【導(dǎo)讀】本次設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一條日產(chǎn)5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線。4最后設(shè)計(jì)了整個(gè)水泥廠的工藝布局。在本次設(shè)計(jì)中，還采用了一些新的工藝技術(shù)，例如：高效率立式磨和高效選粉機(jī)等。機(jī)出來(lái)的多余熱氣體作為熱源來(lái)烘干粉煤灰。本次設(shè)計(jì)所有的工藝設(shè)備都能有效地降

　　

【正文】 200um 篩余 % 入磨水分： 10% 出磨水分： ≤ % 磨機(jī)規(guī)格： HRM2200M 功率 :500KW 風(fēng)量 :110000 m3/h 風(fēng)溫 :300℃ 高濃度氣箱脈沖帶收塵器： FGM1282 8 風(fēng)量 :155000 m3/h 27 主排風(fēng)機(jī)： M6～ 風(fēng)量 :165000 m3/h 功率 :710KW 風(fēng)壓 :9500～ 10000P 水泥磨的選型 其發(fā)展特點(diǎn)： 一是設(shè)備大型化的發(fā)展，應(yīng)用力度加快。這不僅在于其占地面積小，設(shè)備鋼耗和能耗可以相對(duì)降低，并通過(guò)減少輔助設(shè)備來(lái)簡(jiǎn) 化工藝流程，降低生產(chǎn)成本，更重要的是粉磨效率得到有效提高，完全可以做到單機(jī)粉磨能力與設(shè)計(jì)規(guī)模配套。 二是粉磨新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛，以增產(chǎn)節(jié)能效益顯著的輥壓機(jī)、高細(xì)高產(chǎn)磨、高效選粉機(jī)等一大批粉磨、分級(jí)設(shè)備，在現(xiàn)階段新型干法水泥生產(chǎn)發(fā)展中的市場(chǎng)份額空前增大。各種新型設(shè)備組合成為優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的新工藝如：立式輥磨 +球磨，輥壓機(jī)，打散分級(jí)機(jī)或 V 型分級(jí)機(jī) +高細(xì)磨以及高效選粉機(jī)，輥壓機(jī) +振動(dòng)超細(xì)磨等多種工藝都從不同的應(yīng)用角度和技術(shù)特點(diǎn)豐富和發(fā)展了水泥粉磨的技術(shù)內(nèi)涵。 球磨機(jī)： 優(yōu)點(diǎn)： ，一般高達(dá) 85%以上 ，粉磨水泥熟料的粉碎比通常可達(dá) 300 以上，而且產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)。 ，采用負(fù)壓操作可以減輕粉塵污染，有利于改善生產(chǎn)環(huán)境。 缺點(diǎn) : 。水泥粉磨中球磨機(jī)用于新生成顆粒表面的 能量只占 %左右，＞ 90%以上的能量通過(guò)熱能、 聲 能和機(jī) 械磨蝕等形式而無(wú)謂消耗。 ，粉磨過(guò)程中磨介在相互沖擊、研磨的同時(shí)，磨體如襯板、研磨體等也被磨蝕 。粉磨每噸水泥的鋼耗總 量可用 ㎏ 計(jì)。 ，加之其工作轉(zhuǎn)速低，一般需配備減速裝置， 增大了設(shè)備造價(jià) 等。 高細(xì)高產(chǎn)磨 特點(diǎn)： 。 ，以攔隔粗顆粒進(jìn)入細(xì)磨倉(cāng)，從而使被磨物料的粒度更適于微型研磨體的工作效能，實(shí)現(xiàn)粉磨效果最佳化。 據(jù)資料顯示，康畢登磨用于粉磨水泥時(shí)，相同細(xì)度下開(kāi)流粉磨可提高產(chǎn)量 19%，電耗降低 ；閉路粉磨提高產(chǎn)量 12%，降低電耗 。而閉路粉磨快硬水泥時(shí)則可增產(chǎn) 27%，節(jié)電 。 這兩種磨機(jī)應(yīng)用相當(dāng)普遍，對(duì)改善水泥細(xì)度，降低粉磨能耗，提高粉磨效率起到了顯著作用。其綜合效果為：水泥細(xì)度篩余＜ 3%～ 5%，增產(chǎn) 15%～ 50%，節(jié)電 15%～ 40%，降低研磨體鋼耗約 25%，多摻混合材 8%～ 15%或摻量不變 使水泥強(qiáng)度提高 6～ 10MPa。 開(kāi)流粉磨 28 水泥配料通過(guò)磨機(jī)一次粉磨排出磨外即為成品，由于其細(xì)度由磨機(jī)一次粉磨完成，系統(tǒng)所需的輔助設(shè)備少，故流程簡(jiǎn)單，建設(shè)投資省，操作控制方便，但細(xì)度對(duì)粉磨效率的影響往往較大，在粉磨比表面積＞ 300 ㎡ /㎏ 時(shí)，磨內(nèi)細(xì)粉容易凝聚，產(chǎn)生粘球、糊球、堵塞篦板以及過(guò)粉磨等現(xiàn)象，都將影響磨機(jī)產(chǎn)量，粉磨效率因此降低。 閉路粉磨 閉路粉磨系統(tǒng)主要由磨機(jī)、選粉機(jī)、風(fēng)機(jī)和其他輔機(jī)如輸送、計(jì)量等設(shè)備構(gòu)成。閉路工藝也有一級(jí)閉路或二級(jí)閉路，風(fēng)機(jī)循環(huán)閉路或直通式閉路等區(qū)別。二級(jí)閉路采用 2 臺(tái)選粉機(jī)便于操作不同的切割粒徑，更有利于控制水泥的粒度分布和增產(chǎn)節(jié)能；風(fēng)機(jī)循環(huán)閉路一般適用于粉磨水泥生料，對(duì)水泥粉磨則多采用單風(fēng)機(jī)直通式閉路，在閉路生產(chǎn)中， 物料先經(jīng)磨機(jī)粉磨，再通過(guò)選粉機(jī)分選排出成品，粗粉返回磨機(jī)繼續(xù)粉磨，直至選粉達(dá)到合格 細(xì)度。與開(kāi)流工藝相比，閉路粉磨可以減少水泥過(guò)粉磨現(xiàn)象，通過(guò)選粉機(jī)調(diào)節(jié)成品細(xì)度，有利于提高產(chǎn)品細(xì)度和生產(chǎn)效率，細(xì)度篩余通常都可控制在 3%以下。 磨外預(yù)粉磨 西歐首先出現(xiàn)的輥壓機(jī)，主要用于預(yù)粉磨系統(tǒng)，其一次擠壓的粒度， 80%以上 都＜ 90um，＜ 32um 的含量也可達(dá)到 20%以上。因此，球磨機(jī)的增產(chǎn)能力通常可達(dá) 40%～100%。輥式磨具有顯著的預(yù)粉磨效果。其出磨粒徑＜ 88um 占 30%以上， 90%的粒度＜ ㎜ ，且物料顆粒都存在微裂縫，從減小入磨粒度和改善物料易磨性兩個(gè)方面為球磨機(jī)高產(chǎn)節(jié)能提供了保障。 分別粉磨和串聯(lián)粉磨 分別粉磨流程包括（ a）是將熟料和混合材分別粉磨至合格細(xì)度，經(jīng)均勻共混即為成品，流程（ b）是將混合材磨到一定細(xì)度后，送入配料庫(kù)與熟料等配料共同入磨，再粉磨成成品。應(yīng)用表明，分別粉磨在不改變磨機(jī)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)定額的前提下，熟料粉磨比表面積可達(dá) 360 ㎡ /㎏ 左右，礦渣可達(dá) 350 ㎡ /㎏ ，摻量可由 15%增加至 35%～ 45%。 串聯(lián)粉磨流程中，一級(jí)磨用于粉磨新細(xì)料，二級(jí)磨用于粉磨選粉機(jī)回料。有的用閉路串聯(lián)，有的用開(kāi)路串聯(lián)，也有一級(jí)磨為閉路，二級(jí)磨則用開(kāi)路，但都采用中長(zhǎng)磨串聯(lián)且一級(jí)磨規(guī)格一般都大 于二級(jí)磨。 高細(xì)高產(chǎn)磨的特點(diǎn)： （ a）倉(cāng)位設(shè)置比普通球磨一般多 1～ 2 個(gè)倉(cāng)室，倉(cāng)數(shù)通常按磨機(jī)長(zhǎng)徑比確定。 （ b）倉(cāng)室比例按物料粉磨特性和產(chǎn)品細(xì)度需求，通常為段倉(cāng)大于球倉(cāng)。 （ c） 各倉(cāng)之間采用雙層隔倉(cāng)板，其篦孔的寬度、分布形式對(duì)粉磨的物料和產(chǎn)品細(xì)度有針對(duì)性，球倉(cāng)與段倉(cāng)之間的雙層隔倉(cāng)板加設(shè)具有分離粗顆粒作用的篩分裝置，可阻隔大顆粒達(dá)到設(shè)定的粒度后再進(jìn)入段倉(cāng)。 （ d）使用微型鋼段作研磨體，球倉(cāng)的平均球徑 大幅度減小。 擠壓粉磨 擠壓預(yù)粉磨 系統(tǒng) 29 預(yù)粉磨系統(tǒng)是將物料由輥壓機(jī)進(jìn)行擠壓預(yù)處理，而后送入球磨機(jī)粉磨至成品。在預(yù)粉磨系統(tǒng)中，可以采用低壓大循環(huán)的操作方式，并保持電機(jī)運(yùn)行功率不變。這樣變高能量的一次輸入為低能量的多次輸入，未被擠壓的物料增加了被粉碎的機(jī)會(huì)。雖然一次擠壓的成品含量下降，但未經(jīng)擠壓的大顆粒將隨 循環(huán)次數(shù)的增加而減少，而且使磨機(jī)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整針對(duì)性更強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷分配更合理，產(chǎn)量也必然提高。因而低壓料餅多循環(huán)應(yīng)該是預(yù)粉磨系統(tǒng)較為合理的操作方式。 混合粉磨系統(tǒng) 特征是將球磨 所配選粉機(jī)的粗粉送回至輥壓 機(jī)再次擠壓。其主要目的在于調(diào)整輥壓機(jī)入料的粒度，同時(shí)由于粗粉中多為難磨物料，再次擠壓后將改善易磨性，并且系統(tǒng)設(shè)有料餅回料系統(tǒng)，從而調(diào)整系統(tǒng)料流的平衡 。 聯(lián)合粉磨系統(tǒng) 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)是將擠壓后的物料（包括料 餅）先經(jīng)打散分級(jí)機(jī)打散分選，小于一定粒徑的半成品（一般小于 ㎜ ～ 3 ㎜ ）送入球磨機(jī)粉磨，粗顆粒返 回輥壓機(jī)再次擠壓。球磨機(jī)系統(tǒng)可以開(kāi)路，也可以閉路的。通過(guò)打散分級(jí)機(jī)控制入球磨機(jī)的物料最大粒徑，輥壓機(jī)和球磨機(jī)所承擔(dān)的粉碎功能界限很明確，可以通過(guò)優(yōu)化各自的操作參數(shù)，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種流程一個(gè)顯著的特點(diǎn)是基本消除了磨輥邊緣效應(yīng)和進(jìn)料裝置 側(cè)擋板磨損所產(chǎn)生的不利影響。在這種系統(tǒng)中，輥壓機(jī)的操作原則是應(yīng)努力提高打散分級(jí)機(jī)的半成品量，降低半成品粒徑，而并不需要追求半成品中的細(xì)粉合格量，因而宜采用低壓大循環(huán)的方式操作，盡可能加大輥壓機(jī)與打散分級(jí)機(jī)之間的循環(huán)量。 半終粉磨系統(tǒng) 半終粉磨系 統(tǒng)是將輥壓機(jī)擠壓后的物料經(jīng)打散送入選粉機(jī)選出的一部分成品，選粉機(jī)的粗粉進(jìn)入球磨機(jī)繼續(xù)粉磨，這部分成品末經(jīng)過(guò)球磨機(jī)而直接有輥壓機(jī) 和選粉機(jī)產(chǎn)生，這種系統(tǒng)是帶洗粉機(jī)的閉路系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的輥壓機(jī)操作時(shí)應(yīng)該采用高壓小循環(huán)的方式；影響選粉效率，加劇選粉機(jī)磨損。 終粉磨系統(tǒng) 終粉磨系統(tǒng)的成品完全有輥壓機(jī)產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)打散機(jī)，送入選粉機(jī)直接分選出成品。擠壓物料中的成品含量將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)量。對(duì)顆粒分布要求不高的水泥生料粉磨中，應(yīng)提高輥壓機(jī)出料中的成分含量為原則，采用高壓小循環(huán)的操作方式。而對(duì)顆粒分布要求 較嚴(yán)的水泥成品來(lái)說(shuō)，應(yīng)適當(dāng)增加物料的循環(huán) 擠壓次數(shù)，有助于改善終粉磨水泥的性能。但物料反復(fù)擠壓，會(huì)使入料輥壓機(jī)的物料粒徑減小，達(dá)到一定程度時(shí)的輥壓機(jī)會(huì)發(fā)生振動(dòng)。因而對(duì)水泥終粉磨，既要有較高的壓力，以產(chǎn)生足夠的數(shù)量的成品。同時(shí)又需要物料有一定循環(huán)擠壓次數(shù)。努力提高操作壓力擠壓粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥顆粒級(jí)大部分集中于 330um，其中 08um和 3060um 兩個(gè)粒級(jí)段的含量明顯小于其他擠壓工藝磨制的水泥，因此，盡管這種水泥的比表面積相差不大。但粒徑分布曲線太陡，改善需水量激增，凝結(jié)時(shí)間過(guò)快，早期結(jié)度偏底。 30 立式磨粉磨 該流程中，立磨有德國(guó) KHD 公司制造，并以 1 臺(tái)立磨 加 2 臺(tái)球磨機(jī)組成所謂“一拖二”的水泥閉路粉磨流程。物料首先由立磨進(jìn)行預(yù)粉磨，細(xì)粉通過(guò)選粉機(jī)分選，由旋風(fēng)筒收集進(jìn)入緩沖倉(cāng)暫存，立磨沿磨盤(pán)邊緣溢出的物料通過(guò)外循環(huán)系統(tǒng)重新進(jìn)入磨機(jī)粉磨，立磨的半成品由緩沖倉(cāng)向 2 臺(tái)球磨供料，其成品由收塵器收集入庫(kù)，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量可以全部或部分循環(huán)用作球磨和選粉機(jī)的處理風(fēng)量。系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，“一拖二”同時(shí)運(yùn)行，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 300t/h，立磨半成品細(xì)度 90um 篩余 ＜ 25%，每臺(tái)球磨機(jī)產(chǎn)量 150t/h，水泥比表面積 320 ㎡ /㎏ ；若其中一臺(tái)球磨機(jī)檢修或故障時(shí)，采用“一拖二”模式，即立磨和 1 臺(tái)球磨運(yùn)行，此時(shí)立磨為間隙工作，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 180t/h；當(dāng)立磨長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)維修時(shí)，則只運(yùn)行球磨機(jī)維持生產(chǎn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)量 2 80t/h。該工藝的運(yùn)行結(jié)果表明，其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)尤為突出，最大產(chǎn)量可達(dá) 370t/h，水泥比表面積 340～ 360㎡ /㎏ ，綜合電耗 38KWh/t。與輥壓機(jī)相比，電耗沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但由于臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加， 系統(tǒng)綜合電耗僅 35～ 36KWh/t。加之工藝過(guò)程易于操作控制，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá) 95%以上。因此，不失為一種有效的粉磨工藝。 立 磨“一拖二”工藝主機(jī)設(shè)備配置參數(shù) 設(shè)備名稱 數(shù)量 規(guī)格型號(hào) 裝機(jī)功率（ KW） 設(shè)計(jì)能力 立磨 1 MPS5000BC，磨盤(pán)直徑 5000 ㎜ ，磨輥直徑 2800 ㎜ ，寬度 800 ㎜ ，磨輥數(shù)量： 3 個(gè)，主減速機(jī)Flender KMP680，磨機(jī)轉(zhuǎn)速 ，選粉機(jī)變頻調(diào)速，調(diào)速范圍2～ 38r/min 3000 300t/h 球磨 2 直徑 ，長(zhǎng)度，雙倉(cāng)，中心傳動(dòng)，雙滑履支撐，主減速機(jī)MAAG 公司CPM25，磨機(jī)轉(zhuǎn)速 ，襯板 1 倉(cāng)波形襯3000 150t/h 31 板， 2 倉(cāng)分級(jí)襯板，鋼球最大球徑 25 ㎜ ，最小15 ㎜ ，裝球量208t 立磨風(fēng)機(jī) 1 HKF180/325 型，電機(jī)直聯(lián)，單吸入式，懸臂支撐，葉輪直徑 3250㎜ ，轉(zhuǎn)速745r/min，全壓941mbar 1500 5880m3/min 高效選粉機(jī) 2 SKS2750/175，轉(zhuǎn)子直徑 2600㎜ ，高度 2100㎜ ，轉(zhuǎn)速范圍38～ 238r/min，變頻調(diào)速 200 150t/h 袋收塵器 2 環(huán)隙噴吹 脈沖式，濾袋 1260個(gè)，濾袋直徑160 ㎜ ，長(zhǎng)度4500 ㎜ 袋收塵風(fēng)機(jī) 2 L4N2203，單吸入式，電機(jī)直聯(lián)，轉(zhuǎn)子直徑 2203㎜ ，全壓 60mbar 640 筒輥磨粉磨 筒輥磨是 20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的節(jié)能粉磨設(shè)備。它以料層間擠壓為粉磨原理，采用中等壓力，多次擠壓方式，以近似于輥壓機(jī)的粉磨效率，近似球磨機(jī)的運(yùn)行可靠性，最大臺(tái)時(shí)產(chǎn)量生料達(dá) 225t/h，水泥達(dá) 130t/h。筒輥磨粉磨原理：一個(gè)輥?zhàn)铀街糜谕搀w內(nèi)，輥?zhàn)由鲜┘酉蛳碌难心毫ΓㄍǔＪ且簤毫Γ?筒體由傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度通常高于球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速。物料由進(jìn)口端喂入，經(jīng)過(guò)離心區(qū)緊貼筒體，再進(jìn)入粉磨區(qū)，在刮料板、導(dǎo)料板的作用下，在粉磨 區(qū)被擠壓 4～ 6 次后通過(guò)出料區(qū)卸出磨機(jī)。物料在粉磨區(qū)所受的擠壓力一般為輥壓機(jī)的 1/4～ 1/6，是立磨的 2～ 3 倍。出磨物料不結(jié)餅，無(wú)需打散機(jī)，可直接進(jìn)選粉機(jī)。由此可見(jiàn)筒輥磨具有研磨壓力中等 、 32 多次碾壓、無(wú)需風(fēng)掃的特點(diǎn)。 各種粉磨設(shè)備的物料粒度、功耗對(duì)比 筒輥磨（預(yù)粉磨系 統(tǒng)） CKP（預(yù)粉磨系統(tǒng)） * 輥壓機(jī)（預(yù)粉磨系 統(tǒng)） ** 80%通過(guò)粒徑（ ㎜ ） ＜ 80um 含量（ %） 單位主機(jī)電耗（ KWh/t） 單位＜ 80um 組分電耗（ KWh/t） 物料邦德功指數(shù)降低（ %） * 數(shù)據(jù)來(lái)自 CKP 樣本說(shuō)明 * * 數(shù)據(jù)來(lái)自￠ 1000 ㎜ 250 ㎜ 輥壓機(jī)鑒定材料 從表看出，筒輥磨的粉磨效率與 CKP 相當(dāng)?？紤]到輥壓機(jī)可將料餅的邦德易磨性降低 %，可以預(yù)計(jì)其與 球磨 機(jī) 組成系統(tǒng)后節(jié)能效果不會(huì)比筒輥磨和 CKP 差。三者從粉磨原理均是料床擠壓粉磨，只是粉磨壓力不同。據(jù) CK 磨、輥壓機(jī)、 OK 磨粉磨水泥的實(shí)踐證明，其終粉磨主機(jī)電耗 18～ 22KWh/t，筒輥磨在終粉磨水泥時(shí)也 能達(dá)到同樣的水平。實(shí)際運(yùn)行狀況表明，筒輥磨設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)可靠，故障率低，震動(dòng)小，不漏料，對(duì)入磨喂料量及喂料粒度有很強(qiáng)的適應(yīng)性，當(dāng)入磨喂料量波動(dòng)在 50～ 150t/h 范圍時(shí)，即使偶爾喂入＞ 100 ㎜ 的塊狀物料，筒輥磨均能平穩(wěn)運(yùn)行。 5000t/d 生產(chǎn)線水泥粉磨系統(tǒng)配置實(shí)例 系統(tǒng)