水泥生产工艺设计

石灰石破碎车间是水泥厂水泥生产线的第一道工艺生产工序，破碎系统的运行是否正常直接影响了水泥厂的生产。为此，石灰石破碎车间的设计优劣对于整条生产线至关重要。1石灰石破碎车间的工艺设计石灰石破碎系统流程石灰石破碎系统的流程应根据石灰石的物理性质、不同的进料粒度、原料磨要求的入磨粒度和生产能力，以及所选用的破碎设备来确定破碎系统工艺流程。破碎系统流程一般分为单段破碎和多段破碎。目前，国内大部分水泥厂采用单段破碎的工艺流程。单段大型化破碎机被广泛应用且有很好的效果。因此，石灰石破碎系统在原料符合单段破碎的条件下首先选用单段破碎流程。单段破碎进料粒度大，系统投资少，工艺流程简单，见图1。石灰石破碎机的型式国内水泥厂所用石灰石大多数属于中等硬度新型干法水泥生产线一般采用单段锤式破碎机。锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料，实现以动能冲击粉碎物料的目的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、功率消耗低、结构简单、维修方便等特点。对于高硬度石灰石，可选用低速运转的颚式、旋回式破碎机。石灰石破碎机的能力确定石灰石破碎机的能力要根据水泥厂的生产规模、年运转天数、工作班制等因素来确定。破碎机能力计算公式尸3JD1D0H式中:G 要求破碎系统的小时产量,t/h;Q 水泥生产线规模，熟料年产量,t/y;K1 单位熟料的石灰石消耗定额，根据料平衡计算表确定,t/t熟料；D1 破碎系统的年工作天数，一般取310天。D2 破碎系统的每天工作班制，破碎机设在矿山，一般取1班;破碎机设在厂区，可取2班；H 破碎系统的每班工作小时数，一般取5至7小时。根据破碎机能力计算公式的计算产量和破碎机设备的额定产量综合考虑确定破碎机的台时产量。石灰石破碎车间的位置石灰石破碎车间一般布置在矿山或在生产厂区内。破碎车间的位置要充分考虑石灰石矿山和生产厂区的距离远近、重型车辆的运输条件、料流是否顺畅、适合破碎机高差布置的地形等因素来确定是否设置在矿山还是布置在厂区。石灰石单段破碎车间的进、出料高差大，一般在6~12米左右，为了利用地形，高进低出布置紧凑，节省土建工程量，使用检修也方便，车间位置一般布置在斜坡上，这是目前石灰石破碎车间的主要布置型式 台阶式布置，见图2,另一种是地坑式布置，见图3,这种布置型式一般在无法满足破碎机高差要求的生产厂区内使用，破碎系统的主要设备设计在地坑内，建工程量大，使用检修也不方便。2石灰石破碎车间的工艺设计注意事项以目前大多数水泥厂使用的单段锤式破碎机为例介绍破碎车间设计的几点注意事项。在破碎车间设计中，应充分考虑系统生产能力的匹配问题。如果破碎机的上、下道工序设备的能力匹配不合适则破碎机的能力发挥不出来。破碎机的产量一般为平均产量，由于石灰石来料粒度和可破性有一定的不均匀性，使其产量有一定的波动，因此与其配套的板式给料机和出料胶带机都应保持一定的储备能力。根据国内外水泥厂的经验，板式给料机和出料胶带机应考虑1.3〜1.5的富余能力。喂料斗喂料斗有效容积按破碎机能力的15〜20分钟的储量或3〜5车料来选取。料斗的几何形状应注意长、宽、深尺寸比例合适，能保持比较厚的料层。料斗的宽度不宜太宽，一般6〜7m即可。料斗的侧壁倾角取决于物料的性质，一般大于55°对于夹有土或水分较大的石灰石，料斗的角度应大于60°。下部出料口的宽度应为2倍的最大粒度加上200mm。喂料斗的斗壁应铺设内衬，内衬可选用20〜25mm厚的钢板或钢轨。现场使用情况来看，用钢板做衬板比用钢轨保护的更好。重型板式给料机破碎机的产量与来料粒度、物料的可破性等因素有关，实际产量有一定的波动，因此，板式给料机的能力按破碎机产量的1.3〜1.5倍选取，为降低板式给料机的长度和破碎机所在的平面高度，板式给料机的安置角度可选用20〜23°。板式给料机的宽度一般按两倍的最大粒度加上200mm,还应考虑好与破碎机进料口的宽度连接的问题。板式给料机应正面方向喂料，尽量不要侧面喂料，保持喂料斗内始终有部分存料，避免大块物料直接砸在链板上，造成设备损坏。当石灰石里含有夹土或细料时，部分细料会散落在板式给料机下面的平面上。需在板式给料机下面设置刮板机收集从板喂机落下的细料，卸入出料胶带机上。另一种方法是将出料胶带机延长至板式给料机下部，这部分细料就落入出料胶带机上。破碎机下的出料胶带机破碎机的产量与来料粒度、物料的可破性等因素有关，实际产量有一定的波动,因此，出料胶带机的能力按破碎机产量的1.3〜1.5倍选取。带宽按胶带机富余能力计算选取再提高一档，防止来料过多散落到地上。出料胶带机应低速运行，带速0.8〜1m/s，出料胶带机不需要很长，能满足上述要求也能满足收尘风管的吸风罩的布置要求即可。胶带输送机上设置通过式皮带秤在石灰石破碎系统的出料胶带机上设置通过式皮带秤，对于随时掌握破碎机的实际产量以及破碎系统的性能考核起到很好的作用。同时通过对破碎机实际产量的测量，来调控破碎系统的运行，使其发挥最佳效能。石灰石破碎系统的收尘收尘风量应根据石灰石的性质(粒度、水分、夹土)、破碎机的型式、系统流程等因素综合考虑确定。石灰石破碎车间的检修石灰石破碎机的布置方式有两种，一种露天布置，另一种布置在厂房内。现在考虑到环境噪音等因素，大多数水泥厂把破碎机布置在厂房内。厂房内的破碎机应设置检修起重设备。因破碎机的检修设备使用率很低，为降低投资，应选用结构简单、重量轻、体积小、组装维修方便的检修设备。当起吊部件重量小于20吨时，采用手动双梁起重机。当起吊部件重量大于20吨，小于32吨时，采用即方便又投资省的电动葫芦双梁起重机。当起吊部件重量大于32吨，采用双沟桥式起重机。检修设备选型时特别注意设备本身要求的最大检修重量及检修高度要求。综上所述，设计石灰石破碎系统时注意考虑上述几点，这样对破碎机车间的设计以及对将来的水泥生产系统的运行会起到一定作用。水泥生产过程中，物料粉磨电耗占综合电耗的70%左右，直接影响水泥的制造成本。如何大幅度提高粉磨系统生产效率、降低电能消耗成本，是一项紧迫任务。因此，水泥磨前的预处理技术应用而生，水泥预破碎、预粉磨设备获得了大量的应用。预破碎概述预破碎是指磨前采用破碎机对入磨物料进行集中或单独处理，缩小其粒度至5-8mm以下。常用的有锤式破碎机、对辊式破碎机等，一般可使粉磨系统增产15~25%。采用强冲击模式的立轴式超级细碎机应用于水泥熟料的预破碎，可以获得35~50%以上的磨机增产效锤式破碎机采用锤头打击、反击板冲击、底部筛板磨破的破碎原理。锤式破碎机的细碎能力会随着锤头的磨损而降低，更换锤头、反击板、筛板较为复杂。因此，锤式破碎机作为水泥预破碎设备，适用于产量较小的生产线。锤式破碎机分为锻打锤头和组合式锤头两种结构。前者是最传统的锤破类型，其结构简单，售价便宜，同时也是细碎能力最低和磨损成本最高的机型。组合式锤头结构是发展出来的重型锤式破碎机类型，锤头采用高铬铸铁，锤柄采用铸钢。这类锤式破碎机一般被成为细碎机或者高效细碎机，其破碎能力和磨损能力获得了很大的改进。目前水泥企业使用的锤式破碎机一般都是这种类型。辊压式破碎机辊压机的粉碎机理为高效率的高压粉碎，物料受到挤压后，矿物晶格缺陷增加，内部裂纹增多、邦德功指数降低、易磨性显著提高。但是，辊压机加工精度要求高、系统较复杂、辊面磨损后的处理和日常维护费用高。辊压机的破碎比比较小，设备结构较为庞大，是制约其发展的一个重要因素。以④3.2m磨前配置的辊压机和分级设备为例，设备造价在数百万元左右，一般地方企业难以承受，在维护应用中受到一定的限制。此外，辊压机自身固有的“边缘效应”及侧挡板、辊面磨损到一定程度后，会显著影响管磨机的增产和节电。超级细碎机最大的特点是耐磨、高产、细碎。采用了深腔立轴式布料技术，大幅度的提高了物料在破碎腔内的破碎面积。高精度转子的转子转速达到2000转/分钟，为物料提供了比锤式破碎机大3~4倍以上的冲击动能。采用了陶瓷耐磨技术使得磨损周期获得数倍