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技術改造

閑置磨機做預粉磨設備技術改造 

發布時間:2019/06/13

  目前市場上現有使用的管磨機存在著筒體有效容積小、配套電機功率大、耗油量高、事故多、產量低,尤其是滑動軸承接觸面積大、潤滑不良、阻力大、易燒瓦、維修困難等諸多不利因素。自水泥廠換發生產許可證以來,淘汰了終端φ1.83m水泥磨機,這樣有些水泥廠的磨機被閑置起來。閑置的磨機沒有充分得到利用,在被淘汰的過程中大家都認為是棄之可惜、用之落后。利用LX(理想)粉磨技術對其老磨機進行技術改造之后,實現了資源再利用,變廢為寶。

  隨著我國淘汰落后生產能力的推出,一批小直徑磨機被停止使用,為了有效利用閑置的設備,采用我公司的先進工藝技術,將這種磨機改造成預粉磨設備。在原電動機功率不變的前提下進行改造,將筒體直徑加粗,采用主軸承改為滾動軸承后,由于節省了電機輸出功率,電機就有了一定的富余容量,利用這部分富余容量,增加筒體直徑作為大直徑管磨機前的預粉磨設備來提高產量,是現實可行的。具體改造方案如下:

  (1)將原磨機筒體更換為較粗直徑、較短長度的筒體,以適應粗粉磨機的筒體規格,能夠裝入大直徑研磨體,實現對大塊熟料的破碎功能。

  (2)采用循環粉磨的技術原理,物料從筒體前端進行粉磨后在磨機磨尾排料前,采取了對物料進行篩選的方法,篩下小顆粒物料通過磨尾出料裝置排出磨外,篩上大顆粒物料通過筒體圓周上的排料裝置排出,進入到安裝在筒體外部上的循環回料管道,隨著筒體的轉動被送回前端回料裝置進入到磨前進行再粉磨,直到物料的粒度小于篩孔的孔徑后才排出磨外。

  (3)利用原磨機的電動機,減速機,中空軸,大小齒輪及傳動部和進出料裝置,這比購置一臺全新的循環粉磨粗粉磨機要節省50%的投資。

  (4)筒體襯板采用雙U型襯板,此襯板提升能力大,球與襯板是面接觸,因而破碎效率高,消除了階梯襯板等(球與襯板是點接觸)有研磨死角的弊端。采用循環粉磨技術原理,出料顆粒均勻、細度指標穩定,便于水泥配球、配鍛。破碎介質采用大鋼球,磨耗小,鋼球磨損變小后可做磨機級配用,無任何浪費。

  (5)主軸承采用滾動軸承,它與同型號的巴氏合金瓦軸承球破機相比,可節電10%以上,節省潤滑油80%,提高研磨體裝載量15%~20%,提高磨機工作轉速10%左右,達到運轉效率,提高研磨能力,產量提高20%以上。啟動快、運行平穩,避免了巴氏合金瓦經常燒損,更換刮研造成的停機、停產現象。

  (6)大幅度提高磨機的臺時產量。粗粉磨機倉內的粗顆粒經過循環粉磨之后的平均粒徑已經達到了普通磨機的第二倉物料的粒度,等于節省了各種破碎機和普通磨機的第二倉的工作效率,加之比較容易粉磨的物料直接進入到下臺磨機進行粉磨,使粗粉磨機粉磨熟料和難磨物料的效率大幅度提高,此系統產量比未使用粗粉磨機的開流水泥磨機產量至少高出40%。磨尾所排出的物料粒徑小且均勻性好,細度合格率大幅度提高。

  從上述粒度分布情況來看,基本達到了普通管磨機的第二倉尾部的粉磨細度。就是說循環粗粉磨機一個倉的作用,起到了磨前破碎機及管磨機的一倉和二倉的三種作用,粉磨效率高。

  (7)循環粗粉磨機的設備運轉率可達95%以上。采用邊緣傳動具有比普通球磨機運行可靠的優點,操作維護簡便,安全,運行費用低。尤其比輥壓機的運轉效率要提高10%以上。

  改造之后實現分先后次序的給入水泥物料,逐級取出成品,粗粉自行返回倉前進行循環粉磨的先進技術

  A:多點給料技術:

  水泥這種產品的原料都是塊狀物料;是需要將以水泥熟料為主體并摻加多種具有輔助作用的混合材料粉磨成較細顆粒,較細的水泥熟料才能水化成泥,之后再凝固達到所要求的建筑強度作用。在粉磨各種物料時,它們易磨性和原料的塊度大小都是不一樣的,各種物理在水泥產品中所需達到的最佳顆粒的細度(比如比表面積)也是不近相等。因此就粉磨效率而言;理論上講各種物料都單獨粉磨,然后再混合是最為經濟,但是那需要多臺設備并聯作業,工藝復雜,投資多、管理繁雜。

  國內國際許多專家都希望能夠在一條粉磨生產線上能夠實現對不同易磨性的物料能夠分先后次序,給入到粉磨設備中去,使難磨的物料被粉磨的時間長,容易粉磨的物料被粉磨的時間縮短,以達到各種物料本身近乎合理的粉磨效果,但是由于現行的設備都不能實現這種方法,因此長期制約著水泥粉磨生產的所需電耗的降低和臺時產量的增高,針對現有水泥粉磨工藝存在的缺點,本書作者在從事多年的水泥工藝研究和粉磨設備的研究基礎上,提出采用多點給料的技術方案,經過北票理想粉磨研究所和粉磨實驗站的技術人員的大量的認真的設計和實踐,在同比直徑實驗磨機上進行了百多次的反復實踐;又將新工藝新設備安裝到水泥企業進行實際應用。取得了新的成果。通過對管磨機磨機的改進,達到了對不同的物料能夠在一條粉磨生產線上分先后次序多點給人到磨機內的目的。實現了多少代水泥人的理想。

  第一個給料點;此粉磨工藝是在管磨機的前端設置了具有風選篩分技術和循環粉磨功能的預粉磨設備循環粗粉磨機。對水泥混合物料中易磨性較差的如熟料和礦渣等單獨進入到循環粗粉磨機進行預粉磨。該磨機由于它自身的特殊粉磨特性(詳見循環粗粉磨機產品介紹),磨機自身能夠將物理粉磨到倉尾部時,對沒有達到細度要求的粗粉,通過磨機筒體外部設置的回料管道返回到粉磨倉的前端再進人到粉磨倉內,使粗顆粒物料物實現循環粉磨。由于循環粗粉磨機不進入容易粉磨的物料,磨機的負荷不是臺時產量的百分之百,因此物料在粗粉磨機內的粉磨時間相對的延長,對難磨的物料的粉磨效率和粉磨細度都相對的提高,粉磨后出料平均粒度達到0.3mm以下的細度,且粒徑均勻度高,細度穩定,為第二段磨機進一步細磨提高熟料的比表面積奠定了良好的基礎。

  第二個給料點:在第二段的微粉磨機的磨前進料口處,進入對易磨性較好的混合材料和第一段的循環粗粉磨機出磨的粉狀熟料,到微粉磨機的一倉內進行細粉磨。一段循環粗粉磨機的合格品已經在進入二段微粉磨機之前被取出15%-20%,另外部分更容易磨細的物料采取在微粉磨機的一倉尾部進入10%-15%,這樣進入微粉磨機一倉的物料量約占總產量的70%-75%。這會使得一倉的物料被粉磨的時間得到延長25%-30%,這使得一倉的較粗顆粒的物料增加了粉磨細度,提高粉磨效率。

  第三個給料點:第二段的微粉磨機的一倉尾部到二倉的前部之間設計并增加一個能夠具有連續給人物料的裝置,即第三個給料點,將混合材種類中的象3-4級粉煤灰、石膏粉和預粉磨粗粉磨機經除塵器分離出來的二級粉從這里進入到微粉磨機的第二倉進行再粉磨。這些物料比較容易粉磨,在通過微粉磨機的二倉和三倉的粉磨之后能夠達到產品細度的要求,因為其它粉磨工藝這些容易粉磨的物料一并進入一段粉磨設備,造成過粉磨效率低的缺點,磨機二倉前新進入了15%-20%易磨性較好的混合材,物理的通過量是總產量的80%-85%,也會相應地延長粉磨時間,提高粉磨效果。

  第四個給料點:根據水泥產品的配比物料的工藝要求,確定是否在微粉磨機的二倉尾和三倉之間設置了另一個連續給料裝置,即第四個給料點;將礦渣超細粉和1-2級粉煤灰,將其進入微粉磨機的三倉起到混合、攪拌均勻之目的。

  多點取料技術

  在水泥混合物料的粉磨過程中每經過一道破碎或研磨的工序之后,都會有一定數量符合粒度要求的水泥成品出現,經過預粉磨設備的輥壓機或循環粗粉磨機的破碎之后物料會有15-20%的成品產生。同時再經過管磨機多個倉的粉磨時,每經過一個倉的粉磨之后都會有成品產生?,F有的技術不能使這些成品取出。產生嚴重的過粉磨,影響水泥熟料和其它較硬物料的粉磨效果,我們在進行了對不同水泥混合物料進行單獨的粉磨實驗發現,各種物料要達到自己的所需理想細度是各不相同的。所需的粉磨時間時間也就各不相同,特別是物料在達到400的比表面積以上時,他耗用的時間會逐漸增加,因此物料的過粉磨會造成粉磨效率的下降。那么在多少年的粉磨工藝設計上都希望將粉磨后的符合細度要求的物料在粉磨系統中的不同位置能夠及時取出是理想的。為此本人發明了一種多點取料的技術,來解決了上述問題,

  第一個取料點;經過循環粗粉磨機粉磨之后的物料會有10%-20%的合格細度的物料產生,利用磨機尾部的除塵器與磨機尾部的管道中間設置一臺無動力細粉分離器,將合格品分離出來送往二段微粉磨機的尾部,進成品料倉前的提升機進料口處。這樣就使這些物料省略了進入第二段磨機再粉磨的不必要過程。二段磨機的負荷物料量就會減少10%-20%.粉磨非成品物料的時間就會延長,粉磨效率就會增加,磨機尾部粗顆粒的含量就會減少(磨尾跑粗的現象就會減輕),過粉磨現象就會得到有效的控制,粉磨效率提高。

  第二、三個取料點;

  微粉管磨機筒體的軸向設置為二至四個粉磨倉,物料在筒體內的研磨體沖擊作用下和研磨作用下自筒體的前端前向后端移動,物料每經過一個倉的粉磨后,都有一部分的物料其顆粒細度已經達到了成品的指標,為了使這一部分的物料不進入到下一個倉產生過粉磨影響磨機的產品產量,根據粉磨物料在各倉產生成品的百分比含量的多少來確定在哪一個粉磨倉的尾部采取提取成品。微粉磨機的倉與倉之間的雙層隔倉部位設置了成品物料提取的隔倉裝置,經過前倉粉磨后的成品物料在這里被提取。通過外部設置的除塵器將成品收集后被送到磨尾的成品提升機連同磨尾的成品一同提升到成品儲料罐中。當前一個倉取走了一定數量的成品物料之后,下一個粉磨倉的粉磨物料量就會減少,粉磨負擔就會減輕,物料在下一個粉磨倉內的粉磨時間就會延長,對物料的粉磨細度就會提高,對現有技術的管磨機而言是不能將前倉的合格品取走的,那么采用多點取料技術以后會相應的提高臺時產量。詳細內容請參閱本書的(雙位進料、雙位取料、循環粉磨微粉磨機)產品介紹。

  C:粗粉回流循環粉磨技術;

  在對水泥混合物料的粉磨過程由于多種物料的易磨性的不同和物料塊度大小的不同,在經過一個粉磨過程之后,都會有一部分大顆粒的物料沒有達到細度要求,尤其是當全部粉磨過程結束之后,如果大顆粒的含量超過標準(如80um的篩余超過規定的百分比含量時)就需要降低臺時產量,為了保證細度的合格率?,F有技術是采取在管磨機的尾部另外安裝了一種叫做選粉機的設備來解決,俗稱圈流粉磨工藝。在磨機的尾部也需要安裝對物料的提升設備,將物料提升到選粉機內才行,即需要多臺設備,又要增加電動機功率才能完成。一般來說選粉機的回粉都在臺時產量的150%-250%的范圍內,這些物料都要返回到管磨機的進料口,這會給磨機的各個粉磨倉都帶來臺時產量250%-350%的物料負荷,物料的流速加快1.5-2.5倍,被粉磨的時間縮短,循環負荷加大。由于循環負荷的加大管磨機采用的研磨體的平均球徑(或鋼鍛的直徑)就會加大,研磨體的裝載個數就會大量減少,粉磨效率下降。另外圈流粉磨水泥的產品物料顆粒的組成是20um-40um的含量高,2um-10um的含量偏低,水泥熟料的強度沒有盡可能地發揮出來,產生的強度偏低,水泥熟料消耗量偏大,生產成本偏高。

  水泥行業的人們都希望一種工藝和設備在粉磨過程中可以不采用選粉機,也能同樣達到能夠將沒有磨細的粗粉實現循環粉磨,達到增產節能的效果。這里我就介紹一種即能將物料在磨機本身能夠自行返回到粉磨倉前再粉磨,又不需要增加外部動力,又克服了采用選粉機工藝時繁多管理以及水泥成品中細粉含量少、水泥強度低、熟料消耗大的諸多缺點。下面就介紹一種粉磨系統的循環粉磨技術;

  第一次循環粉磨功能:作為預粉磨設備的粗粉磨機,;物料從筒體前端進行粉磨后在磨機磨尾排出前,采取了對物料進行風選加篩選的方法之后,篩下小顆粒物料則通過磨尾出料裝置排出磨外。篩上1mm以上大顆粒物料可以再通過筒體圓周上的排料裝置排出,進入到安裝在筒體外部上的循環回料管道,隨著筒體的轉動被送回前端回料裝置進入到本粉磨倉的前端進行再粉磨,直到物料的粒度小于篩孔的孔徑后才排出,磨尾所排出的物料粒徑小并且均勻性好,細度合格率大幅度提高。物料的回流量在20%左右,對磨機的循環負荷增加量不大,對物料的流速和研磨體的平均球徑產生的變化都不大,且對降低產品的大顆粒篩余量起到良好作用。和選粉機相比同樣具有降低電耗和提高臺時產量的效果。出磨平均粒徑約0.3mm左右,為二段磨機的細粉磨打下良好基層。

  第二次循環粉磨功能:二段微粉磨機的磨前進料口進入了比較容易粉磨的混合材和一段粗粉磨機預粉磨后的熟料,經過微粉磨機的一倉粉磨之后會有一部分的物料被粉磨的不夠理想,會影響二倉的和三倉出磨成品的篩余,為了解決這個問題,在微粉磨機的一倉和二倉之間將其大顆粒取出,采取了對物料進行風選加篩選的方法之后,篩下小顆粒物料則通過倉尾出料裝置進入到二倉進行再粉磨。篩上0.5mm以上大顆粒物料可以再通過筒體圓周上的排料裝置排出,進入到安裝在筒體外部上的循環回料管道,隨著筒體的轉動被送回前端回料裝置進入到本粉磨倉的前端進行再粉磨,實現對大顆粒物料的循環粉磨。達到提高粉磨效率、降低電耗、提高磨機產量。

  第三次循環粉磨功能;在二段的微粉磨機的物料經過磨機的二倉和三倉的粉磨之后的水泥成品,要求細度符合標準要求,開流粉磨會出現比表面積已經達標,但是80um篩余卻超標的現象,為了解決這個問題,在水泥物料出磨之前對粗細粉進行分離,粗粉返回到三倉前再粉磨,那么在磨機的三倉也采取如同一倉的循環粉磨技術,就達到了這種目的,使出磨水泥在比表面積合理的前提下,提高了臺時產量,且篩余不會超標。節省了安裝磨機尾部選粉機的投資和復雜的工藝,且出磨水泥的細粉含量又明顯高于采用選粉機的工藝,水泥強度明顯提高。具有水泥熟料用量可以降低、電耗降低、生產成本下降,利潤率提高的綜合經濟效益。

  三、節省投資;通過采取上述的多點給料、多點取料、循環粉磨的新型粉磨工藝,之后,在粉磨設備本身上已經解決了過粉磨現象,因此設備工藝布置上可以取消選粉機及其輔助設備,節省設備和廠房建設等大量投資。預粉磨設備循環粗粉磨機其配套的電機功率小,產品單位售價低,可以代替造價比較昂貴的輥壓機,這些工藝技術的實施就達到了節省投資的優點,

  四、電力配套功率小、噸水泥電量消耗低。第一方面是,在工藝布置上取消選粉機及其輔助設備之后,即減少了許多設備同時也減少了設備本身所用的電機功率消耗。眾所周知選粉機及其輔助設備的本身不會對物料起到粉碎粉磨作用,當微粉管磨機設備本身已經解決了過粉磨現象之后,它是不需要增加電機功率,就可以達到減少混合物料的過粉磨現象。因此在水泥粉磨生產過程中電機功率消耗也會大幅度降低。第二方面是,由于預粉磨系統采用了循環型粗粉磨機,取代了輥壓機的設備配置,或磨機前面的熟料破碎設備,配套電機功率減小了許多。第三方面是,循環粉磨粗粉磨機和雙位進料、多點取料微粉管磨機,都采用了滾動軸承技術、磨機內部結構都采用了雙“U”型研磨結構,提高了對物料的研磨效率,大幅度提高了磨機臺時產量高。通過上述等多方面技術措施之后,在水泥產品的噸電耗上可由35降至26-30度電左右。每噸水泥可節省5-10度電。

  五、臺時產量高。老式開流粉磨工藝存在產品比表面積高,但是產量低,原因時是由于不同硬度的原料和粗細不均的原料同時進、同時出,產生的水泥物料顆粒粗細不均、合格率低、為了保證細度要壓低產量。圈流粉磨工藝為了解決物料的過粉磨現象,在磨機外部增設了選粉分級設備,磨機的循環粉磨負荷加大很多,磨機筒體內的物理量增多,嚴重的影響了粉磨效率。水泥成品比表面積低強度差。例如年產60萬噸32.5級水泥,當采用多點給料、多點取料、區別粉磨的工藝之后,可分別采用雙位進料、多點取料、循環粉磨Φ3.5×14m磨機一臺,或者Φ3.2×14m磨機加磨前循環粉磨粗粉磨機各一臺,比老工藝的電機功率比臺時產量都會提高了25%左右,系統臺時產量由原設計的70t提高到80-90,兩個系列臺時產量達到160t-180t。

  六、水泥熟料消耗小,水泥產品成本低。第一方面是,老式圈流粉磨工藝設計,在磨機外部增設了選粉分級設備,這樣雖然減少了物料的過粉磨現象產量有所提高,但是,水泥產品的比表面積下降,5-20um的熟料顆粒明顯減少,水泥強度降低,為了達到水泥強度標號,哪么就需要增加水泥熟料的添加量。當采用了新型的粉磨工藝之后,實施了多點給料、多點取料、循環粉磨的生產工藝和設備,水泥產品細度的合格率大幅度提高,激發了水泥熟料可發揮的強度,因此水泥產品的強度有所提高,在同等水泥使用強度的標準下,水泥熟料的摻加量可以減少,混合材料摻加量可以增加,原料的生產成本可以減少,利潤率也會提高。

  七、提高設備運轉率,減少設備維修量。主體磨機采用滾動軸承之后,還會克服老式磨機滑動軸承缺油、斷水、瓦升溫就停產的事故發生,循環粉磨粗粉磨機取代破碎機或輥壓機設備之后,克服了破碎機經常更換錘頭的弊病。也克服了當輥壓機的棍皮磨損后物料變粗、維修量增加、運轉率下降的缺點。而采用新技術的循環粗粉磨機之后,只需定期添加研磨體即可,平時幾乎沒有維修量,這些設備的選用會大幅度的提高設備運轉率。

  在水泥生產的粉磨系統采用了以多點給料、多點取料、循環粉磨為主體的新粉磨工藝,取代了半個世紀以來不斷小改小革的開流粉磨工藝和帶選粉機的圈流粉磨工藝。新的粉磨工藝,主要是采用了具有國家專利權技術的的粉磨設備。其中之一是LMGU循環粉磨、雙位進料、多點排料微粉管磨機,取代了現有的老式管磨機。其中之二是循環粉磨粗粉磨機取代了現有的各種粗、細破碎機、球破機和輥壓機。這種粉磨工藝設備的粉磨效果,即保留了開流粉磨水泥顆粒比表面積高的優點,又具備了圈流粉磨工藝產量高、電耗低的雙重優點。即克服了開流粉磨工藝存在的混合材過粉磨現象,又解決了圈流粉磨工藝投資大、設備多、循環負荷大、維修困難等諸多缺點。該技術還可應用在現有使用的老式粉磨工藝和老式磨機的技術改造上,同樣達到良好效果。相信我們水泥企業采用此項技術之后,必將會帶來低投資、高產出、大效益。


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