Φ2.4m×10m中卸烘干生料磨的技改措施

Φ2.4m×10m中卸烘干生料磨的技改措施
我厂为干法立筒预热器窑厂，其生料制备系统是由一台Φ2.4m×10m中卸烘干磨机组成的闭路粉磨系统，该磨机的设计能力为30t/h。

自1991年4月开始投料生产，由于工艺设计上的不合理，磨机本身缺陷，致使中卸烘干磨产量只有18t/h，而且出磨生料合格率偏低。

我厂技术人员针对系统存在的问题，进行了一系列改造，促使磨机产量不断提高，现台时产量已稳定在37t/h左右，超过设计能力23.3%。

下面就我们采取的一系列技改措施作一介绍。

1粉磨系统流程的改进
我厂原生料磨系统的工艺流程如图所示。

该系统于1991年4月开始投料生产，磨机台时产量只有18t/h。

更严重的是，出磨生料细度合格率很低，只能达到20%左右。

影响烧成系统熟料的质量。

因为按控制指标要求，生料细度的筛余量必须小于12%(0.08mm方孔筛)，若超过这个数值，在熟料煅烧时，料子很难烧透，易产生生烧料，熟料中矿物结晶少、fCaO 高，从而造成熟料强度低，且安定性不合格。

针对这个问题，我们通过分析、实验，发现问题出在旋风收尘器上。

因为收尘系统是采用二级收尘，一级收尘是旋风收尘，它收集到的粉尘细度的筛余量比较大，一般达23%左右，远远超出控制指标，而原设计是把它作为成品，通过螺旋输送机与选粉机出来的成品混合，进入生料库。

这样就造成出磨生料的细度合格率低。

我们的改进方案是，把一级旋风收尘器收下的粉尘通过一个下料管送入出磨提升机(如工艺图虚线所示)，经旋风选粉机再次分选。

改造后，出磨生料细度合格率达到96%以上，磨机产量也明显提高，达到25t/h左右。

生料磨系统工艺流程示意图
2中卸烘干磨机内部结构改造
Φ2.4m×10m中卸烘干磨的磨头原设计有1.5m长的烘干仓，仓内设有扬料板，可烘干水分达12%的原料。

由于烘干仓与粗磨仓之间的隔仓板设计不合理，它在运转中受到粗磨仓钢球的打击而变形、断裂，致使大量钢球窜进烘干仓，造成扬料板被钢球打烂，物料在烘干
仓内得不到烘干，这样在入磨物料水分含量较高时，经常造成粗磨仓糊球、饱磨、结圈的现象，严重影响磨机的产量。

针对这一问题，我厂对1992年入磨混合生料的水分含量波动情况作了统计(见表1)。

从表1中可以看出，入磨混合生料水分含量最高处在春天雨季，其余绝大部分在8%以下。

于是，我们决定于1993年2月，对中卸烘干磨机的结构进行改造，其改造方案是：取消烘干仓，改为粗磨仓，增加粗磨仓钢球的装载量。

经过几个月的运行，没有发生饱磨、糊球、结圈现象，台时产量达到了28t/h。

3配料系统的改造
稳定入磨物料量，是提高磨机产、质量的关键。

我厂配料系统的流程是：物料→料仓→板式喂料机→小料仓→电磁振动给料机→电子皮带秤→输送带入磨。

这一系统由微机控制，其原理是，微机接收皮带秤反馈来的信号，根据原料配比要求，控制电磁振动给料机的下料时间，由于电磁振动给料机只适用于干燥颗粒状物料，而我厂除石灰石外，粘土、铁粉均为湿性、粘性物料，有时水分达20%。

输送时，很容易受电磁振动给料机的激振力而粘结在电振斗上，使电磁振动给料机能力下降，负荷增大，无法正常下料，直接影响到磨机的产质量。

对此，1993年6月，我们对粘土、铁粉配料系统进行了改造，拆除原来的电磁振动给料机，用我们自制的调整短皮带机代替，经试用，效果很好，入磨物料量得到稳定，磨音正常，产质量大大提高，台时产量达到32t/h。

4选择合理研磨体级配
合理选择中卸烘干磨机中研磨体的装载量、级配和填充率，能够实现磨机的高产低耗。

我们根据入磨石灰石粒度小于30mm，及中卸烘干磨机本身的特点，第一次对磨机进行调整。

选择粗磨仓的钢球级配是Φ50～100mm，细磨仓是Φ30～50mm，钢球装载总量40t，其具体级配方案如表2。

根据表2级配方案，中卸烘干磨机的磨音正常，产量提高也明显，但是由于磨机取消了原来的烘干仓，相应粗磨仓的仓长就增加了1.5m，从而使磨机研磨体填充率降低，势必影响粉磨效果。

为此，在保证填充率的情况下，第二次对磨机进行调整。

相应增加粗磨仓的钢球装载量8t，其具体级配方案如表3。

经过半年多时间生产，中卸磨机的产量大大提高，最高可达40t/h，一般稳定在37t/h，超过设计能力23.3%。

5经济效益
我厂的中卸烘干磨系统经过一系列改造后，为企业带来了直接的经济效益，中卸烘干磨
台时产量由18t/h增加到37t/h，单产电耗由30kWh/t下降到24kWh/t，按年产生料12.6万t 计，为我厂增创效益达15.12万元(电费以0.2元/kWh计)。

预粉碎技术在生料磨上的应用
2010-4-13 作者: 李汝军，曹敬涛
1 引言
在水泥生产中,粉磨过程消耗大量能源。

为了降低能源消耗,用环锤式破碎机代替球磨机粗磨仓的部分作用,用预粉碎方法减小给料粒度至10mm以下,是提高磨机台时产量、降低能源消耗的一个有效途径。

同时我厂2号窑改扩建工程日产700t熟料生产线1990年正式投产后,Φ3m×9m 生料磨系统始终由于入磨石灰石粒度大而使磨机不能达到设计台时产量,造成窑磨不配套、生料质量不易控制。

为此,本着节约能源和解决工艺平衡问题,我厂于1991年末正式投入使用PCH—1010环锤式破碎机。

2 入磨物料粒度与磨机产量关系
入磨物料粒度的大小是影响磨机产量的主要因素。

若入磨物料粒度较大,磨机第一仓必须加入较多的大球才能击碎物料,这样磨机第一仓在一定程度上起着破碎作用,这在粉磨中是极不合理的。

一般破碎机的电能有效利用率为30%左右,而磨机的电能有效利用率仅为3%左右。

所以入磨粒度越大,磨机产量越低,电能消耗越大。

据有关资料介绍,物料粒度对磨机产量影响有如下
关系:
G2=K a·G1 (1)
(2)
式中:
G2——物料粒度变化后磨机台时产量,t/h;
G1——物料粒度变化前磨机台时产量,t/h;
K a——提高磨机产量系数;
a——原入磨物料的平均粒度,mm;
a1——变化后的物料平均粒度,mm。

上两式说明,磨机产量与入磨物料粒度的4次方根成反比,给料粒度越小,磨机产量越高,能源消耗下降;反之,产量降低,能耗提高。

3 生产应用
我厂原来入磨石灰石粒度较大,使用PCH—1010环锤式破碎机后入磨石灰石粒度大幅度下降(见表1)。

由于大幅度地降低了入磨物料粒径,同时相应地调整了研磨体级配,使磨机台时产量大幅度提高,能源消耗下降。

我厂Φ3m×9m生料磨石灰石粉碎前后生产技术经济对比见表2。

4 结论
(1)加装预粉碎技术是球磨机大幅度增产、节能的一项有效的技术措施。

通过生产实践和按(2)
式计算磨机产量可提高42%左右,单位电耗下降25%左右,单位研磨体产量提高230～353kg/t左
右。

(2)预粉碎工艺要求把物料粒度细碎至10mm以下,才能充分发挥球磨机的有效能,提高磨机的
粉磨效率。

(3)对于原来入磨物料粒度较大的,预粉碎技术还可以提高配料设备计量的准确性,提高配料
质量。

Φ2m×8m开路生料磨技术改造
2010-4-13 作者: 甘超
我厂生料车间Φ2m×8m开流生料磨，自1992年3月试产使用到1994年3月，一直存在着隔仓板易松动、碎裂、球段串仓，台时产量低，能耗高，细度波动大，0.08mm方孔筛筛余量>10%，0.20mm 方孔筛筛余量>2%，影响Φ2.5m×10m机立窑产质量的提高。

为解决这些问题，我们对该磨进行技术改造，经过几个月的生产实践，效果显著，台时产量稳定在17～18t/h左右。

1调整研磨体级配
技术改造前，磨机设计和实际使用参数如表1、2和图1所示。

表1磨机设计参数
注:表中钢段为锥形钢段(下表同)。

磨机长度/m
图1两种级配0.08mm筛筛余曲线
图1中曲线1、曲线2是投料分别稳定在13、14t/h的分析曲线。

瞬时停机、停料观察，发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仓物料停留少，表层无物料，Ⅰ仓、Ⅱ仓分别在1个、2个钢球下才有物料。

同时，正常工作时，偶有大颗粒物料从磨尾筛出，另一方面，分析出磨生料，0.20mm筛余>2%，最大达3%。

为此，我们对研磨体级配作了相应的调整，见图2。

表3是技术整改后的工艺参数及效果。

图2 调整后磨机筛余曲线
1──0.08mm筛余曲线；2──0.2mm筛余曲线
2双层隔仓板改为单层隔仓板
Ⅰ、Ⅱ仓填充率保持在0.276、0.3以上时，仓内物料不平衡，Ⅲ仓物料盖住钢段，Ⅰ、Ⅱ仓则看不到物料，钢球表面光滑。

物料在Ⅰ、Ⅱ仓停留时间短，未经充分破碎、研磨，就已经出仓，使Ⅲ仓负荷增加。

双层隔仓板使物料经过Ⅰ、Ⅱ仓的时间缩短，且经常松动、碎裂，造成研磨体串仓。

为此，我们将Ⅰ、Ⅱ仓之间的双层隔仓板改为单层隔仓板，以增加物料在Ⅰ仓的停留时间，充分发挥大球的破碎作用。

在入磨物料粒度、硬度、水分相近条件下，距磨头0.5m处的样品0.08mm筛余由80%～90%下降到60%～70%，Ⅰ仓末端筛余则由70%～80%下降到60%～70%。

隔仓板由双层改为单层后，Ⅱ仓有效长度由1.5m增加到1.7m，有效容积由4.25m3增加到4.81m3，有效地增加了Ⅱ仓的破碎和研磨能力。

3加快磨内物料流速
磨机的台时产量与风速、风量密切相关。

风速、风量过小，物料在磨内停留时间长，过粉磨严重，磨机台产低；相反，则物料在磨内停留时间短，来不及充分破碎、研磨就已经出磨，大颗粒物料跑磨严重，磨机产量低。

要大幅度地提高磨机产量、质量，必须充分发挥磨内各仓相应的破碎、研磨能力，让物料以最快的速度经过磨机各仓。

我们在调整研磨体级配、填充率及改造隔仓板形式的同时，清除了除尘系统管道内各种影响通风的障碍物，全面打开管道内各种风阀，杜绝系统各种漏风的隐患，充分发挥离心风机的作用，实行全风、全压操作，使过细粉料及合格粉料及时离开磨机，减少缓冲作用。

用生料含煤量检测，稳定投料，即煤停止入磨时，产量保持在17～18t/h，无煤生料经过Φ2m×8m开路生料磨机所耗时间约10～11min。

检测时采用DM1010型钙铁分析仪分析，停煤时间5min，检测曲线如图3。

图3 Φ2m×8m生料磨检测曲线
4结语
经过几个月的生产实践，Φ2m×8m开路生料磨技术改造是可行的，效果显著。

时产提高到17～18t/h，比原来提高了约22%以上，细度由10%下降到8%±1%，合格率在90%以上。

新型干法水泥生产线煤粉制备与应用系统的几个问题-中国水泥技术网
2010-3-16作者: 谢克平
1 煤粉制备选择立磨还是球磨机？
对于目前稍具规模的预分解窑生产线，煤粉制备一般都选用立磨，这不仅是由于立磨工艺先进，具有显著降低电耗、节约成本的效果，利用篦冷机废气的效率高，设备占地小，减少厂房建设，工艺流程简单，而且还由于国内供应商生产立磨的技术已经成熟。

当然，对于窑的规模过小，或属于老厂改造，尽量利用原有设备，选用球磨机也是可以理解的，但毕竟生产中要付出更高的成本，作为节约投资的代价。

2 直接燃烧系统使用煤磨废气的利与弊是什么？
按照向分解炉、窑头供应煤粉的方式及所用一次风来源，燃煤系统可划分为直接、半间接、间接三类。

直接燃烧是指生产出的煤粉直接通过窑的燃烧器入窑，为煤粉烘干和输送的气体均作为窑的一次空气（一般占总燃烧空气的15~30%）入到窑内。

间接燃烧是指煤粉经过煤粉仓的短暂储存，再根据用量入窑，为煤粉烘干用的废气将单独除尘并排出系统，窑头用的一次空气与它无关。

在这两种基本燃烧系统基础上也会有几种变化。

半间接燃煤系统介于上述两者之间，它仍不设煤粉仓，排出的废气部分作为一次风进窑，其余返回煤磨，仍作为热风利用。

它们分别具有各自的优点，因此在国外都有设计选用，目前国内基本选用间接系统。

间接燃烧系统的优点是：可以降低一次空气用量；因为水蒸气经烘干排出系统，窑有较高的热效率；一台磨机可供应窑及分解炉两个以上的燃烧器。

设备配置虽较多，但单位电耗并不高。

能适用各种设计的多通道燃烧器。

间接燃烧系统带来的缺点是：减少了水汽在火焰中对燃烧的催化作用（煤粉中的水分与废气中的水汽对燃烧的作用全然不同）；大量的挥发物由系统排出，损失了燃料中部分热焓[高达1170kj（280 kcal）/kg]。

这些缺点正是直接燃烧系统的优点，所以对于原煤水分确实较低，而且分解炉用煤要求的细度比窑更低时（如：用无烟煤），更适合选取直接燃烧系统或半间接燃烧系统。

直接燃烧系统通常用单风道燃烧器，磨机输送空气和所挟带的煤粉通过它，一起以80 m/sec的喷嘴速度喷入，相对于25 m/sec的火焰传播速度，超过此速度的煤粉喷嘴速度所产生的火焰，方能起到应有的扰动作用。

管道的口径通常要窄到与喷嘴相近，以减少附加的管道损失，并让风压转换到所要求的静压上来。

3 煤粉制备靠近窑头设置有什么优缺点？
在煤粉制备的位置是靠近窑头还是靠近窑尾，曾经有过不少的讨论。

目前结论已经越发明显。

尽管窑尾靠近了用煤量大的分解炉，节约了输送量；也尽管利用窑尾的余热对煤磨更为安全，但是由于窑尾生料粉尘带入煤磨后，增加了煤粉中的灰分10%以上，不仅严重降低了煤粉的热值，而且还干扰了配料成分的改变，降低了熟料质量。

这个致命的缺点就不得不使煤粉制备系统设置在窑头为佳。

但是由于分解炉用煤量大，对于大型窑窑尾的距离要远得多，煤粉输送的距离不仅要使输送能量增大，更重要的是，管道输送阻力的提高，往往会使煤粉的计量设施难以承受如此大的反作用力，直接影响喂入煤粉量的准确性与稳定性。

所以，在选择送煤管道走向及管径时，一定要尽量减小管道阻力。

如果确实难以解决（如万吨生产线），只有在分解炉的附近增设煤粉仓，将煤粉先打入该仓内，在仓的下方再设置煤粉计量与控制设施。

4 煤磨使用篦冷机热风时要注意什么？
当从篦冷机抽取热风用于煤磨烘干时，在进入煤磨的输送管道之前，必须设置有高效率旋风筒用于除去热风中所含有的熟料细粉。

这是因为熟料细粉一旦随热风进入煤磨，就会为生产带来如下被动：
⑴煤粉中混入熟料细粉，不但浪费熟料，而且增加煤中的灰分含量，大大降低煤的热值，降低煤粉的燃烧速度，影响优质火焰形成及提高煅烧温度；
⑵在煤粉的输送过程中，混入的熟料细粉会加速煤磨计量秤的转子、管道弯头、喷煤管内壁与出口、收尘袋等处的磨损；
⑶容易使高温熟料细粉混入煤磨内，尤其是窑有塌料现象发生时，高温熟料成为明火火种，使煤磨运行处于容易爆炸或收尘布袋烧毁的危险之中。

有的工艺线设计只是设置沉降室，事实证明效果不能满足要求。

即使设置旋风收尘也要注意维护，如果效果仍不理想，可在旋风筒出口处增加一定高度的内筒。

但要考虑煤磨原排风机的负压是否足够。

5 如何从入磨管道设计上改善立磨煤粉的水分？
当出磨的煤粉水分偏高时，无论对煤粉的储存和输送，还是对熟料煅烧都有巨大影响。

当操作努力治理无明显效果时，有的企业通过改造热风进风管的位置与尺寸，做了有益尝试。

以五千吨生产线MPF2116的煤立磨为例：原磨机进风口尺寸为2100×600mm，可以在磨机进风口转动的上方再开一大小为1000×600mm的热风进口，为防止煤粉在此管沉积，进风管底部必须有一定的斜度，并将原进风管道与此进风口连接，使原进风管道成为向两个进风口同时通热风的三通。

两路热风在磨内形成沿内壁旋流的热风，增加了与边缘处原煤的混合程度，也保证了热风在磨内分布的均匀程度；这种改造还降低了热风进入立磨的风速，延长了热风在磨内的停留时间。

这两层作用都有利于提高烘干效率。

改造后煤粉水分由原来的1.5~3.0%降为0.8%以下，取得了理想的效果。

但在操作上要适当增大磨尾排风机的风门开度，以增加所需风量。

同时，在停机时注意检查风环处的磨损状态，需要时及时修补。

6 煤粉输送管道的设计中要注意什么？
从煤粉仓向窑头、分解炉的输送管道设计中有如下几点值得注意：
⑴管道长度应以距离最近(当量长度不超过150米)、弯头最少为宜(一个弯头相当于5米长度)，减少管道的输送阻力不仅是节省动力，而且在无脉冲气力输送现象的同时，风机的风压可以降低，有利于煤粉计量秤的安全运转。

因为任何使煤粉前进要克服的阻力，都要靠秤体承受其后推力。

根据经验，该后推力对于螺旋泵应小于100kPa；对于转子秤只有40kPa。

⑵为缩短路径，水平管道可以走斜线，垂直管道不能走斜线，即管道只有90°垂直布置或水平走向。

当管道上需设置分流阀时，应布置在垂直管道上，而且分流后的两个支管应当对称。

⑶根据史密斯公司的经验，在选择管道内风速与管径时可参考如下关系：
V ≥66×其中V为管道内风速（m/s）；di为管道内径(m)；
空气所能输送煤粉的最大量是：4kg煤粉/kg空气；
气动输送煤粉的密度与煤粉的种类有关：0.3~0.35t/m3,褐煤及挥发分高的煤取低值；
压降的计算中：燃烧器、转子秤按10 kPa；螺旋泵按20 kPa；分流阀相当于5米管道压降。

7 在燃烧器送煤系统的设计中应当做到什么？
送煤系统是指从煤粉仓经过计量秤到煤粉燃烧器过程的所有装置。

这部分装置的合理将决定煤粉输送及使用的稳定与正常调节，进而影响窑热工制度的稳定，因此非常重要。

实践证实如下环节必须注意：
⑴燃烧器的选择是根据用煤量及燃料种类确定的，但很多使用厂家，甚至燃烧器的制造商对燃烧器所需要配置的一次风机性能不甚重视。

这种情况更多发生在新燃烧器的更换
中，工厂为了节省改造基金，尽量不要改换风机。

但如果风机不适合新的燃烧器，则改造效果势必大打折扣。

⑵ 煤粉仓上方应设置专用的收尘器，以使仓内上方气压合理，尤其要与仓下方鼓入的助流风相平衡。

有些设计是借助煤磨系统的大收尘器完成此工作，这样不仅会造成与磨机系统排风之间形成干扰，而且随着磨机的开停使煤粉仓上方气压改变，造成喂煤量波动。

⑶ 输送煤粉的管径选择要考虑煤粉输送的速度，一般应在25米/秒为宜，鉴于窑头与分解炉用煤量不一样，窑头送煤管径应略小于分解炉的送煤管径，避免速度过低产生煤粉沉积所形成的送煤脉冲现象。

⑷ 不论是用罗茨风机直接送煤，还是靠螺旋泵送煤，都应该用变频器作为调节用风量或送煤量，这样不但便于调整到所需要的风量，而且可以节电。

对罗茨风机采取旁路放风调节风量时，会造成风压的大量损失。

在使用螺旋泵时，更有重视锁风的问题。

8 计量用煤粉仓的结构如何改造？
煤粉仓底不存煤粉是导致向下方的煤粉计量秤供煤准确及向喂煤点输送顺畅的关键。

因为，仓底部的煤粉在有空气的情况下长期堆积，易造成氧化结碳现象，即使有搅拌装置，也能使煤粉中出现硬度较大的碳粒，极易堵塞喷煤管，影响煤粉喷出的均匀程度。

如果要清理这种碳粒，需要将仓内煤粉全部放掉，费时费工。

对于烟煤这种情况更为严重。

然而，很多煤粉仓的原设计是一个大仓在分向窑头、分解炉两个搅拌仓供煤，但没有重视这种现象的防止。

为此，有些厂经过自己的摸索改造，为了解决煤粉不在仓底部存留的可能，就要增加煤粉仓的下料角度，在寻找提供可能的空间高度时，果断取消了搅拌仓。

实践证明，改造结果令人满意（图）。

说明搅拌仓的设置远不如煤粉仓下料角度更显重要。

8 选粉机主要有几种类型？如何选用？
当今的选粉机类型甚多，但从开发的时间与技术的先进程度看，基本为三代：离心式选粉机、旋风式选粉机、O-Sepa 选粉机。

目前在设计中选用的高效选粉机大多为O-Sepa 选粉机的变异与改进。

不论何种选粉机，完成功能无非是通过对物料的分散、分级、分离三大步骤进行，要获得选粉的高效率，每个步骤都要高效。

下表将三代选粉机的三个步骤以及使用效果进行对比：
离心式选粉机 旋风式选粉机 O-Sepa 选粉机
物料的分散 机械撒料盘，仅分散30~50%
机械撒料盘装置 机械力分撒+气体多
次冲散 物料的分级 靠大风叶形成上升气流及物料的离心力作用
依靠上升气流及物料离心力
平面螺旋分级，使所
有待分级颗粒处于平面旋流场中， 细粉分离 靠重力分离 通过四周旋风筒，实现气固分离 后置袋收尘与气流
分离
产品比表面积 与粒径组成 粒径分布宽；同等强度时比表面积比旋风式要8~10m 2/kg 粒径分布较窄；同等强度时比表面积比
O-Sepa 要高7~10m 2/kg 粒径分布最窄；同等强度时比表面积最小
对磨机产量的
影响细粉返回多，磨机产
量不高
比离心式产量可高4%比离心式产量可高
8%
调节细度手段必须停机调整小风叶
片数目调整辅助风叶转速及循
环风量
仅改变风叶转速。

方
法简单快速。