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新型高效選粉機在水泥企業的研究與應用


【全文摘要】通過加大選粉機的轉子直徑和高度,同時加大靜葉片的尺寸,在原基礎上設計制作配套轉籠的上殼體及下殼體,從而有效提升選粉機的選粉能力。進而消除磨內通風系統的瓶頸,達到改善磨內風速與流場分布,改善粉磨系統風選效率的目的。增強了磨機運轉的穩定性與安全性,有利于磨機產量的提升,可優化提升整個原料粉磨系統的產能。關鍵詞: 1. LV選粉機;2. 自主設計;3. 提升產能。


前言:東華水泥公司兩條熟料生產線的原料磨采用丹麥史密斯立磨ATX50,臺式額定設定值410t/h。在窯產量不斷提升的前提下,原料磨臺產已經成為制約著窯提產的關鍵因素。為此,我們對原立磨選粉機進行了技術改造,滿足生產需要。

1 生產現狀 
東華公司兩條5000t/d熟料生產線,單線日產已突破6300噸,生料量的供應已成為制約回轉窯高產運行的瓶頸,一旦出現長時間停磨,回轉窯將面臨減產甚至停產的局面。目前原料磨系統存在問題:一是原料磨產品生料存在過粉磨現象;二是選粉機處風流紊亂,造成磨內亂流較多,系統風阻增大;三是選粉機處有效通風面積不足,風速局部過快,造成轉子沖刷,細度跑粗。

2 技改方案 
為了解決當前存在的問題,結合現有選粉機轉子及靜葉片等使用壽命接近后期、轉速快、能耗高、生料細度時有超標的現象,決定將原有磨機的選粉機轉子、上殼體、下殼體、收塵灰斗、上連接法蘭五大主要部分進行優化設計升級,升級后選粉機轉子直徑由5600mm加大為6000mm,轉子高度由2800mm加高至3000mm,其轉子主要部件動葉片由48片加到64片,選粉機靜葉片角度進行相應調整,因選粉轉子的直徑和高度的研發升級,相應磨機的上下殼體、上連接法蘭及收塵灰斗的體積也經過設計計算按進行了擴容,收塵灰斗作用面積的增大,在一定程度上為產 能的提升提供了有利條件。

通過在原LV技術的選粉機設計原理的基礎上,我們進行重新設計改造,加大選粉機的轉子直徑和高度,同時加大靜葉片的尺寸,在原基礎上設計制作配套轉籠的上殼體及下殼體,從而有效提升選粉機的選粉能力,改善磨內風速與流場分布。

2.1 優化氣流方式 
提高氣體的磨內流速,并在氣體達到導流葉片時速度達到最 大,目的是逐一級將離開磨盤上的物料帶上來,盡量避免物料在 選粉機與磨盤之間的循環,減少磨機與選粉機之間的壓力損失, 我們通常理解為:氣流速度越高,壓力損失越大。為此在漏斗錐 部增設一個輔助錐,使磨機體與選粉機殼體之間形成最佳流速, 不過該錐的設計不得影響轉子的檢修。重要的是返回粗料經過葉 片氣室向下時不在于含有細分的氣體混合,所以返回的物料中含 有的細粉很少。

2.2 導風葉片的特殊架構 
用于粗料分離的葉片氣室,在氣流和物料進入選粉機轉之前,最基本的要求是分離出大部分粗料。葉片氣室是根據粗細顆粒在此具有不同的動能這一原理設計的,在氣流中的粗顆粒由于動能較大的作用被分離,被分離的物料在重力的作用下通過氣室降至漏斗錐,通過溜子重新落到磨盤上繼續新一輪的粉磨。

2.3 轉子 
轉子葉片的圓周線速度幾乎與葉片氣室噴出的氣流速度相同,這就可以降低物料對轉子葉片的沖刷,從而減少轉子的磨損。選粉機的靜葉片防護板采用8+6復合耐磨板,硬度高,耐磨性好,并且磨損后期便于維護。對選粉機靜葉片的檢修維護保養,是提高選粉機細度的,降低選粉機轉速起到關鍵的作用,同時需要優化工藝操作。轉子上部的密封盒采用4+8+4的復合耐磨板,雙面耐磨層的特殊設計,更加耐磨損,有效延長了使用壽命,對阻擋細度的跑粗起到關鍵的作用。轉子動葉片采用瑞典進口hardox400耐磨板,既耐磨又具有一定的韌性,不至于在運行過程中出現開裂等機械事故。物料均勻地穩如選粉機整個轉子表面,物料在進入選粉機之前應與空氣均勻地混合。

3 技改效果 
(1)生料磨臺時喂料產量提高5%; 
(2)生料細度:0.2um篩余<1.2;0.08um篩余<18,合格率達到90%; 
(3)節能降耗,加大轉子直徑,線速度不變的同時(保持選粉效率不變),角速度會降低,電耗會相應降低。同時系統阻力降低后,引風機做功功率降低,有利于降低電耗。電耗降低1.08度/噸生料; 
(4)降低工人維護勞動強度局部風速降低會形成一個沉降室的結構,粗顆粒會自然下沉,自然會降低葉片的沖刷和磨損,有利于提高使用壽命; 
(5)粉磨系統過粉磨現象降低在氣流和物料進人轉子之前,最基本的要求是分離出大部分粗料。選粉機葉片氣室是根據粗細顆粒在此處具有不同的動能這-原理設計的,在氣流中的粗顆粒由于動能較大的作用被分離,被分離的物料在重力的作用下通過氣室降至漏斗錐,通過溜子將物料送出;
(6)效益計算項目實施后原料磨臺時有較大提升,臺產由405t/h提高至430t/h,按照改造前生料電耗18.5kwh/t計算,改造后生料電耗約:405*18.5/430=17.42kwh/t,生料電耗降低約1.08度,年可節約生料電耗:120萬噸*1.56*1.08*0.61元/kwh=202.2萬元;
(7)預計回收周期:205/202.2=1.01年

4 結論 
通過對選粉機進行技改,二線立磨系統臺時產能達430t/h以上, 生料臺時提高5%,生料產量完全可滿足熟料燒成系統提產后6300t/d的需求,生料細度達到預期設計要求,且生料細度不存在波動狀況,“飽磨”率明顯的降低,生料細度:0.2um篩余<1.2;0.08um篩余<18,合格率達到90%。產量的提升,原料磨粉磨系統的電耗有效降低,實現電耗降低0.5度/噸生料的目標。消除了原料磨產品 生料存在過粉磨的現象;解決了選粉機處風流紊亂,系統風阻增大的問題;加大選粉機處有效通風面積,緩解風速局部過快,杜絕了細度跑粗,有效延長了轉子、導流葉片等易損件的使用壽命,設備運行更加安全穩定。

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