無機非金屬材料工藝學(xué)-水泥工藝2

1、2.3 干 燥脫水方法：重力脫水(水和物料密度不同)；機械方法脫水；加熱(a)(b)(c).(1) 物料水分性質(zhì) 2.3.1 枯燥的物理過程 水分 按水與物料的結(jié)合的強弱化學(xué)結(jié)合水(結(jié)晶水) 物理化學(xué)結(jié)合水(大氣吸附水)機械結(jié)合水(自在水)平衡水分可排除水分按枯燥過程中水分排出的限制枯燥過程中物料外表水蒸氣壓與枯燥介質(zhì)中水蒸氣壓到達動態(tài)平衡時。枯燥烘干：用加熱的方法到達除去物料中部分物理水分 的過程。.(2) 物料枯燥過程 加熱 外分散 內(nèi)分散 (1) 加熱階段物料溫度不斷升高，水分蒸發(fā)量不斷升高。 (2) 等速枯燥階段物料溫度堅持不變，內(nèi)部水分不斷向外表遷移內(nèi)分散速率外分散速率 (3) 降速

2、枯燥階段外分散速率內(nèi)分散速率.2.3.1 枯燥設(shè)備與工藝 (1) 回轉(zhuǎn)烘干機 傾斜式轉(zhuǎn)筒 用途： 用于延續(xù)枯燥砂、 礦渣、粘土等粉狀、 顆粒狀或小塊物料。. (1) 順流式回轉(zhuǎn)烘干機烘干機內(nèi)氣流與物料同向運動。 特點： 枯燥速率大、終了溫度低，但干 燥速度不均勻。 運用： 初水分較高、可以劇烈脫水的物 料，比如粘土礦渣、煤等物料。.舉例闡明:順流式回轉(zhuǎn)烘干機流程圖混合室物料氣流. (2) 逆流式回轉(zhuǎn)烘干機烘干機內(nèi)氣流與物料作逆向運動。 特點： 枯燥速率均勻，熱效率高； 運用： 適宜于終水分要求很低而又不能劇烈 脫水的物料， 如：砂子、石灰石等物料。.舉例闡明:逆流式回轉(zhuǎn)烘干機流程圖1、濕料加料

3、器；2、余熱鍋爐及收塵安裝；3、回轉(zhuǎn)窯；4、熄滅室；5、熄滅器 6、燃料；7、冷卻器；8、空氣；9、干料倉 物料氣流混合室.(2) 流態(tài)化烘干機 任務(wù)原理： 使熱空氣經(jīng)過鋪在具有格孔的篦板上的物料層，當(dāng)氣流速度大于臨界速度時，物料呈現(xiàn)流化床形狀，氣固之間進展猛烈的熱交換。 運用： 用于延續(xù)枯燥小塊或顆粒狀 物料，如砂、粘土、礦渣。單層流態(tài)化烘干機.雙層流態(tài)化烘干機多層流態(tài)化烘干機三層篦板123. 特點： 1在很低的氣速下即可獲得均勻的流化，從而大大降低了能耗、 顆粒間的磨損和粉塵夾帶； 2物料停留時間分布均勻，幾乎可以以為是“柱塞式流動，且停 留時間易于調(diào)理控制，因此可獲得枯燥非常均勻且質(zhì)量符

4、合要 求的產(chǎn)品； 3可以處置外形不規(guī)那么的物料。 .(3) 懸浮烘干機 任務(wù)原理： 來自熄滅室的高溫?zé)煔?，以切線方向進入烘干筒，濕物料從烘干筒的上端參與，進入烘干筒后在切向氣流和本身重力的作用下程向下的螺旋狀運動，物料得以烘干。 運用： 用于烘干粉狀及小顆粒物料。. 特點： 優(yōu)點： 1) 烘干效率高，單位容積蒸發(fā)強度可達100-300kg/mh, 2) 設(shè)備構(gòu)造較回轉(zhuǎn)式烘干機簡單，設(shè)備質(zhì)量輕。 缺陷： 1) 懸浮式烘干機的運用有其局限性.它只能用來烘干粒狀 物料，不適用于烘干30mm以上的大塊物料.也不適于烘 干粉狀或黏性物料. 2) 懸浮式烘干機還有回轉(zhuǎn)件磨損快.揚塵比較嚴(yán)重，耗費動 力較多

5、.操作和維修費用大等缺陷。.2.4 粉 磨 在外力作用下，經(jīng)過沖擊、擠壓、研磨等抑制物體變形時的應(yīng)力與質(zhì)點間的內(nèi)聚力，使塊狀物料變?yōu)榧毞鄣倪^程。2.4.1 粉磨流程 水泥廠的粉磨作業(yè)有生料、水泥和煤粉。1. 根本概念 開路粉磨系統(tǒng) 閉路粉磨系統(tǒng). 系統(tǒng)級數(shù)粉磨物料經(jīng)過一個磨制得產(chǎn)品的稱為一級系統(tǒng)。粉磨物料先后經(jīng)過兩個磨制的產(chǎn)品的稱為二級系統(tǒng)。一級粉磨系統(tǒng).二級粉磨系統(tǒng). 循環(huán)負荷率粉機的回料量T與廢品量Q之比，以百分數(shù)表示：K = T/Q * 100%K循環(huán)負荷率(%)a 出磨物料即入選粉機物料經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 b 回料指選粉機粗粉經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 c 產(chǎn)品指選

6、粉機細粉經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 A 出磨物料即入選粉機物料細度篩余百分數(shù)(%)B 回料指選粉機粗粉細度篩余百分數(shù)(%)C 產(chǎn)品選粉機細粉細度篩余百分數(shù)(%).2. 生料和水泥的粉磨系統(tǒng) 1、 生料粉磨系統(tǒng) 干法生料粉磨系統(tǒng) (開路、閉路之分)采用干法粉磨工藝時，對含有水分的物料要經(jīng)過烘干。 20世紀(jì)50年之前，物料都是經(jīng)過單獨烘干設(shè)備烘干后入磨的。 烘干粉磨系統(tǒng)物料在粉磨過程中進展烘干、磨碎，比外表積不斷增大，烘干效果更好。 優(yōu)點：節(jié)省投資和管理人員，有利于提高粉磨效率。 缺陷：操作復(fù)雜、影響產(chǎn)、質(zhì)量的要素增多。.熱氣流熱氣流.烘干磨用的熱風(fēng)，普通來自窖系統(tǒng)的熱廢氣以及熄滅爐的輔助供

7、熱，也可以有單獨的熄滅爐提供。 典型的烘干粉磨系統(tǒng) 普通風(fēng)掃磨系統(tǒng)； 帶預(yù)分別的風(fēng)掃磨系統(tǒng)； 尾卸提升循環(huán)烘干磨系統(tǒng)； 中卸提升循環(huán)烘干磨系統(tǒng)； 帶錘式還擊磨兼烘干的風(fēng)掃磨系統(tǒng)； 帶立筒烘干機的烘干粉磨系統(tǒng)。. 風(fēng)掃磨系統(tǒng) 11334422任務(wù)原理：在磨尾排風(fēng)機(1)的抽力作用下，熱風(fēng)進入磨內(nèi)(2)。已被粉磨的物料由經(jīng)過磨內(nèi)的熱風(fēng)帶入分別器(3)，分別出來的粗粉再次回磨，合格細粉由旋風(fēng)收塵器(4)搜集下來。.優(yōu)點： 熱廢氣利用率高，流程簡單，保送設(shè)備少，維修任務(wù)量小，設(shè)備利用率高，允許進磨物料水分高。缺陷： 粉磨單位產(chǎn)品的總電耗較高，不宜用以粉磨硬質(zhì)難磨的物料。因物料難磨，添加了循環(huán)量，電耗增

8、大。 風(fēng)掃磨系統(tǒng)的優(yōu)缺陷： . 2、 水泥粉磨系統(tǒng) 分類開路粉磨系統(tǒng)中長磨、長磨二級閉路粉磨系統(tǒng)短磨一級閉路粉磨系統(tǒng)中長磨、長磨1) 開路粉磨系統(tǒng) 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單、設(shè)備少，操 作簡便，投資低。 缺陷：過粉磨景象嚴(yán)重，電耗 高，不經(jīng)濟。 運用：適于消費比外表積 32003300cm2/g的水泥。物料經(jīng)喂料設(shè)備喂入磨機進展粉磨，卸出磨機即為廢品。.開路粉磨系統(tǒng)舉例 .2) 一級閉路粉磨系統(tǒng) (尾料提升循環(huán)磨) 優(yōu)點：減少過粉磨景象，產(chǎn)品 粒度可以調(diào)理(選粉機)。 缺陷：系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備多、維 修任務(wù)量大、投資高。 運用：適于消費比外表積 26006000cm2/g的水泥。出磨物料經(jīng)選粉機分選，細度符

9、合要求的為廢品，粗粉前往磨內(nèi)重新粉磨，稱閉路流程?，F(xiàn)代水泥消費中運用比較廣泛的水泥粉磨系統(tǒng)。.一級閉路粉磨系統(tǒng)舉例 .3) 二級閉路粉磨系統(tǒng)雖然可以減少過粉磨景象，減小二級磨的喂料制度，粉磨效率較高，但是系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，因此運用較少。.2.4.2 粉磨設(shè)備 磨機的組合方式 粉磨機的種類：粉磨機主要分為管磨機、立式磨、輥壓磨、程度輥磨等。1、除輥壓磨(機)普通要帶打散機外，管磨機,立式磨，程度輥磨 均可以獨立作為終粉磨。 2、組合粉磨。1、管磨機球磨機2、球磨機輥壓機打散機目前常用的粉磨組合方式.(1) 球磨機 任務(wù)原理：主要任務(wù)部分為一回轉(zhuǎn)圓筒，靠筒內(nèi)裝入的鋼球、剛段等研磨介質(zhì)的沖擊和研磨作

10、用使物料粉碎、細磨。 分類：. 球磨過程中的三種轉(zhuǎn)動形狀：周轉(zhuǎn)形狀：研磨體與物料附筒體一道運轉(zhuǎn)圖c，研磨體對物料起不 到?jīng)_擊和研磨作用；傾斜形狀：轉(zhuǎn)速太慢，研磨體和物料因摩擦力被筒體帶到等于動摩擦 角的高速時，研磨體和物料下滑。圖a，對物料有研磨作 用，但無對物料的沖擊作用； 拋落形狀：研磨體提升到一定高度后拋落下來圖b，研磨體對物料 有較大的沖擊與研磨作用 . 1、優(yōu)點 1對物料物理性質(zhì)動搖順應(yīng)性強，能延續(xù)消費，且消費才干較大。便于大型化，可滿足現(xiàn)代企業(yè)大規(guī)模消費的需求， 2粉碎比大，300甚至可達1000以上，產(chǎn)品細度、顆粒級配易于調(diào)理，顆粒形貌近似球形，有利于水泥的水化和硬化。 3作業(yè)方

11、法簡單，粉磨的同時對物料有混合、攪拌、均化作用。 4構(gòu)造簡單，運轉(zhuǎn)率高，密封性能良好，維護管理簡單，操作可靠。 球磨機的特點. 2、缺陷 1粉磨效率低，電能的利用率較低，據(jù)安賽姆Anselm的測算，管磨機的效率只需0.6，大多數(shù)學(xué)者和專家以為最高也不超越29。 2設(shè)備笨重，總重可達幾百噸，噪音大，運轉(zhuǎn)中有較強振動。 3轉(zhuǎn)速低普通為1530r/min，需配置昂貴的減速機。.(2) 立式磨 立式磨是又稱碾磨機、環(huán)輥磨、中速磨以及以制造廠命名的磨機(萊歇磨、伯力鳩斯立磨等)。 構(gòu)造構(gòu)造：1. 磨盤：包括導(dǎo)向環(huán)、提升安裝等2. 磨輥：足夠的韌性和耐磨性能 3. 選粉機：可分為靜態(tài)、動態(tài)和高 效組合式選

12、粉機三大類4. 加壓安裝：液壓安裝，儲能器。5. 監(jiān)視安裝：搖臂監(jiān)視、振動監(jiān)視6. 傳動安裝：電動機、減速器。7. 噴水系統(tǒng)：降低溫度、穩(wěn)定料層8. 粗粉外循環(huán)系統(tǒng)：提升機。. 任務(wù)原理：碾磨：電動機經(jīng)過減速機帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料從下料口落到磨盤中央，在離心力的作用下向磨盤邊緣挪動并遭到磨輥的碾壓，粉碎后的物料從磨盤邊緣溢出。挑選：來自噴嘴環(huán)高速向上的熱氣流將粉料帶至與高效選粉機內(nèi)，粗粉經(jīng)分別器分選后前往到磨盤上，重新粉磨；細粉那么隨氣流出磨，在系統(tǒng)的收塵安裝中搜集下來，即為產(chǎn)品。再次粉磨：沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料和不測進入的金屬件從風(fēng)環(huán)處沉落，由刮料板刮出后，經(jīng)外循環(huán)的斗提機喂入磨內(nèi)再次粉

13、磨。. 立式磨的類型和構(gòu)造錐輥-平盤式(eg. 萊歇磨機)錐輥-碗-彈簧壓力式(eg. 雷蒙磨)鼓輥-碗式(eg. MPS磨機)雙鼓輥-碗式(eg. 伯利鳩斯磨機)圓柱輥-平盤式(eg. ATOX磨機)球-環(huán)式(eg. E型磨機)圓柱輥-環(huán)式(eg. 雷蒙磨機)分類按研磨體的組合方式. 舉例闡明-MPS磨機(鼓輥-碗式). 立式磨的運用及特點： 運用：集破碎、枯燥、粉磨、分級保送于一體，消費效率高，可將塊狀、顆粒狀及粉狀原料磨成所要求的粉狀物料，廣泛運用于水泥、電力、冶金、化工、非金 屬礦等行業(yè)。 特點： 優(yōu)點：1. 消費投資費用大幅降低；2. 消費效率高，節(jié)能環(huán)保；3. 物料烘干才干強；4.

14、 操作簡便，維修方便；5. 產(chǎn)質(zhì)量量穩(wěn)定易檢測。 缺陷：不適于粉磨硬質(zhì)和磨蝕性的物料運用壽命較短，維修較頻繁 .(3) 輥壓機 構(gòu)造構(gòu)造： 機架、 兩個輥系、 傳動安裝、 扭矩支承、 輥罩、 進料安裝、 液壓加壓系統(tǒng)、 主軸承光滑系統(tǒng)、 干油光滑系統(tǒng)、 電氣系統(tǒng). 任務(wù)原理：采用兩輥相向旋轉(zhuǎn)，輥間堅持一定的任務(wù)區(qū)間間隙可調(diào)，物料從間隙上方給料，隨著輥子的旋轉(zhuǎn)而向下運動，隨著物料遭到的壓力越來越大，物料被粉碎至極細顆粒。物料經(jīng)過磨輥主要分為三個階段：滿料密集、層壓粉碎、結(jié)團排料階段。.補充：輥壓機和輥式破碎機的區(qū)別輥式破碎機輥磨機 外形： 作用對象： 任務(wù)原理：輥式破碎機：經(jīng)過雙輥作用在單體顆粒

15、上對物料進展粉碎，利用的是壓力、沖擊、剪切等綜協(xié)作用力，對顆粒作用產(chǎn)生裂紋，并粉碎至25mm以下的顆粒產(chǎn)品。輥式破碎機：經(jīng)過雙輥對物料層施加外力，是物料層間的顆粒與顆粒之間的相互施力，構(gòu)成粒間或料層破碎，輥壓機對物料層施加的純壓力，產(chǎn)品粒度在2mm以下。. 輥壓機的特點和運用： 優(yōu)點： 與球磨機相比，粉磨效率高，增產(chǎn)節(jié)能，降低鋼材耗費，單位磨耗為0.5g/t，噪音低，約為80dB，體積小，質(zhì)量輕，占地面積小，容易安裝。 缺陷：由于輥壓機輥子之間作用大，存在輥面資料零落或過渡磨損，軸承容易損壞，減速器齒輪過早潰裂等設(shè)備問題。對工藝要求嚴(yán)厲。eg. 喂料，物料水分等。.2.4.3 提高粉磨效率的途

16、徑 (1) 粉磨設(shè)備的大型化 提高勞動消費率，降低單位產(chǎn)品投資，易于管理，提高粉磨效率，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益。.(2) 喂料的均勻性、入磨物料的性質(zhì) a) 喂料的均勻性 b) 粉磨物料的性質(zhì)抑制物體變形時的應(yīng)力與質(zhì)點之間的內(nèi)聚力以及生成新的被粉磨物料的外表能，主要取決于被粉磨物料的性質(zhì)。 粒度 易磨性 表征物料粉磨練易程度的參數(shù)。 入磨物料溫度 物料的易磨性隨溫度的升高而降低，磨內(nèi)溫度高，易使水泥因靜 電 吸引而聚結(jié)，粘附在研磨體上，降低粉磨效率。 入磨物料水分 適宜的物料水分為1%1.5%,同時留意別“矯枉過正。.(3) 助磨劑 在粉磨過程中，參與少量的外加劑，可消除細粉的粘附和聚集景象，

17、加速物料的粉磨過程，提高粉磨效率。這類外加劑稱為助磨劑。碳素物質(zhì) (eg. 煤、焦炭等)外表活性物質(zhì) (eg. 乙二醇、丙二醇等)分類 選擇原那么： 選擇效果好、本錢低的助磨劑，另外應(yīng)留意助磨劑的參與不能損害 水泥的質(zhì)量。 作用機理尚不完全清楚： 碳素物質(zhì)可消除磨內(nèi)靜電景象所引起的粘附和聚結(jié)； 外表活性物質(zhì)依托其劇烈的吸附才干可吸附在物料細粉顆粒外表， 使物料之間不在粘結(jié)，減弱物料分子力所引起的“愈協(xié)作用。.(4) 粉磨工藝參數(shù) a) 選粉效率與循環(huán)負荷選粉效率是指選粉后的廢品中所含的經(jīng)過規(guī)定孔徑篩網(wǎng)的細粉量與進選粉機物料中經(jīng)過規(guī)定孔徑篩網(wǎng)的細粉量之比： 選粉效率選粉效率(%) a 出磨物料入

18、選粉機物料，經(jīng)過指定篩孔篩的物料量(%) b 回料選粉機粗粉，經(jīng)過指定篩孔篩的物料量(%) c 產(chǎn)品選粉機細粉經(jīng)過指定篩孔篩的物料量(%) A 出磨物料即入選粉機物料細度篩余百分數(shù)(%) B 回料指選粉機粗粉細度篩余百分數(shù)(%) C 產(chǎn)品選粉機細粉細度篩余百分數(shù)(%) . 循環(huán)負荷率指選粉機的回粉量即粗粉，T與廢品量Q之比：K循環(huán)負荷率(%)a 出磨物料即入選粉機物料經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 b 回料指選粉機粗粉經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 c 產(chǎn)品指選粉機細粉經(jīng)過指定篩孔篩的物料量的百分數(shù)。 A 出磨物料即入選粉機物料細度篩余百分數(shù)(%)B 回料指選粉機粗粉細度篩余百分數(shù)(%)C

19、 產(chǎn)品選粉機細粉細度篩余百分數(shù)(%). 與K之間的關(guān)系選粉效率隨隨著循環(huán)負荷的提高而降低，隨廢品細度降低而下降。廢品粒度越細，選粉效率越低，循環(huán)負荷越高。重點在協(xié)調(diào)與K之間的關(guān)系. 提高粉磨效率的原那么：1、 留意中選粉效率提高時，循環(huán)負荷會下降，只需當(dāng)適宜的循環(huán)負荷的情況下，設(shè)法提高選粉效率，才干提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。2、 留意選粉機的性能，不同的選粉機的構(gòu)造及性能差別較大，消費實際中所得選粉效率與循環(huán)負荷對產(chǎn)量與電耗的影響也有較大的差別。. b) 研磨體裝載量、材質(zhì)及其級配 研磨體裝載量研磨體裝載量，決議于填充系數(shù)的大小。一定范圍內(nèi)，添加填充系數(shù)，可以提高磨機產(chǎn)量，降低單位產(chǎn)品電耗；超越一定范圍，雖仍可以提高產(chǎn)量，單位產(chǎn)品電耗卻添加。eg. 中長磨產(chǎn)量較高：25%35%電耗最低：30%. 研磨體的級配和補充大顆粒物料：較大的鋼球或鋼棒小顆粒物料：較小的鋼球或鋼段細