粉磨設(shè)備及其選型

1、粉磨設(shè)備及其選型建平摘要：簡(jiǎn)述立式磨優(yōu)點(diǎn)和一般工藝流程；以某水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生料磨為例，對(duì)生料磨的選型進(jìn)行了計(jì)算。關(guān)鍵詞：立磨；選型計(jì)算1立式磨輾壓機(jī)、立磨、筒輾磨、環(huán)輾磨等粉磨系統(tǒng)，它們雖然是粉磨速度、粉磨強(qiáng) 度以物料粒度分布范圍等工藝參數(shù)不同形式的粉磨系統(tǒng)（見(jiàn)表1-1）,但共同的宗旨在于節(jié)能、降耗、環(huán)保。表1-1幾種料層擠壓粉碎設(shè)備的主要工藝參數(shù)比較立磨粉磨強(qiáng)度（Mpa）1502502080物料被粉磨次數(shù)（次/min）12348磨輻線速度（m/s）12101256最大物料粒度（mm）256060物料切入角（° ）61218粉磨料層厚度（mm）20302540507

2、0物料循環(huán)負(fù)荷（）500600100200700900單機(jī)最大產(chǎn)量（t/h）160220300系統(tǒng)單位電耗（KWh/t）272825相對(duì)電耗（）757570相對(duì)投資（）120125115其中立式磨作為生料粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選設(shè)備，同時(shí)具有細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送等多種功能。因此，在現(xiàn)今大多數(shù)是新型干法的生產(chǎn)線上采用的都是立磨。立式輾磨機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)為：通風(fēng)烘干能力強(qiáng)、節(jié)約破碎機(jī)電耗、操作運(yùn)轉(zhuǎn)中 的噪音很小、對(duì)各種性能原料的適應(yīng)性強(qiáng)、 適應(yīng)水泥裝備大型化配套、集中碎、 粉磨、烘干、選粉與氣力輸送等五項(xiàng)單元操作于一體等等。 從以上優(yōu)點(diǎn)可以看出 立式輾磨能有效地解決當(dāng)前粉磨工藝存在的主要問(wèn)題。1-1運(yùn)華

3、機(jī) 2 «L 3-三電網(wǎng) 4 一立唱 5 -b-立需風(fēng)機(jī) 下 收空風(fēng)機(jī) E-電物力那 9蛔國(guó)J0J，56-拽陡機(jī) 12J8提升桃 14-取樣期 ？口-，卜料咋13-福板* L4J7-*7斜槽 15一麒旋或J12J一皮翁執(zhí)圖1-1 LM38.4立式輻磨系統(tǒng)工藝流程圖立磨可以單獨(dú)操作運(yùn)行，也可以作為預(yù)粉磨設(shè)備使后續(xù)磨機(jī)大幅度增產(chǎn)節(jié)能。 那么綜合考慮粉磨能力、烘干能力、能耗、喂料粒度等，根據(jù)水泥廠實(shí)際情況進(jìn) 行選型就顯得異常重要。本文以某日產(chǎn)4000噸熟料的水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生料磨為例進(jìn)行 相關(guān)選型計(jì)算。2磨機(jī)選型相關(guān)計(jì)算2.1 磨機(jī)生產(chǎn)能力2.1.1 粉磨能力生料輾磨是烘干

4、兼粉磨的磨機(jī)，其能力由粉磨能力和烘干能力中較低的能力 確定。其中粉磨能力決定于物料的易磨性、輾壓和磨機(jī)規(guī)格的大小。在物料相同、 輾壓一定的情況下，磨機(jī)的產(chǎn)量和物料的受壓面積與磨輾的尺寸有關(guān)，每一次輾碾壓的物料量正比于磨輾的寬度 B、料層厚度h和磨盤的線速度V。磨輾的寬度 B和料層厚度h在一定的范圍內(nèi)均與磨盤直徑 D成正比，線速度V與D0.5成正比, 因此可以得出輾磨的粉磨能力公式：G=K1D2.5式中：G為輾磨的粉磨能力，t/h ;D 為磨盤直徑，miK i為系數(shù)，與輾磨形式、選用壓力、被研磨物料的性能有關(guān)。各種磨 機(jī)的工藝參數(shù)不同，其 Ki也不同。一般LM型輾磨Ki取9.6, D取磨盤碾磨區(qū)

5、外 徑；而MP制輾磨Ki取6.6, D取磨盤碾磨區(qū)中徑。根據(jù)所要求的小時(shí)產(chǎn)量，選擇磨盤的直徑為3.8m。此時(shí)：G=9.6X 3.8 2.5=270.2 t/h，可以滿足所要求的小時(shí)產(chǎn)量，為留有余地， 磨機(jī)標(biāo)定生產(chǎn)能力為265t/h是安全的。2.1.2 烘干能力G=KC2.5式中：G為輾磨的烘干能力，t/h ;D為磨盤公稱直徑，m；K d為系數(shù)，與物料水分熱風(fēng)量與熱風(fēng)溫度有關(guān)。參考TRM昆磨取K二 10。所以 Gd=10X3.82.5=281.5t/ho2.2 磨盤轉(zhuǎn)速輾式磨的磨盤轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了物料在磨盤上運(yùn)動(dòng)速度和停留時(shí)間，它必須與物料的粉磨速度相平衡。粉磨速度決定于輾壓、輾子數(shù)量、規(guī)格、盤徑、轉(zhuǎn)

6、速、料床 厚度、風(fēng)速等因素。不同形式的輾磨因其磨務(wù)和磨輾的結(jié)構(gòu)形式不同，其他工藝 參數(shù)不同，物料在磨盤上的運(yùn)行軌跡也不相同，要求的磨盤轉(zhuǎn)速也就不盡相同。 但是對(duì)于同一形式，不同規(guī)格的輾磨，要求質(zhì)量為m物料顆粒受到的離心力是相 同的，經(jīng)過(guò)一系列換算可得下式：n=K？x D0.5式中：n為磨盤轉(zhuǎn)速，r/min;K2為系數(shù)；D為磨盤直徑，R!不同磨機(jī)的K2值大名勺為:LM萊歇型輾磨K2=58.5,MP制輾磨K2=45.8 , Atox 型輾磨K2=56,這里L(fēng)M萊歇型輾磨取58.5。所以 n=58.5 >3.8-0.5 = 30 r/min 02.3 磨機(jī)功率與輾壓(1)輾壓KT-E KT=

7、DrB 式中：Kr一單位磨輾投影面積的輾壓Dr、B一分別為磨輾平土§直徑和寬度，DR=1.80m, B=0.710mF一單輾壓力，KN與液壓有對(duì)應(yīng)關(guān)系，L=0.08m液壓系統(tǒng)：P最大 MPaS=BL=0.71 X0.08=0.057m2F=PS=1200O0.057=681.6 KNKt = = 681.6 =533.33 KN/m2 DrB 1.8 0.71滿足生料磨的Kt < 800KN/m2(2)功率N0=mFu Dmn/60式中：m輾子個(gè)數(shù)；F一單輾壓力；u一鋼與物料摩擦系數(shù)，該值與磨盤、磨輾形狀以及物料性能有關(guān)，u=0.25;Dl磨盤回轉(zhuǎn)軌跡直徑，Dm=3.8X0.6

8、=2.3m。N0=mFu Dmn/60=3.8 681.6 0.25 3.14 2.3 30/60=2338.20kw。配有電機(jī)功率選用：2400kw。2.4 輾磨通風(fēng)輾式磨的通風(fēng)量一是為生料烘干需要，二是輸送成品物料所需。取兩者中用風(fēng)量大的來(lái)選型風(fēng)機(jī)。按照輾磨系統(tǒng)物料外循環(huán)量的大小，可以將輾磨分為風(fēng)掃 式、半風(fēng)掃式和機(jī)械提升式。風(fēng)掃式輾磨無(wú)外循環(huán)裝置，即外循環(huán)量等于零，物 料靠通過(guò)磨機(jī)的氣體被提升到輾磨上部的選粉機(jī)進(jìn)行選粉，用風(fēng)量大，內(nèi)循環(huán)量也大；半風(fēng)掃式有一定的粗料進(jìn)行外循環(huán)即通過(guò)外部的機(jī)械輸送裝置送回到磨 內(nèi)，用風(fēng)量要小一些；機(jī)械提升式主要指用作預(yù)粉磨的輾磨，因其內(nèi)部不帶選粉機(jī)，出磨物料

9、全靠機(jī)械裝置送到外部選項(xiàng)粉機(jī)或下一級(jí)粉磨設(shè)備中，僅有少量的機(jī)械密封用風(fēng)和收塵用風(fēng)。對(duì)前兩種輾磨的通風(fēng)量可通過(guò)出磨廢氣含塵嘗試來(lái)計(jì) 算。(1)烘干用風(fēng)：Qa=G KfC式中：Qa風(fēng)掃式及半風(fēng)掃式輾磨系統(tǒng)通風(fēng)量，m3/h；C料氣比，kg/m3, C值根據(jù)供熱方式、選粉裝置型式、原料、水分不同而有差別。一般生料取 0.50.70 g/m3;這里取為0.7;G磨機(jī)產(chǎn)量，265t/h;Kf循環(huán)風(fēng)降低率，用小數(shù)表示。風(fēng)掃式Kf=1.0,半風(fēng)掃式KJ=0.8-0.9。這里取為1.0。據(jù)止匕彳4至h Qa= 265/(0.7 (X001) 1 =378571.4 m3/h。(2)截面風(fēng)速Q(mào)=3600wS式中：

10、 w盤面風(fēng)速 612m/s；S一磨盤面積 m2S= R2=3.14X( 4-0)2=12.56 m20Q 428571 4.，一. 一一 .一 一W = Q = 4285/1.4 =9.48 m/s,在612m/s范圍內(nèi)，是符合要求的。 3600S 3600 12.56取 w=8m/s 則 Q=3600wS=3600 8X12.56=361728m3/h 為輸送物料所需。根據(jù)選型原則，所選取的風(fēng)量應(yīng)為兩者中較大的一個(gè)。2.5 料層厚度保持適當(dāng)料層厚度是輾式磨穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件、料層太薄，降低粉磨效率 甚至因磨機(jī)強(qiáng)振而停；料層過(guò)厚，會(huì)降低研磨效率，并易造成“飽磨”。料層厚度與輾徑關(guān)系：由 h=0

11、.02D 20=0.02 >1.8 X03 20=1656mm(D-磨輾直徑 mm)3磨機(jī)性能匯總由以上計(jì)算就可以選擇所需要的型號(hào)了，下表是所選磨機(jī)性能匯總表3- 1磨機(jī)性能匯總規(guī)格型號(hào)LM38.4磨盤直徑3800磨輻直徑1800磨輻個(gè)數(shù)4個(gè)磨盤轉(zhuǎn)速30r/min最大入磨粒度<75入磨物料水分3%產(chǎn)品細(xì)度R0.08 三 12%三 265t/h產(chǎn)品水分三 0.5%入磨風(fēng)溫285 c出磨風(fēng)溫80-90 C液壓系統(tǒng)工作壓力三 12MPa2400kw參考文獻(xiàn)高長(zhǎng)明.當(dāng)代水泥工業(yè)粉磨裝備選型趨勢(shì)分析.水泥技術(shù).2006.本文作者長(zhǎng)期從事硅酸鹽行業(yè)工作鄒一峰 吳志明 孫毅楊清峰蔡華鋒 陳飛合肥

12、水泥研究設(shè)計(jì)院(230051)1 .無(wú)煙煤煤粉制備的意義我國(guó)水泥行業(yè)中，回轉(zhuǎn)窯水泥廠熟料燃燒長(zhǎng)期以來(lái)均采用煙煤為燃料。由于我國(guó)煙煤礦藏分布不均，主要煙煤產(chǎn)地多在北方，而南方諸省則以無(wú)煙煤居多，幾乎沒(méi)有煙煤資源。北煤南運(yùn)，增加了鐵路等交通 部門的壓力，也增加了生產(chǎn)廠的燃料成本，因而加重了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。為了對(duì)燃料資源合理利用和降低南方 地區(qū)回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)的直接成本，需要解決在煙煤燃料缺乏的地區(qū)開發(fā)回轉(zhuǎn)窯用無(wú)煙煤為燃料問(wèn)題。以福 建省為例，當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤價(jià)格約150元/噸，而煙煤價(jià)格約為300元/噸。以每噸熟料用實(shí)物煤150公斤 計(jì)算，用煙煤燃燒噸熟料用煤成本為45元，？而用無(wú)煙煤只需一半的成本。以一條

13、600t/d 的熟料生產(chǎn)線計(jì)算，每年僅用燃料成本可減少 405萬(wàn)元。既可開拓當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤的使用途徑，也可給企業(yè)帶來(lái)顯著的效益。眾所周知，在常規(guī)的煙煤燃燒回轉(zhuǎn)窯燒成系統(tǒng)中，所用燃煤的揮發(fā)份一般為2030 %,如揮發(fā)份降低則會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)火困難，燃盡率差，火焰不穩(wěn)定，黑火頭長(zhǎng)，火焰溫度下降。若揮發(fā)份低于15 %以下采用常規(guī)工藝一般難以點(diǎn)燃，無(wú)法生產(chǎn)。這種現(xiàn)象是由煤的燃燒機(jī)理所決定的。當(dāng)煤受熱時(shí)，首先是揮發(fā)份 析出，這些揮發(fā)份具有較低的著火點(diǎn)，當(dāng)溫度達(dá)到時(shí)就迅速燃燒，從而點(diǎn)燃煤中的固定碳。固定碳則按以下反應(yīng)生成 CO 2 : 2C+O 2 - CO、C+O 2 - CO 2、CO+O 2 - CO 2。無(wú)煙

14、煤由于其揮發(fā)份含量低于10 %,燃燒時(shí)排出的助燃揮發(fā)氣體少，固定碳的點(diǎn)燃存在困難。而碳粒的燃盡速率與燃燒反應(yīng)中的反 應(yīng)溫度成正比，與粒子的粒徑平方成反比。因而必須提高燃燒反應(yīng)空氣溫度和降低燃煤粒徑。我們的研究 目的是解決無(wú)煙煤燃燒工藝中煤粉制備的主要技術(shù)問(wèn)題，探討如何可靠地、經(jīng)濟(jì)地降低入窯煤粉細(xì)度，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際開發(fā)煤粉制備工藝和裝備，為無(wú)煙煤燃燒熟料生產(chǎn)工藝線提供合格的煤粉。2 .常規(guī)煤粉制備工藝和設(shè)備目前國(guó)內(nèi)外常用的煤粉制備方法是采用立磨或球磨配雙分離、雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)煙煤煤粉主要采用普通風(fēng)掃球磨制備，回轉(zhuǎn)窯水泥廠煤磨車間主要生產(chǎn)工藝及煤磨機(jī)系統(tǒng)配置見(jiàn)表1。序號(hào)生產(chǎn)線規(guī)模華新窯600 t/d

15、新型干法300t/d )新型干法600、700t/d新型干法1000t/d )1系統(tǒng)特點(diǎn)中間倉(cāng)直吹系統(tǒng)雙風(fēng)機(jī)中間倉(cāng)雙風(fēng)機(jī)中間倉(cāng)或單 風(fēng)機(jī)中間倉(cāng)雙風(fēng)機(jī)中間倉(cāng)或 單風(fēng)機(jī)中間倉(cāng)2磨機(jī)規(guī)格，m 2.5 X3.9 2.2 X 3.0 2.2 X4.4 2.4 X4.753磨機(jī)產(chǎn)量，t/h10 125 68910 124產(chǎn)品細(xì)度R 80 , %10 1210 1210 1210 123 .煤的粉磨性能及相關(guān)試驗(yàn)關(guān)于煤的易磨性，一般認(rèn)為煤很好磨。其實(shí)不然。文獻(xiàn)1報(bào)導(dǎo)，煤的粉磨功指數(shù) Wi=1630kWh/t,不僅大大高于石灰石的功指數(shù) Wi=1012kWh/t ,也比熟料的功指數(shù) Wi=1620kWh/t高

16、。人們知道 生料中摻一些煤能提高產(chǎn)量。實(shí)際上，正如文獻(xiàn)所述，這只是由于摻煤后改善了白生料粉磨中普遍存在的 粘球、粘襯板的現(xiàn)象。如果配煤量較多，生料 Wi值將增大。配煤量愈多，煤的易磨性愈差，生料電耗 愈大。本文認(rèn)為，是煤的易碎性較好使得人們誤認(rèn)為易磨性好。在煤磨中，盡管多數(shù)情況下入磨煤塊度很大，配球一般最大 60mm就能處理，就是因?yàn)槊旱囊姿樾暂^好。與煙煤相比，無(wú)煙煤除在燃燒性能方面有著火溫度高，燃燒速度慢，燃盡率差的特點(diǎn)外，在粉磨性能方面也有較為明顯的差別。3.1 粉磨至一定細(xì)度時(shí)所需的時(shí)間無(wú)煙煤較之煙煤通常成礦地質(zhì)年代更為久遠(yuǎn)，可以認(rèn)為無(wú)煙煤是一種比煙煤晶體化更完整的形態(tài)。因而質(zhì)地變硬，易

17、磨性變差。這與石灰石的情況類似。眾所周知，棲霞灰?guī)r地質(zhì)年代較早，顏色較深；黃龍灰?guī)r地質(zhì)年代較晚，顏色較淺。通常棲霞灰?guī)r比黃龍灰?guī)r易磨性差得多。在我們進(jìn)行的大量化驗(yàn)室小磨試驗(yàn)中，無(wú)煙煤與煙煤易磨性的差別也得到證實(shí)。用小500 x 500mm統(tǒng)一小磨，標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配條件下，將煤磨到0.08mm篩余40%的細(xì)度，我們稱為粗磨；再換用適當(dāng)級(jí)配的小研磨 體，磨到細(xì)度為0.08mm篩余5%。我們稱為細(xì)磨。幾種煤的粗磨和細(xì)磨所需的時(shí)間見(jiàn)表2 。煤種煙煤1煙煤2煙煤3無(wú)煙煤1無(wú)煙煤2無(wú)煙煤3粗磨時(shí)間（min ）7815141720細(xì)磨時(shí)間（min ）9.51212222530試驗(yàn)表明，相同細(xì)度下無(wú)煙煤所用的 粉磨時(shí)

18、間普遍比煙煤長(zhǎng)，也就是說(shuō)無(wú)煙煤的易磨性差于煙 煤，特別是細(xì)磨性能更差。同時(shí)表明，無(wú)煙煤是一種相對(duì)易碎難磨的物料。3.2 不同研磨體對(duì)粉磨效果的影響無(wú)煙煤的易碎難磨特性，早在 90年代初期就引起了我們的注意。當(dāng)時(shí)推行機(jī)立窯節(jié)能技術(shù)改造，其 中的一項(xiàng)措施就是料、煤分別制備，以減輕機(jī)立窯的化學(xué)不完全燃燒現(xiàn)象。我們根據(jù)無(wú)煙煤的特點(diǎn)，采用 具有選擇性粉碎作用的棒磨來(lái)制備煤粉，其產(chǎn)品1mm通過(guò)率大于90%，而小于0.08mm的細(xì)粉含量極低，粒度組成非常適合機(jī)立窯燃燒的要求。水份小于5%時(shí)棒磨的效率很高，在LJP水泥廠，一臺(tái)裝機(jī)功率為55kW的小1.5 X 2.5m 棒磨在調(diào)試時(shí)， 80%負(fù)荷下產(chǎn)量可達(dá)13

19、t/h 。無(wú)煙煤用于回轉(zhuǎn)窯燃燒，對(duì)煤粉的要求與機(jī)立窯完全不同，必須尋求新的技術(shù)途徑。大量的實(shí)驗(yàn)室試 驗(yàn)結(jié)果顯示，如采用國(guó)內(nèi)常規(guī)方法粉磨無(wú)煙煤必將大大增加粉磨電耗，且煤粉細(xì)度難以保證。同時(shí)發(fā)現(xiàn)， 采用適當(dāng)尺寸的小研磨體對(duì)大多數(shù)煙煤和無(wú)煙煤的細(xì)磨效果均很好。福建DT水泥廠不同研磨體對(duì) 無(wú)煙煤粉磨效果的影響見(jiàn)表3 。表3 DT水泥廠無(wú)煙煤粉磨試驗(yàn)結(jié)果（0.08mm篩余，%）煤種研磨體類型粉磨時(shí)間（min）036912151821242730A30、40球42.729.620.314.09.46.3-小段42.722.711.24.21.60.6-B30、40球41.636.331.627.022.3

20、19.015.011.98.86.24.7小段41.635.129.023.017.913.49.56.03.3-C30、40球46.341.036.933.029.325.822.920.317.615.313.0小段46.339.533.928.524.120.417.113.911.08.16.0D30、40球43.339.836.733.831.028.225.823.121.019.017.2小段43.338.033.430.027.024.121.418.615.913.311.0從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出小段的細(xì)磨效果明顯優(yōu)于普通鋼球。同時(shí)可見(jiàn)，不同的無(wú)煙煤效果也不一樣。此外，可以看出四

21、種無(wú)煙煤易磨性最好的是A ,其余依次為B、C、D。作為工業(yè)性試驗(yàn)，1998年我們?cè)贖RB水泥廠對(duì)小2.4 X 9m煤磨進(jìn)行改造。該磨開流生產(chǎn)，無(wú)計(jì)量設(shè)備。原煤烘干后喂入磨內(nèi)，出來(lái)即為成品，這種工藝流程國(guó)內(nèi)很少。改造前細(xì)度約18%，有時(shí)達(dá)30% ,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量1113t ，喂料皮帶調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速為 200220r/min 。廠方改造目標(biāo)是希望把煤粉篩余降 下來(lái)，以利于窯的燃燒。我們?cè)谀?nèi)增設(shè)篩分隔倉(cāng)板，調(diào)整倉(cāng)位和級(jí)配，特別是在細(xì)磨倉(cāng)采用小研磨體。試驗(yàn)中取得了大量的寶貴數(shù)據(jù)。試驗(yàn)證明，如果工藝參數(shù)選擇得當(dāng)，小研磨體可以象實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)顯示的那樣高效地完成煤的細(xì)磨任務(wù)。經(jīng)過(guò)幾次調(diào)整，改造完成后在喂料量不變時(shí)，

22、細(xì)度很容易達(dá)到5% ;在細(xì)度約10%時(shí)，喂料皮帶調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)300 r/min，實(shí)測(cè)喂料皮帶速度比原來(lái)提高約50%。在取得大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我們針對(duì)不同的生產(chǎn)線進(jìn)行了無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)的研究設(shè)計(jì)，目前已進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用開發(fā)階段。4 .無(wú)煙煤煤粉的制備工藝4.1 新建生產(chǎn)線的煤粉制備工藝我們研究設(shè)計(jì)的無(wú)煙煤制備工藝系統(tǒng)首先用于福建DT水泥廠日產(chǎn)600t五級(jí)預(yù)熱器窯生產(chǎn)線。DT水泥廠廠區(qū)附近的無(wú)煙煤粉磨性能試驗(yàn)上文已經(jīng)述及，其易磨性在迄今我們所作的試驗(yàn)中是最差的。其工業(yè)分析和煤灰化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表4。選擇B煤進(jìn)行不同溫度下?lián)]發(fā)份、 點(diǎn)火特性試驗(yàn)，見(jiàn)表5、表6 o表4無(wú)煙煤工業(yè)分析和煤

23、灰化學(xué)分析（）煤種M adV adA adFC adQ net,ad (kJ/kg)SiO 2Al 2 O 3Fe 2 O 3CaOMgOA0.9711.5825.2062.252432855.6724.009.952.012.56B0.673.6720.8974.732563253.5324.4410.471.981.93C1.092.5723.8172.532447064,9616.926.964.381.55D1.652.8617.0478.452684468.6814.395.704.062.08表5 B煤在不同溫度下的揮發(fā)份標(biāo)定溫度c449517584703揮發(fā)份（重量% ）1.29

24、2.252.863.35表6 B煤點(diǎn)火性能試驗(yàn)結(jié)果粒徑燃燒氣體中O2 %點(diǎn)火時(shí)間ms點(diǎn)火溫度cd<60 ii m211501050從表5、表6可見(jiàn)，B煤的揮發(fā)、點(diǎn)火性能很差。這說(shuō)明，無(wú)煙煤的易磨性、燃燒性能的趨向是基 本一致的。由于燃燒煤粉的燃盡時(shí)間與粒徑的平方成正比，因此要求煤粉0.08mm篩余小于3% 。也就是說(shuō)，隨著煤質(zhì)不同，煤粉細(xì)度要求也不同，對(duì)于粉磨設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)也有待合理選擇。根據(jù)DT廠無(wú)煙煤性能分析試驗(yàn)結(jié)果和以前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們確定無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)的規(guī)格為2.2 X5.8m o該磨機(jī)具有兩個(gè)粉磨倉(cāng)。第一倉(cāng)主要用于粗磨，采用的研磨體為鋼球，主要承擔(dān)破碎和粗磨作用。 第二倉(cāng)是細(xì)

25、磨倉(cāng)，采用的研磨體為特制的鋼段，是煤粉磨細(xì)的關(guān)鍵。原煤在第一倉(cāng)粉磨后經(jīng)由第一、二倉(cāng) 之間特制的篩分裝置進(jìn)行粗細(xì)分離，分離后細(xì)粉及時(shí)進(jìn)入二倉(cāng)，粗粉則繼續(xù)留在一倉(cāng)，這是細(xì)磨倉(cāng)采用小研磨體的必要條件。在風(fēng)掃磨中，煤粉產(chǎn)質(zhì)量受粉磨能力和烘干能力的制約。傳統(tǒng)煤磨中煙煤煤粉不必磨得很細(xì)，烘干能力往往是主要矛盾，因此煤磨大多是短而粗，即長(zhǎng)徑比較小，能通入大量熱風(fēng)。無(wú)煙煤水份一般較煙煤低，而細(xì)度要求細(xì)， 易磨性又差, 粉 磨能力是主要矛盾，應(yīng)選擇較大的長(zhǎng)徑比。傳統(tǒng)煤磨在停磨檢查時(shí)?？煽吹侥?nèi)兩邊有很多煤粉而中間風(fēng)掃得很干凈，這說(shuō)明熱風(fēng)在磨內(nèi)穿空而過(guò)， 分布嚴(yán)重不均。 我們?cè)谶M(jìn)風(fēng)處設(shè)計(jì)了均風(fēng)裝置， 使熱風(fēng)在整個(gè)

26、斷面上分布 , 這也相當(dāng)于提高了磨機(jī)的 烘干能力，所以不設(shè)烘干倉(cāng)。實(shí)際使用中制備出的煤粉水份、細(xì)度都符合煅燒的要求。此外，我們改進(jìn)了密封，減少了漏風(fēng)；改進(jìn)了進(jìn)料結(jié)構(gòu)，使小球不易在進(jìn)料斗處堆積，使熱風(fēng)能順利入磨。在粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， 由于當(dāng)時(shí)條件所限, 仍然沿用了傳統(tǒng)的粗粉分離器， 其分離效率低， 回粉細(xì)度小于 20% 。系統(tǒng)中其它主要設(shè)備包括旋風(fēng)式細(xì)粉分離器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、袋式受塵器、排風(fēng)機(jī)等。該系統(tǒng)于 1999 年初投入正常生產(chǎn)。 開始階段 A 煤和 B 煤搭配使用， 后來(lái)全部使用低揮發(fā)份的 B 煤， 這在全國(guó)是第一家。系統(tǒng)產(chǎn)量基本穩(wěn)定在 7.58t/h ，最高可達(dá)9t/h 。煤粉細(xì)度23% ,水

27、份1 1.5% 。該磨仍未達(dá)最大能力，主機(jī)電流僅 380A （額定電流500A ）。3 年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)便，制備出的煤粉完全可以滿足回轉(zhuǎn)窯煅燒的要求，系統(tǒng)的粉塵也可達(dá)標(biāo)排放。隨后為 1000t/d 新型干法生產(chǎn)線配套的 2.4 X 6.5m無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī) 也于2001年11月在湖南YS水泥廠投產(chǎn)， 煤粉細(xì)度控制為35% o在裝載量為額定裝載量 2/3 時(shí)，產(chǎn)量已達(dá)10t/h 。預(yù)計(jì)滿負(fù)荷粉磨無(wú)煙煤時(shí)，按現(xiàn)有細(xì)度不變，產(chǎn)量可達(dá)13t/h 以上。4.2 原有煤粉制備系統(tǒng)的在線改造用無(wú)煙煤作燃料在許多廠已不斷得到應(yīng)用。 這些廠原有的煤粉制備系統(tǒng)制備的煤粉細(xì)度一般為0.08

28、mm篩余1012% ,有的達(dá)到16% o要使其達(dá)到無(wú)煙煤燃燒的要求，必須對(duì)原有煤粉制備系統(tǒng)進(jìn)行改造。以湖南 DJ 水泥廠為例， 該廠有 3 臺(tái)濕法華新窯，各有一套煤粉制備系統(tǒng)且可以互相串用。 煤粉制備系統(tǒng)流程如圖1 。煤磨規(guī)格為2.5 X 3.9 m，有效內(nèi)徑為2.5 m，有效長(zhǎng)度為3.9m，裝球量為25t , 電機(jī)功率 320kW 。煙煤入磨水份約 12% ，煤粉細(xì)度平均約 13% ，產(chǎn)量約 10t/h 。在對(duì)無(wú)煙煤進(jìn)行易磨 性試驗(yàn)和其它有關(guān)試驗(yàn)、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)了解和研究后，我們確定采用以下技術(shù)措施：工藝流程改造。如圖 2 所示，取消了原循環(huán)風(fēng)機(jī)和循環(huán)風(fēng)管，棄用旋風(fēng)筒，代之以高濃度煤磨袋式收

29、塵器，廢氣全部經(jīng)收塵器由系統(tǒng)內(nèi)唯一的排風(fēng)機(jī)排入大氣。使流程大為簡(jiǎn)化，操作更加方便。磨內(nèi)改造。采用新型襯板，提高粉磨效率。既不降低磨機(jī)有效容積，又不會(huì)形成使煤粉易于留存的死角，還能使研磨體沿軸向合理分級(jí)，使大球多聚集于進(jìn)料端。合理的研磨體級(jí)配。由于襯板的分級(jí)作用，平均球徑可以降低，采用小球加強(qiáng)細(xì)磨能力，結(jié)合小磨試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)出最佳級(jí)配。采用高效分離器。用 CMS-30煤磨選粉機(jī)代替2.5m粗粉分離器，提高了分離效率，減輕了磨機(jī)負(fù) 擔(dān)。同時(shí)使細(xì)度控制變得方便，煤粉細(xì)度更加穩(wěn)定。改造完成后，在無(wú)煙煤占60% 、煙煤占 40% ，原煤水份約 11% 的情況下，產(chǎn)量可達(dá) 13t/h 以上，煤粉細(xì)度為 5

30、% ，水份小于1.5% 。當(dāng)時(shí)有煤磨檢修，一臺(tái)磨供兩臺(tái)窯只略為緊張?，F(xiàn)在該廠停了一臺(tái)煤磨，僅用兩臺(tái)煤磨供應(yīng)三臺(tái)窯用的煤粉還有富余。圖1 DJ水泥廠煤磨系統(tǒng)改造前工藝流程圖2 DJ水泥廠煤磨系統(tǒng)改造后工藝流程 5 .小結(jié)回轉(zhuǎn)窯水泥廠因地制宜采用廉價(jià)的無(wú)煙煤或劣質(zhì)煤來(lái)燃燒熟料，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其關(guān)鍵技術(shù)之一是煤粉制備工藝及設(shè)備。本文的研究對(duì)無(wú)煙煤和劣質(zhì)煤的利用具有現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)煙煤具有燃燒性能差和易磨性差的特點(diǎn)，在相同的粉磨細(xì)度下，無(wú)煙煤所需的粉磨時(shí)間大于煙煤；而采用小研磨體在 多數(shù)情況下可有效地提高粉磨效率。通過(guò)研究，開發(fā)了適合不同情況的無(wú)煙煤煤粉制備工藝和裝備。對(duì)于老廠在線改造，可通

31、過(guò)理順工藝流程、磨內(nèi)改造、采用高效分離器等措施來(lái)滿足要求；對(duì)于新建生產(chǎn)線， 則采用新型 無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)更為合理。2.2 x 5.8m無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)可以為 600t/d 、700t/d 生產(chǎn)線配套，2.4 X 6.5m 磨機(jī)可為10001500t/d 新型干法生產(chǎn)線配套。在水份低于10%的情況下，這種煤磨也非常適合于粉磨煙煤，可大幅度降低電耗，并且細(xì)度穩(wěn)定。 2.2 X 5.8m 煤磨配華新窯或1000t/d 新型干法線還有富余， 2.4 X 6.5m 煤磨可配1500t/d 2000t/d 新型干法線。應(yīng)當(dāng)指出，這種煤磨技術(shù)含量較高，其倉(cāng)位和級(jí)配及篩分結(jié)構(gòu)等參數(shù)要根據(jù)不同煤的性能進(jìn)行調(diào)整， 并非一

32、成不變。因此在選用前要由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)煤的各種性能進(jìn)行全面了解，才能取得最佳效果。 參考文獻(xiàn)1羅帆：水泥原料易磨性的影響及其改善.水泥，1998年第10期0引言通過(guò)引進(jìn)、消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以及多年不斷的探索和研究，我公司于90年代中期在MDC系列煤磨袋除塵器的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)出具有更優(yōu)異防燃防爆性能的FGM型高濃度、防爆型氣箱脈沖煤磨袋式除塵器。它克服了 MDC除塵器受分室反吹清灰能力的限制，處理氣體含塵濃度到很大限制的問(wèn)題， 可以處理1000g/m2的含塵氣體，在立式煤磨上應(yīng)用，可以省去細(xì)粉分離器或動(dòng)態(tài)選粉機(jī)，直接作為一級(jí) 除塵設(shè)備，降低了系統(tǒng)阻力和后排風(fēng)機(jī)的裝機(jī)功率，標(biāo)況下粉塵排放濃度可

33、低于50mg/m3。本文以此為例，介紹煤磨袋除塵器的選型及使用。1系統(tǒng)工作原理氣箱脈沖袋除塵器采用分箱室清灰，清灰時(shí)逐箱隔離輪換進(jìn)行，各收塵箱室的脈種噴吹時(shí)間和清灰周期由除塵器 PLC控制儀自動(dòng)控制連續(xù)進(jìn)行。除塵器本體分隔成若干個(gè)箱室，每箱室有若干條濾袋，含塵氣體經(jīng)濾袋過(guò)濾凈化后經(jīng)過(guò)由提升閥板控制通斷的箱室孔匯入出風(fēng)管道外排。當(dāng)除塵器過(guò)濾工作一定時(shí)間（或系統(tǒng)阻力達(dá)到設(shè)定值）后，除塵器控制儀發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉其中一個(gè)箱室的提升閥，切斷過(guò)濾氣 流，隨后開啟該箱室的脈沖閥，使壓縮空氣瞬間沖入該箱室上部的凈氣室，氣振清除濾袋上外附的粉塵。后重新開啟提升閥，使該箱室重新進(jìn)入過(guò)濾工作狀態(tài)。順次循環(huán)執(zhí)行上述動(dòng)作

34、程序，完成各室清灰。 2 設(shè)計(jì)選型 目前國(guó)內(nèi)擬建、在建、新建的水泥生產(chǎn)線多是20005000t/d的新型干法生產(chǎn)線。各設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)煤粉制備系統(tǒng)時(shí)， 采用的生產(chǎn)工藝流程及性能配置有所不同， 配置的除塵器規(guī)格型號(hào)也有所區(qū)別。 5000t/d規(guī)模：煤磨多采用立式磨，處理風(fēng)量在110000120000m3/h,一般配置FGM96 2X10或FGM128 2X6型除塵器，設(shè)備投資在 65 萬(wàn)元左2500t d 或 2000t d 規(guī)模：煤磨可以采用立式磨或風(fēng)掃磨，除塵器處理風(fēng)量在3300041000m3/h, 一般配置FGM96 7FGM96 9型除塵器，設(shè)備投資在2530萬(wàn)元。1000t /d規(guī)模；煤

35、磨采用風(fēng)掃磨，除塵器處理風(fēng)量在 2500030000m3/h, 般配置FGM96 5或FGM96 6 型除塵器，設(shè)備投資在 25 萬(wàn)元以下。 2 1 處理風(fēng)量 根據(jù)選定的煤磨主機(jī)設(shè)備及工藝需要確定工況風(fēng)量，并考慮5 左右的系統(tǒng)漏風(fēng)量。除塵器處理風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)大于煤磨系統(tǒng)風(fēng)量，太大則設(shè)備型號(hào)規(guī)格加大，增加投資；偏小則濾袋過(guò)濾風(fēng)速大，濾袋壽命短，壓力損失大，收塵效率低。一般可根據(jù)系統(tǒng)工藝配置情況及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。2. 2進(jìn)口粉塵濃度除塵器進(jìn)口粉塵濃度 01000g/m3。2. 3使用溫度 煤磨袋除塵器對(duì)于進(jìn)口風(fēng)溫有較嚴(yán)格的限制，既要防止超溫煤粉燃爆，又要防止低溫結(jié)露，合適的使用溫度范圍是55-85 Co

36、2 4 阻力損失 除塵器阻力主要是濾袋阻力， 而濾袋阻力又受濾料性能及工藝流程影響，總體的阻力損失在1 5002000Pa左右。2. 5系統(tǒng)壓力 除塵器承受的系統(tǒng)壓力與工藝布置有關(guān)，一般情況，除塵器承受的系統(tǒng)壓力在 9000Pa 以下；如采用立式磨，利用窯尾廢氣作為烘干熱源時(shí)，除塵器需承受的系統(tǒng)壓力可達(dá) 14 000Pa 以上。配置除塵器時(shí)需要特別指明。 2 6 過(guò)濾風(fēng)速 一級(jí)收塵時(shí)，過(guò)濾風(fēng)速應(yīng)取較低值；二級(jí)收塵時(shí)可取較高值；粉塵顆粒細(xì)時(shí)，過(guò)濾風(fēng)速應(yīng)降低。過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高會(huì)加重濾袋負(fù)擔(dān)，增加系統(tǒng)阻力，導(dǎo)致濾袋壽命縮短，清灰效率低；風(fēng)速過(guò)低則增加過(guò)濾面積，設(shè)備規(guī)格加大。 一般而言，煤磨袋除塵器的過(guò)濾

37、風(fēng)速可選擇在0. 8-1. 0m/min,凈過(guò)濾風(fēng)速嚴(yán)格控制在1. 2m/min以下。2. 7過(guò)濾面積及濾袋數(shù)量規(guī)格 根據(jù)處理風(fēng)量及過(guò)濾風(fēng)速可以推算出過(guò)濾面積， 選配出相應(yīng)的除塵器型號(hào)規(guī)格， 確定濾袋規(guī)格及數(shù)量。有些生產(chǎn)廠家為節(jié)省造價(jià)，推出非標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)規(guī)格，把濾袋長(zhǎng)度盲日加長(zhǎng)，造成清灰不徹底，系統(tǒng)燃爆可能性加大，給生產(chǎn)造成安全隱患： 2 8 壓縮空氣耗氣量可根據(jù)清灰周期、每室配胃的脈沖閥數(shù)、脈沖閥噴吹氣量大致核算，除塵器設(shè)備選型樣本中也給出了耗氣量數(shù)據(jù)。當(dāng)配備空壓機(jī)站壓縮空氣時(shí)，耗氣量應(yīng)富余 50；采用獨(dú)立空壓機(jī)供氣量，耗氣量應(yīng)富余 100% 。 3 設(shè)備配置 3 1 設(shè)備制造企業(yè)選擇 現(xiàn)在生產(chǎn)

38、制造袋除塵器的企業(yè)很多，但真正能夠掌握核心技術(shù)、保障產(chǎn)品質(zhì)量、具有良好使用業(yè)績(jī)的企業(yè)為數(shù)不多，特別是對(duì)于高濃度煤粉袋除塵器這類對(duì)設(shè)備技術(shù)、工藝、防燃防爆性能、設(shè)備配置、安全使用等要求極高的專項(xiàng)設(shè)備，更應(yīng)該具有良好的技術(shù)和性能保障，不能僅偏重于價(jià)格因素，以免給生產(chǎn)過(guò)程留下隱患、， 3 2 濾料的選擇 國(guó)產(chǎn)濾料主要有抗靜電滌綸針刺氈、抗靜電防油防水滌綸針刺氈、抗靜電滌綸針刺氈覆膜、抗靜電防油防水滌綸針刺氈覆膜等，進(jìn)口濾料主要有戈?duì)?、唐納森抗靜電滌綸針刺氈覆膜等濾料。 由于煤磨系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率相對(duì)較低，經(jīng)常開開停停，特別是有時(shí)原煤水分較高，容易造成煙氣結(jié)露，因此建議設(shè)計(jì)及訂貨時(shí)選用國(guó)產(chǎn)抗靜電防油防水（三防）滌綸針刺氈或者是抗靜電滌綸針刺氈覆膜濾料，以滿足濾料抗結(jié)露的要求，同時(shí)這2 種濾料價(jià)格不算高，使用壽命比較長(zhǎng)，是綜合性價(jià)比較為合適的濾料。如果是對(duì)粉塵排放濃度、裝備技術(shù)水平要求非常高的地區(qū)，資金又有所保證，可以選用進(jìn)口濾料。 3 3 防爆門防爆門歸納起來(lái)有3 種類型：帶安個(gè)鎖的可調(diào)式防爆安全閥、防爆膜片、重錘式。 帶安全鎖的叫可調(diào)式防爆安全閥通過(guò)對(duì)鎖的調(diào)節(jié)。重錘類型防爆門通過(guò)對(duì)重錘位置的調(diào)節(jié)設(shè)定不同的