第4章生料制备（章节课程）

1、1向阳书屋p第七节 立磨(图立磨生料粉磨工艺)一、立磨的工作原理及立磨的类型 1.立式磨的工作原理 主要工作部分为磨盘及磨辊。电动机通过减速器带动磨盘转动，磨辊在磨盘上绕自身轴心滚动。物料通过锁风喂料装置经下料溜管落到磨盘中央，由于离心力的作用形成环形料床，并被钳入磨辊与磨盘之间，受到挤压作用而被粉碎，并由于相对滑动产生剪切力，使物料被磨细。2向阳书屋p 立磨上部带有选粉设备，从下部侧面通入热空气，对物料进行烘干。在磨盘的惯性离心力作用下,被粉磨的物料从磨盘边缘溢出,被高速气流扬起到分离器进行分级,粗粉返回磨盘再次受到粉磨（称为内循环）,细粉则被气流带到磨外。 没有被热空气带起的粗颗粒物料，溢

2、出磨盘后被斗式提升机重新喂入选粉机，再次挤压粉磨（称为外循环）。 理解挤压粉磨、悬浮烘干，选粉分级三位一体的工作过程。3向阳书屋p4向阳书屋p2.立磨的分类按磨辊、磨盘的几何形状分为：(1)莱歇磨(锥辊-平盘式) (2) MPS磨(鼓辊-碗式) (3)雷蒙磨(锥辊-碗式) (4)伯力鸠斯磨(双鼓辊-碗式) (5)彼得斯磨，又称E型磨(球-环式) (6)ATOX磨(圆柱辊-平盘式) 5向阳书屋p6向阳书屋p二、立磨的构造1.磨盘：包括导向环、风环、挡料圈、衬板、盘体、刮料板和提升装置等。2.磨辊：辊套为易磨损件，要求有足够的韧性和良好的耐磨性能。3.选粉机，可分为静态、动态和高效组合式选粉机三大

3、类。 a.静态选粉机工作原理类似于旋风筒，结构简单，无可动部件，不易出故障。但调整不灵活，分离效率不高。7向阳书屋pb.动态选粉机这是一个高速旋转的笼子，含尘气体穿过笼子时，细颗粒由空气摩擦带入，粗颗粒直接被叶片碰撞拦下，转子的速度可以根据要求来调节，转速高时，出料细度就越细，与离心式选粉机的分级原理是一样的。它有较高的分级精度，细度控制也很方便。8向阳书屋pc.高效组合式选粉机将动态选粉机（旋转笼子）和静态选粉机（导风叶）结合在一起，即圆柱形的笼子作为转子，在它的四周均布了导风叶片，使气流上下均匀地进入选粉机区，粗细粉分离清晰，选粉效率高。不过这种选粉机的阻力较大，因此叶片的磨损也大。9向阳

4、书屋p4.加压装置：液压装置，储能器5.监视装置：摇臂监视、振动监视6.传动装置：电动机、减速器7.喷水系统：降低温度、稳定料层8.粗粉外循环系统：提升机10向阳书屋p三、立磨的优缺点：1.电耗低： 立磨采用滚压料层的方式料磨物料，同时本身带有选粉装置，能及时排出细粉避免了过粉碎现象。因而粉磨效率高，节能效果非常显著。较球磨机可节电2030左右。随着物料水分的增加，节能效果更加显著。2.入磨粒度较大： 立磨的入磨粒度一般在50150mm之间。而球磨机的入磨粒度一般要求小于30mm。因此可以省去二级破碎设备。 11向阳书屋p3.烘干能力大： 立式磨采用气体为烘干和输送物料的介质。因此特别适于烘干

5、兼粉磨作业，可充分利用预热器和煅烧窑排出的300500低温废气作为烘干介质，来烘干与粉磨水分8-10%的物料，而各种烘干球磨机，只能烘干与粉磨水分为3.55.0的物料。如果另设辅助热风炉,入磨气温升高到450左右,立磨则可烘干与粉磨水分为1520的物料，因而可省去烘干系统。12向阳书屋p4.产品粒度较均齐，调整产品细度和成分容易，便于自动控制。 由于立式磨粉磨与选粉均在同一机壳内进行，产品粒度均齐。而且，调节分离器转子转速或导风叶开度，能够很快得到需要的产品细度。对生产不同细度的产品很有利,物料在磨内停留时间很短（23min），易于自动控制配料和产品的化学成分。从粉磨一种物料改变为粉磨另一种物

6、料，几分钟即可实现。而物料在球麻机内停留时间则需1520min。立式磨机尤其适用于立窑水泥厂粉磨全黑生料或半黑生料。13向阳书屋p5.工艺流程简单，占地面积小。6.噪音低，扬尘少，操作维修方便。立磨的缺点： 不适于粉磨硬质和磨蚀性的物料，使用寿命较短，维修较频繁。而且它的磨损件比磨机的贵，但与其所取代的球磨机、提升机、选粉机等设备的总维修量相比，仍显得维修简单、容易和工作量小。14向阳书屋p生料优先选用立磨，而熟料选用球磨的主要原因？ 立磨相对球磨而言，能耗利用率较高，这是目前粉磨系统优先选用立磨主要原因，但立磨的成品细度太均齐了，没有合理颗粒级配，这是限制立磨应用于熟料磨的主要原因。 为了保

7、证混凝土的早期强度，水泥颗粒中0-3m颗粒应达10左右，而保证混凝土后期强度，330m的水泥颗粒则需70以上。立磨同球磨机相比，水泥虽然28天强度相同，由于颗粒级配范围狭窄，3-30m颗粒高达82，03m颗粒约为6，致使其早期强度低、需水量大、易于结块和假凝、并有龟裂，混凝土的和易性也不符合要求。 球磨机能耗利用率较低，目前有被立磨、辊压机等设备替代的趋势，但球磨机有“颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬化”独特优点，这是目前熟料磨依然多数选用球磨机的主要原因。15向阳书屋p四、立磨的流程1. 设有旋风筒和循环风的粉磨系统： 优点：循环风减少收尘风量，降低了入收尘器的浓度，对收尘器的

8、要求降低了。 缺点：系统较复杂，阻力增加。 观察流程图，回答立磨的热风来自主窑，为什么还要设置热风炉？16向阳书屋p17向阳书屋p2、不设旋风筒和不设循环风的粉磨系统18向阳书屋p3、立磨也有体外分级的系统 类似球磨机的尾卸提升循环系统19向阳书屋p20向阳书屋p本次作业：1、绘制设有旋风筒和循环风的粉磨系统的流程图，并文字说明。2、对比立式磨和球磨机优缺点，并说明目前干法水泥生产为什么生料选用立式磨，而熟料依然选用球磨机的主要原因。21向阳书屋p五、工艺参数1.磨盘转数 nK1D-0.5 r/min k1系数（表45，46） D 磨盘直径，m22向阳书屋p2.生产能力 G=K2D2.5 t/

9、h K2系数 D 磨盘直径，m3.辊压一般为1035MPa。辊压增加，产量增加，但功率也增加。4.磨辊、磨盘的相对尺寸（表47）23向阳书屋p5.风量、风速风扫式、半风扫式、机械提升式立磨用风量不同，风扫式、半风扫式立磨磨内风扫速度对磨机的生产起重要作用，必须控制好两个关键处的风速。一个是风环处的喷口风速。其作用是将从磨盘溢出的物料返吹回磨盘重新再磨，不让物料颗粒掉落下来。风速的大小一方面控制掉落粗颗粒的大小，一方面控制循环量和料床厚度。在风扫系统，该风速达60100m/s，有利于传热，但阻力大大增加。24向阳书屋p降低风环处压损的措施： （P71 ）a. 降低风速b. 适当调整风环圆周方向各

10、区段之间的风速另一个是筒体截面风速。目的是将物料提升至选粉机进行分选。磨盘增大，风速增大。实际生产中该风量必须其极限最低风量的要求，一般不低于正常风量的70。25向阳书屋p6.磨机功率 N=KD2.5 kWK常数，（表410）D磨盘直径，m7.磨损 26向阳书屋p第八节 立磨的控制与操作一、立磨的工艺参数 表 立式生料磨正常运转基本操作参数显示值 27向阳书屋p序号参数性质项 目5000t/d备注1调节喂料量400t/h控制料层厚度2控制入磨风温2103控制出磨风温80反映通风量、物料水分4调节选粉风叶转速1400rpm控制细度5控制细度R0.0814%6控制水分1%7调节磨辊压力11MPa8

11、调节冷风阀0%调节入磨风温、风量28向阳书屋p序号参数性质项 目5000t/d备注9调节热风阀90%调节入磨风温、风量10调节循环风阀90%调节入磨风温、风量11控制振动值3mm/s反映料层情况12控制磨内压差5500Pa反映磨内通风阻力13控制料层厚度辊径220mm14控制喷水量15t/h控制料层情况、出磨风温15调节喷水阀门70%控制喷水量29向阳书屋p表 立式煤磨正常运转基本操作参数显示值30向阳书屋p参数性质项 目5000t/d备注1调节喂煤量40t/h控制料层厚度2控制入磨风温803控制出磨风温50反映通风量、物料水分4调节选粉风叶转速600rpm调节细度5控制细度R0.0814%6

12、控制水分1.5%7调节磨辊压力5000Pa8调节冷风阀35%调节风温、风量9调节热风阀35%10控制磨内压差5000Pa反映通风量大小及料层厚度11控制振动值3mm/s反映料层情况12控制料层厚度31向阳书屋p二、立磨操作中的主要控制参数1.振动值振动是辊式磨机工作中普遍存在的情况，合理的振动是允许的，但是若振动过大，则会造成磨盘和磨辊的机械损伤，以及附属设备和测量仪表的毁坏。料层厚薄不均（不稳定）是产生振动的主要原因，其它原因还有：磨内有大块金属物体；研磨压力太大；耐磨件损坏；储能器充气压力不等；磨通风不足等。32向阳书屋p料层不稳定的原因：a. 喂料量与立磨生产能力不适应b.入磨物料不均匀

13、 （混合料仓物料离析 ）c.物料的易磨性d.挡料环高度e.饱磨：下料量大；选粉机转速过快；选粉效率低使内循环负荷大，超过磨内气体携带能力；磨内通风不足。在操作上应当严格将振动控制在允许范围内，才能为稳定运行创造先决条件。 33向阳书屋p2.料层厚度立磨稳定运转的另一重要因素是料床稳定。料层稳定，风量、风压和喂料量才能稳定，否则就要通过调节风量和喂料量来维持料层厚度。若调节不及时就会引起振动加剧，电机负荷上升或系统跳停等问题。理论上讲，料层厚度应为磨辊直径的2%20 mm 。此外，最佳料层厚度主要取决于原料质量，如含水量、粒度、颗粒分布和易磨性。 34向阳书屋p 运转初期，为了找到最佳的料层厚度

14、，得调试挡料圈的高度。而在挡料圈高度一定的条件下，稳定料层厚度的重要条件之一是喂料粒度及粒度级配合理。喂料平均粒径太小或细粉太多，料层将变薄；平均粒径太大或大块物料太多时料层将变厚，磨机负荷上升。可通过调整喷水量、研磨压力、循环风量和选粉机转数等参数来稳定料层。喷水是形成坚实料床的前提，适当的研磨压力是保持料床稳定的条件，磨内通风是保证生料细度和水份的手段。 35向阳书屋p3.压差压差是指风环处的压力损失，也是重要的控制参数之一。 压差是磨内情况的一面镜子，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。 若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，此时应采取减料措施，加

15、大通风量，加大喷水，稳定料层，也可暂时减小选粉机转数，使积于磨内的细粉排出磨外，待压差恢复正常，再适当恢复各参数 。36向阳书屋p 若压差过小，说明磨内物料太少，研磨层会很快削薄，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。 4. 磨机通风a.风量、风速风扫式系统风环处风速高达6090m/s；半风扫式风速可降低至4050m/s。磨内风量可在70105范围内调整，但窑磨串联系统应不影响窑系统的操作。37向阳书屋pb.出磨温度出磨气温是可以变化的，主要看出磨产品的水分能否保证0.5%。出磨温度由入口温度和喷水量来调节控制。喷水过多会形成料饼导致磨内工况恶化；喷水量过少，料层不稳，振动

16、加剧；当喂料量和风量一定时，喷水量可稳定在最低量。c. 系统漏风在总风量一定的情况下，系统漏风使喷嘴风环处的风速降低，导致吐渣量增大。 38向阳书屋p5.产品细度 产品细度主要靠选粉机转速来调节，转数大，产品细；转数小，产品粗。磨内用风量的大小对产品细度也有很大影响。6.产量 立磨产量标定恰当与否，对稳定运行、充分发挥其节能降耗、降低成本的优势亦很重要。如ATOX-50立磨能力按320360 t/h控制。在增加产量的同时，应注意热风、磨通风量、研磨压力、喷水量等参数的适当增加，保证压差稳定。 39向阳书屋p改变操作引起立磨参数的变化情况 40向阳书屋p三、异常情况分析1.大量吐渣的原因41向阳

17、书屋p42向阳书屋p43向阳书屋p44向阳书屋p45向阳书屋p2.立磨堵料判断及处理46向阳书屋p2.1 从中控操作参数判断47向阳书屋p48向阳书屋p49向阳书屋p50向阳书屋p51向阳书屋p52向阳书屋p53向阳书屋p四、控制策略立磨系统的具体控制方案有很多。但主要的不外乎以下几点：1.控制磨内气体量。一般可用出旋风筒气体的流量或负压来控制磨机主排风机的进风阀门或转速，使磨机风速稳定。2.控制磨机压差以调节磨机喂料量。3.根据出磨气温来调节喷水量或辅助热风温度。4.通过选粉机转速来调节产品细度。54向阳书屋p第九节 生料均化及设备概念：粉磨后的生料通过合理搭配或气力搅拌等方式，使其成分趋于

18、均匀一致的过程。意义：生料均化是生料均化链中的最后一环，担负着均化任务的40%。一、均化方式： 机械均化：包括机械均化库、多库搭配、机械倒库等气力均化：间歇式均化、连续式均化、多料流式均化库。55向阳书屋p二、均化原理采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向下卸落时切割尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向混合均化。简单讲即：空气搅拌、重力均化、径向混合均化。三种均化作用匹配完成整体均化。56向阳书屋p三、连续式均化库分混合室或均化室均化库（图）：特点： a

19、 兼备储存与均化功能。均化原料系采用库内“平铺直取”与混合室或均化室内空气搅拌相结合。 b 库顶中心设有生料分配器 c 库底部设置的混合室或均化室，其环形区呈圆锥形斜面，向库中心倾斜。环形区内分几个小区布置充气装置，并由空气分配阀轮流充气，使生料膨松活化，向中央的混合室或均化室流动。产生重力均化和径向混合均化，进入混合室或均化室的生料由空气进行搅拌均化。57向阳书屋pd 混合室库及均化室库的区别主要在于库下部设置的空气搅拌室的形状与容积大小。混合室为尖顶，容积较小，均化室为圆柱形，容积较大。均化室库均化效果好于混合室库，但电耗较高。e 库内结构复杂，充气装置及空气搅拌室维修困难，生料卸空率低，电耗较大。58向阳书屋p四、多料流式均化库目前使用最广泛原理：