进入运动着的刮板之间 经过刮板的连续运动 直至将物料刮入中心落料斗下面的出料胶带机上输出 取料的过程是取料机行走 料耙和刮板三套驱动联动的过程 取料机工作行走的速度采用变频调速 通过行走调速来调整取料量 38 预均化堆场的堆料方式 人 形堆料法 堆料机沿着纵长方向在料堆两过程端之间往复运转即可完成堆料过程 除第一层是三角形之外 以上各层均在三角形料堆之上 按 人 字形堆料 39 预均化堆场的堆料方式 人 形堆料法 堆料机沿着纵长方向在料堆两过程端之间往复运转即可完成堆料过程 除第一层是三角形之外 以上各层均在三角形料堆之上 按 人 字形堆料 40 预均化堆场的堆料方式 纵向倾斜层堆料法 从堆场的一端开始 卸料点均在料堆的纵向中心线上 第一层料面为圆锥状 以后各层则为覆盖圆锥料面的曲面 故也可称为圆锥堆料法 缺点是料层较厚 离析严重 均化效果不佳 41 预均化堆场的堆料方式 纵向倾斜层堆料法 从堆场的一端开始 卸料点均在料堆的纵向中心线上 第一层料面为圆锥状 以后各层则为覆盖圆锥料面的曲面 故也可称为圆锥堆料法 缺点是料层较厚 离析严重 均化效果不佳 42 预均化堆场的堆料方式 Chevcon堆料法 人 字型和纵向倾斜层堆料法相结合的堆料方法 卸料点始终与料堆顶端保持一定距离 43 预均化堆场的堆料方式 Chevcon堆料法 人 字型和纵向倾斜层堆料法相结合的堆料方法 卸料点始终与料堆顶端保持一定距离 44 预均化堆场的堆料方式 Chevcon堆料法 堆料 45 预均化堆场的堆料方式 Chevcon堆料法 堆料 46 Chevcon堆料法的特点 按程序设定的方向不停做上下旋转运动 卸料点与料堆顶部始终保持一定距离 实现了连续堆料作业 消灭了料堆的过渡带和端锥 进一步提高了均化效果和堆场的利用率 PHB公司称之为连续作业圆形堆场Peha Chevcon系统 Peha Chevcon系统投资高 自动化维护要求高 47 预均化堆场的取料方式 端面取料 取料在料堆的整个横端面上进行 能够同时切取料堆截面上各部位的物料 取料面 48 预均化堆场的取料方式 侧面取料 取料在料堆的一侧的一端至另一端往返取料 缺点是不能同时切取截面上各部位的物料 取料面 取不到面 49 影响预均化效果的主要因素及预防 原料成分波动大因此要首先要控制布料物料的成分波动 物料的离析作用离析指大小不同的物料产生的分离 因此破碎时要控制好颗粒的级差 料锥端部锥体部分造成的不良影响料锥端部必然导致物料的离析 因此要尽量减少上一层堆料的高度 堆料机布料不均造成的影响布料不均会导致料层厚度不均匀 因此要建立破碎机口的喂料制度 料堆层数的影响堆料层数的多少与物料颗粒有密切的关系 减小颗粒粒度能增加堆料的层数 理论上讲层数越多 均化效果约好 50 配料工艺及实现 采用定量电子称 X荧光分析仪 电子计算机自动调节生料磨系统的喂料配比 是20世纪60年代取得的成果 40多年来 国外许多现代水泥厂几乎全部实现了原料配料的自动控制 这个自动控制系统的成功应用 主要在于对生料化学成分可以进行在线快速分析和建立了一套数学模型及控制算法 51 配料工艺及实现 控制系统的目标是调节入磨原料的配比 保证规定的生料化学成分 控制系统分为两段 首先对待用的物料进行取样及化学分析 再由分析得到的化学成分计算出各种原料的要求配比 计算公式是线性的 很容易由计算机计算出来 在某些情况下 即使不可能取得最理想的配比 也可求出近乎理想的配比 52 配料工艺及实现 53 配料的控制指导思想及基本原则 分析样品的取样周期 方式方法的确定采用修正控制加积分控制的方法一种是假定偏差是由于原料中所含比例最大的那种氧化物的波动引起的另一种假定是生料成分的波动是由于配合比例最大的原料波动引起对原料化学成分进行修正后计算校正已出磨的生料成分重新计算的新配比由计算机通过定量喂料皮带称自动调节 54 原料调配 石灰石 页岩 铁质原料 粘土 55 原料调配 定量给料机 配料秤 定量给料机将经过皮带上的物料 通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量 以确定皮带上的物料重量 装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器 连续测量给料速度 该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度 速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器 产生并显示累计量 瞬时流量 给料控制器将该流量与设定流量进行比较 由控制器输出信号控制变频器调速 实现定量给料的要求 56 定量给料机控制原理 57 原料调配 定量给料机 配料秤 58 原料调配 棒阀 59 原料调配 板式给料机 60 原料调配 调整好棒阀的开度以及板式给料机的转速 是稳定定量给料机料层的关键 定量给料机 板式给料机 61 生料粉磨工艺 生料粉磨作业的功能和意义生料粉磨是水泥生产的重要环节 其主要的功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料 对生料粉磨的要求 一是达到规定的颗粒大小 可以用细度 比表面积表示 二是不同化学成份的原料颗粒混合均匀 三是粉磨效率高 能耗少 工艺简单 易于大型化 形成规模化生产 62 粉磨理论 物料的粉磨是在外力的作用下 通过冲击 挤压 克服物料晶体内部各质点及晶体之间的内聚力 使大块物料变成小块以至细粉的过程 粉磨功一部分用于物料生成新的表面积 变成固体的自由表面能 其余大部分则转变为热能散失于空间 63 现代生料粉磨技术的发展特点 现代生料粉磨发展历程经过了两大阶段 第一阶段 20世纪50年代至70年代 烘干兼粉碎钢球磨机发展阶段 包括风扫磨 及尾卸 中卸提升循环磨 第二阶段 20世纪70年代至今 辊式磨及辊压机粉磨工艺发展阶段 64 发展特点 原料的烘干和粉磨一体化 磨机与高效的选粉 输送设备相匹配 组成各种新型干法闭路粉磨系统 以提高粉磨效率 增加粉磨功的有效利用率 设备日趋大型化 以简化设备和工艺流程 同窑的大型化相匹配 采用电子定量喂料秤 X荧光分析仪或 射线分析仪 QCX自动配料系统 为入窑生料成分稳定创造条件 磨机操作自动化 应用自动调节回路及电子计算机控制生产 代替人工操作 65 辊式磨 立磨 系统的发展 立磨又称立式磨 辊磨 立式辊磨 在生料粉磨领域 近20年来立磨技术稳居首选技术的地位 立式磨是集烘干 粉磨 选粉等功能为一体的节能型粉磨设备 流程简单 占地面积小 烘干能力强 特别适用于SP或NSP窑 可利用窑尾废气余热进行烘干 第一台用于水泥工业的立磨于1935年在德国出现 立磨在欧洲的水泥厂使用多年以后 才在美国和加拿大得到采用 欧洲和美 加之所以乐于发展和应用立磨 是由于当时欧洲各国的燃料和电力费用比较高 美国也是因为后来能耗费用上升 才促使其对立磨增加兴趣 66 辊式磨 立磨 在中国的发展 中国水泥工业于20世纪50年代初期即开始采用辊式磨制备煤粉 70年代末期开始研制辊式磨用于生料制备 但现代大型辊式磨国产化的历史是从1986年沈阳重型机械厂引进德国非凡公司MPS型辊式磨制造技术后开始的 八十年代初 天津水泥研究设计院开发出了TKM系列立磨 其中TKM25型立磨用于河南新乡水泥厂1000t d新型干法生产线上 产能为80t h 系统电耗15 4KWh t 合肥水泥工业设计研究院研究开发出了HRM系列立磨 产能限于25OOt d的生产线配用 随后大型辊式磨相继出现 67 辊式磨 立磨 的优点 粉磨效率高由于厚床粉磨 物料在磨内受到碾压 剪切 冲击力作用 粉磨方式合理 并且磨内气流可将磨细的物料及时带出 避免过粉碎 物料在磨内停留时间一般为2 4min 球磨15 20min 故粉磨效率高 能耗低 比球磨机节电20 30 烘干能力强利用窑尾废气可烘干水分8 的物料 如设有热风炉可烘干15 20 水分的物料 允许入磨物料粒度大入磨物料的粒度一般可达磨辊直径的5 大型磨入磨物料粒度可高达100 150mm 因此可省略第二阶段破碎 节约投资 粉磨工艺流程简单 占地面积小 土建费用低 磨内有选分设备 不需要增设外部循环装置 设备布置紧凑 建筑空间小 可露天布置或采用轻结构的简易厂棚 节省土建投资 磨机适应性强 可处理粗细混杂及掺有金属杂物的物料 磨机结构及粉磨方式合理 整体密封较好 噪音小 扬尘少 有利于环境保护 68 立磨基本认识 69 立磨基本认识 边缘喂料 70 煤粉制备概述 煤炭是水泥工业生产中使用最为广泛的一种燃料 特别是1973年世界性的石油危机以来 国际水泥工业的燃料构成发生了进一步的变化 许多原来以石油为水泥工业主要燃料的国家也转变为燃煤 而中国水泥工业几乎全部都是以煤炭为燃料生产 71 煤粉制备概述 采用新型干法生产1吨水泥熟料 由于原料 生料成分及工艺设备的不同 消耗标准煤的数量也不同 一般在100 130kg之间 燃料费用约占水泥生产成本的15 生产水泥所使用的煤炭 一般来说必须制成煤粉 而煤粉的质量又直接影响水泥熟料的质量 在煤粉制备 贮存 输送和使用过程中 处理不当 又容易污染环境 甚至发生安全事故 造成人身伤亡和设备损坏 因此 在水泥生产中 煤粉制备系统的可靠性 经济性 安全性以及环境保护条件 自动化水平都是十分重要的 72 煤粉制备的重要作用 保证水泥生产取得高经济效益的一个重要环节 保证窑系统均衡稳定生产及长期安全运转的重要条件 保证产品质量的一个关键环节 水泥生产过程不可缺少的重要组成部分 73 煤粉制备的要求 必须力求做到煤粉质量稳定及喂煤稳定保证全窑系统热力场及温度场均匀合理分布满足安全生产和环境保护方面的要求实行设备预修制度 保证设备安全运转 74 影响煤粉燃烧的主要因素 1 水分 2 灰分 3 挥发分 4 固定碳 5 硫 6 热值 7 细度 1 7 在煤粉制备过程中是可控制部分 2 可影响部分 3 4 5 6 是不可控制部分 75 影响煤粉燃烧的主要因素 水分 煤粉中的含水量会直接影响其燃烧效果 所以必须在煤粉制备环节中加以控制 原煤中通常含有6 12 的水分 为达成入窑煅烧的要求应在煤粉制备中考虑其烘干 通常在煤粉中保留1 2 的水分 可以限制煤粉燃烧和爆炸的危险性 为了获得这个残留水分 煤磨的出口温度应为60 70 有时要达80 76 影响煤粉燃烧的主要因素 细度 煤粉细度表征着粉磨设备对煤粉颗粒的研磨度 通常以某一孔径筛的筛余表示 必要时还要进行颗粒级配分析 在同样品种煤炭的情况下 粗颗粒煤粉比细颗粒煤粉需要的燃烧时间长 因此煤粉细度的变化必然造成火焰长度的变化 相反 我们也可以通过调整煤粉细度的方法来改变火焰的形状 以改变燃烧过程和窑的操作条件 从而影响窑系统的生产能力 尤其在悬浮预热器和预分解窑生产中 更要重视煤粉质量和细度 并使之合理匹配 经谋求最佳的经济效益 77 灰分 煤炭灰分过大 必然发热量降低 对水泥工业生产带来一系列的问题 尤其是在新型干法水泥生产过程中 煤炭灰分过高 热值过低 不仅会降低预分解窑生产效率 同时容易造成燃料不完全燃烧 预热分解系统 粘结堵塞 降低熟料质量 采用不同的粉磨烘干系统 对煤的灰分也会产生不同的变化 主要影响来源于热风中的粉尘颗粒 78 煤粉粉磨设备 水泥工业常用的煤粉制备设备主要有钢球磨机与辊式磨机两种类型 但就其与使用煤粉的热工设备的连接方式而言 又可分为直接燃烧和间接燃烧两种系统 辊式磨与钢球磨机相比 其优点是基建投资小 安装简单 电耗低 噪音小 缺点是对部件材质要求高 对喂料变化敏感 容易磨损 维修费用高 79 立磨基本知识 振动值 振动值 磨机运转过程中产生的振动 由测振仪器测出 振动过大的危害振动过大易造成磨辊 磨盘的机械损伤 以及附属设备和测量仪表的损坏 产生振动的原因料层厚薄不均匀是产生振动的主要原因 其它原因还有 磨内有大块金属 碾磨压力太大 耐磨件损坏 储能器充气压力不等和磨内通风不足等 80 立磨基本知识 料层厚度及压差 取决料层厚度的主要因素 原料的质量如含水量 粒度 颗粒分布和易磨性等 影响料层厚度的设备因素 挡料圈高度 运转初期 为了找到最佳的料层厚度 得调整挡料圈高度 挡料圈高度一定 影响料层厚度的操作因素 研磨压力 喷水量 系统拉风 喂料量以及分离器转速等 81 立磨基本知识 压差 压差定义 风环和分离器处的压力损失 压差的影响因素 料层厚度 系统拉风 粉磨效率等 压差在操作中作为判断依据的意义 压差大 说明磨内通风阻力大 内循环量大 磨况不稳定 若压差过小 说明磨内物料太少 碾磨层很快减薄 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 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 压差稳定则磨况稳定 82 煤粉粉磨安全常识 煤粉 煤粉的爆炸极限无烟煤爆炸下限浓度 45 55g m3 爆炸上限浓度 1500 2000g m3 煤磨进入袋收尘的含尘浓度 300 700g m3煤粉可燃爆的粒度上限为0 5 0 8mm 粒经小于75