水泥粉磨工艺概述.ppt

第五章 粉磨工艺,水泥生产中，每生产1吨水泥需要粉磨各种物料达3吨左右， 粉磨电耗占水泥生产总电耗的60～70％因此，提高粉磨 效率非常重要影响粉磨消耗和生产能力的主要因素： 物料的性质——易磨性、温度、水分 物料粒度与产品细度 磨机与粉磨系统性能,一、粉磨系统,1.开路(开流)系统：在粉磨过程中，物料一次通过磨机后即为产品 时，称为开路系统 即物料加入磨内经过粉磨到卸出磨时的成品需全部达到合格的标准 优点：流程简单，设备少，投资省，操作维护方便 缺点: (1)部分已磨细合格的物料不能及时出磨——过粉碎现象，导致细颗 粒团聚，研磨体、衬板等粘粉，形成缓冲层，导致粉磨产量低，电 耗高 (2)磨内温度较高水泥工业应用最广泛的是钢球磨系统,1.闭路(圈流)系统：在粉磨过程中，当物料出磨后经过分级设备选出 产品，粗料返回磨机内再磨，称为闭路系统 即磨内的物料不需全部达到合格才出磨，出磨物料送入选粉设备，把 合格的细粉选出，不合格的再送回磨中继续粉磨 优点： (1)能及时选出合格细粉，避免了过粉碎现象，提高了粉磨效率 (2)物料流速较快，有散热作用 (3)产品质量易控制，细度可调节，细度均齐 缺点:流程复杂，设备多，投资大，维护管理复杂，要求操作水平高， 设备运转率低。

与开路系统相比,在保证产品细度相同时，产量大幅度提高， 生料磨提高30～50％，水泥磨提高15％,可降低单位产品电耗8～30％， 节省研磨体与衬板消耗,开路系统 闭路系统,二、提高粉磨系统产质量、降低消耗的主要途径,1.入磨物料的物理性质,(1)易磨性：生料磨——原料晶体结构:晶体细小，微晶、隐晶； 水泥磨——熟料矿物组成和冷却制度:C3S多，熟料脆，易磨；快冷， 熟料颗粒小，玻璃体多，疏松多孔 (2)温度：生料磨——常温 水泥磨——温度较高：物料因静电吸附而聚集，粘附于研磨体和衬板 上，降低粉磨效率；温度高石膏脱水，导致假凝；温度高对磨机本身 不利；对包装纸袋不利 所以，熟料出窑后要适量洒水，使温度降至80～90℃；对磨机筒体淋 水及向磨内喷入一定量的水降温3)水分：对干法磨，入磨物料含水分过多 生料磨——粘堵隔仓板篦缝，使生料成分不均匀 生料磨、水泥磨——隔仓板、衬板、研磨体表面粘附粉料，形成缓冲垫 层，阻碍物料流通，降低粉磨效率 控制平均水分 1.5％ 对原材料水分控制较好的指标：石灰石1％，粘土1.5％，铁粉8％， 煤3％，萤石8％，熟料0.5％，石膏8％，混合材2％ 粘土要烘干，熟料余热烘干混合材,2.入磨物料粒度与产品细度,减小生料磨入磨物料粒度，主要是石灰石的粒度 (1)调小破碎机出口，使破碎机出料细，但要及时维修更换易磨损件； (2)在破碎机后加一道筛，筛选合格的细物料入磨头仓，大块物料返 回再破碎； (3)将二级破碎改为三级破碎：颚式破碎机—锤式破碎机—立式锤破机 (4)提高破碎机转速：增大皮带轮,生料粉磨细度：影响煅烧时熟料的形成速度，所以应综合考虑生料反 应速度、磨机产量和电耗来确定生料粉磨细度，以80µm筛余10％左右 为宜。

闭路系统粉磨时，控制200µm筛余小于1.0～1.5％，80µm筛余10～16％ 水泥粉磨细度：水泥越细，水化越快，早期强度越高，还能改善水泥的 泌水性、和易性 水泥颗粒大小与水化关系： 60µm，水化缓慢； 90µm，表面水化，只起微集料作用 硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg，普通硅酸盐水泥80µm方孔筛 筛余不得超过10.0％细度的表示方法： (1)80µm方孔筛筛余——未通过筛的物料占总物料的百分含量，％ (2)比表面积—— m2/kg (3)颗粒分布——各种不同粒度的颗粒占总物料的百分含量，％,粒度分布的数学表达式（RRS表达式）： R=100e-(x/x)n R-某一粒径x(µm)的筛余，％； e-自然对数的底，e=2.718； x-特征粒径，对于一种粉磨产品x为常数； n-均匀性系数，对于一种粉磨产品n为常数 n值愈大，颗粒分布范围愈窄，颗粒愈均匀； n值愈小，颗粒分布范围愈宽，颗粒愈不均匀 x值愈大，粉磨产品愈粗； x值愈小，粉磨产品愈细 对水泥与生料的颗粒级配，希望n值大，x值小，使产品颗粒分布均匀， 且粗粒减少，有利于水泥熟料的煅烧或水泥的水化3.磨机性能,与磨机型式和规格、仓数及各仓间的长度比例、隔仓板形状及有效 断面的大小、衬板形状、筒体转速均有关。

向粉磨设备大型化方向发展：不仅可以提高劳动生产率，降低单位产 品投资，易于管理，有利于自动化，而且可以提高粉磨效率，节约能 源，提高经济效益4.喂料的均匀性,要求：准确、稳定、耗电少，利于维护 采用圆盘喂料机或斗式电子秤喂料,5.研磨体的种类、装载量和级配,(1)种类：普遍使用钢球和钢锻，多用锰钢、碳素钢锻造 要求：耐磨、坚硬又不易碎裂 目前新材质：铬合金,(2)装载量：重量G 填充系数φ：指磨内研磨体占磨机容积百分数 G=0.785D2Lτφ D-磨机内径，m； L-磨机长度，m； τ-研磨体容重，t/m3，随球径增大而减小，一般近似值4.5t/m3 通常先确定填充系数，再计算装载量a.一般两仓磨φ平均值为25～35％，以30％为宜 φ45％，研磨体运动失去常轨 b.开路系统研磨体常采用逐仓升高的办法，使物料流速不要过快， 以控制成品的细度；闭路系统研磨体常采用逐仓降低的办法，以加 快物料在磨内的流速，一般前后两仓研磨体高度相差25～50mm c.研磨体最佳填充率：h=0.16D h-研磨体平面与磨机中心线距离，m； D-磨机内径，m d.适当提高研磨体装载量，磨机产量提高3)级配： 是指用哪几种尺寸大小的研磨体，用量各为多少。

a.物料从粗到细，要求不同的粉磨能力： 刚入磨的大颗粒物料，需要较大的冲击力破碎物料，应选用较大的钢球； 物料磨到一定细度要进一步磨细时，要求研磨体有较强的研磨作用，则 应选用较小的研磨体，以增加研磨体的个数和接触研磨面积； 在细磨仓则可用钢锻，以增加研磨表面 b.仅仅是一种球径的球堆积在一起，球之间的空隙大，物料流速快，易 跑粗；几种不同球径的球堆积，小球填充大球空隙，物料受阻，流速慢， 在磨内停留一定时间，粉磨效率好 为了适应各种不同粒度对冲击和研磨作用的要求，达到优质、高产、低 耗的目的，所以采用几种不同球径的钢球（或不同尺寸的钢锻）配合球仓常采用3～5种不同球径的钢球（φ40～80mm），球的配合比例 一般是“两头小，中间大”，平均球径在50～65mm 细磨仓常采用2～3种不同尺寸的钢锻（φ15mm、φ20mm、φ25mm） 前后两仓均用钢球，其尺寸最好交叉一级，即前一仓最小尺寸的球 是后一仓最大尺寸的球平均球径：与入磨物料粒度和产品细度有关 入磨物料粒度大或产品细度较粗，平均球径可大些，水泥磨钢球平均 球径小于生料磨的； 对细磨仓，水泥磨以φ15×20mm钢锻为主，生料磨以φ20×25mm为主。

平均球径表达式： D1G1+D2G2+D3G3+ …… D-钢球直径，mm； G1+G2+G3+ …… G-钢球重量，t； D1G1T1+D2G2T2+D3G3T3 + …… G1T1+G2T2+G3T3+ …… T-单位重量钢球个数，个/tD平均＝,D平均＝,(1)球料比： 可由磨音判断： 磨音很响，听到球撞击声，球料比过大； 磨音洪亮，听到哗哗扣击声，正常； 磨音沉闷，无扣击声，球料比过小 开路系统的球料比大些，闭路系统的球料比小些 水泥要求磨得较细，水泥磨球料比大些，一般≥15 一般1仓4～6，2仓7～8 1仓钢球大部分露出料面半个球，2仓物料刚好盖过锻面 磨满，物料超出球面很多，球料比过小，会导致物料流速 慢，易产生过粉碎现象6.球料比和磨内物料流速,,,,,,(2)磨内物料流速： 流速太快，容易跑粗料，难以保证产品细度； 流速太慢，易产生过粉碎现象，增加粉磨阻力，降低粉磨效率 一般1仓料面高出2仓20～50mm，保持物料流速料装填量： 开路系统：Ra=WB×60/GT 闭路系统：Ra=WB×60/GT(1+K) Ra -物料装填量，t； G-磨机产量，t/h； T-物料停留时间，min； WB-钢球装载量，t。

7.磨机的操作方法,(1)干法磨内通风： 通风作用： a.及时排出磨内微粉，减少过粉碎现象和缓冲作用，提高粉磨效率； b.及时排出磨内水蒸气，防止堵塞篦孔，减少粘球现象； c.降低磨机和物料温度，有利于磨机正常运转； d.有利于环境卫生，减少设备磨损 通风方法： 自然通风——拔风筒 机械通风——磨尾排风机 减少磨内阻力 防止漏风——尤其是磨尾卸料端,(2)使用助磨剂： 在粉磨过程中，加入少量的外加剂，可消除细粉的粘附和聚集现象， 加速物料粉磨过程，提高粉磨效率，降低单位粉磨电耗，提高产量这 类外加剂统称为助磨剂 种类： 湿法生料磨：料浆稀释剂——木质素、糖蜜、硅酸钠、碳酸钠 干法生料磨：煤、石墨、焦炭、树脂 水 泥 磨：三乙醇胺、乙二醇、丙二醇 用量： 物料的万分之几；过多，影响水泥强度3)闭路系统的循环负荷和选粉效率： 循环负荷K：是指选粉机的回粉量T与成品量Q之比，以百分数表示 选粉效率η：是选粉机选出的产品中的细粉量占入选粉机细粉量的 百分数即选粉不完全，总有合格的产品混入粗粉中重新入磨 Q-选粉机的成品量（即系统产量），t/h； T-选粉机的回粉量，t/h； a-选粉机的喂料细度（通过80µm方孔筛的百分数），a,-筛余百分数； b-选粉机的回料细度（通过80µm方孔筛的百分数），b,-筛余百分数； c-选粉机的成品细度（通过80µm方孔筛的百分数），c,-筛余百分数。

循环负荷K：（T+Q）×a = Tb + Qc K = T×100%/Q = (c-a)×100%/(a-b) = (a,-c,)×100%/(b,-a,) 选粉效率η：η=Qc×100%/(Q+T)a =c(a-b)×100%/a(c-b) =(100-c,)(b,-a,)×100% /(100-a,)(b,-c,),一般，循环负荷：生料磨K=200～300％，水泥磨K＝300％左右； 选粉效率：η＝50～70％，以大于60％为宜 a.成品细度c不变时， 循环负荷K随选粉机喂料变粗（a减小）而增加，随回料变粗（b减小）而降低; 选粉效率η随选粉机喂料变粗（a减小）而降低，随回料变粗（b减小）而增加; b.选粉效率η随循环负荷K提高而降低，随成品细度c减小(成品变粗)而下降； c.循环负荷K小，即出磨合格的粉多，磨内存在过粉碎现象，粉磨效率低； 适当提高循环负荷K，减少过粉碎现象，物料在磨内流速较快，停留时间较短， 粉磨效率提高； 循环负荷K过大，磨内物料过多，流速慢，球料比太小，粉磨效率会下降，选 粉效率会降低过多； 所以，循环负荷K有一个适宜值 要提高粉磨效率，应在合适的循环负荷下，设法提高选粉效率，避免合格的 粉重复粉磨。

生料 粉磨 系统,水泥 粉磨 系统,球磨机,带组合式高效选粉机 的钢球磨系统,立(辊)式磨系统,高效笼型选粉机＋ 高效布袋收尘器＋管磨机,辊压机系统,……,康比丹磨 ……,,球磨机,,,,,三、粉磨系统的新技术,烘 干 兼 粉 磨 系 统,带预破碎兼烘干粉磨系统,生料 粉磨 系统,立(辊)式磨系统,生料 粉磨 系统,φ4.6×13m康比丹磨示意图,特点：由粗磨仓和用小钢锻作研磨体的细磨仓组成 细磨仓研磨体尺寸远小于目前一般磨机所用的研磨体尺寸， 每个研磨体质量不超过10g; 设计了专门的筛分双层隔仓板，能将粗粒物料拱住，小颗粒进入 细磨仓，适于用小钢锻研磨； 细磨仓出口设计了特殊的篦板，能将一起卸入出口篦板的小钢锻 经导料板送回细磨仓，防止随水泥卸出磨外水泥 粉磨 系统,辊压机作用示意图,辊压机通常作为预粉磨，以提高磨机产量并节约能耗； 辊。