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      2017/05

      選粉機在大型圈流磨機上的應用

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      選粉機在大型圈流磨機上的應用

      1、技術開發背景

        隨著水泥新標準的實施,傳統大型磨機開路工藝已經很難滿足水泥生產的實際需要,水泥粉磨要圈流生產得到了越來越多的市場認可。傳統大型磨機圈流選粉的主流產品O-Sepa選粉機,因選粉機自身不具備成品收集功能,其成品收集要配置布袋除塵器,這無疑增加了系統的投資,使工藝流程復雜化,系統裝機容量有所增加,操作相對復雜且困難。我國大型磨機急需能達到O-Sepa選粉機技術水平,且具備細粉收集功能,操作簡單、選粉效率高,價格適宜、維護方便的新型選粉機。

       

        2、大型磨機圈流粉磨工藝優勢

        2.1 水泥顆粒級配更趨合理

        開路高細磨生產出的水泥其顆粒分布范圍較寬,當0.08mm方孔篩篩余控制<3%時,其<30μm顆粒的含量一般60%65%,3um30μm的含量45%50%,而<3μm要占到15%左右,由于物料在磨內的停留時間長,過粉磨現象嚴重,水泥中<3μm的微粉較多,對水泥后期強度發揮不利。

       

        閉路高細高產磨粉磨系統,由于磨內采用篩分裝置和微型研磨體,物料在磨內的流速大大降低,同時微段的表面積要增大到一倍以上,研磨能力大幅度提高。同時由于增設了新型高效選粉機,物料在磨內的流速加快,研磨時間縮短,過粉磨現象大大減輕。水泥中<3μm的含量由15%左右下降到5%左右,磨制的水泥的顆粒級配將更趨合理,當生產比表面積340/㎏的水泥時,其3um30μm含量占到60%65%,而<3μm的含量僅占5%左右,混凝土的性能大為改善。

       

        2.2顯著降低磨內溫度

        水泥磨物料溫度高,特別是大型水泥磨,將對水泥產質量、消耗產生較大影響。磨機在研磨時,大部分機械能將轉化為熱能,導致磨內溫度較高。而物料的易磨性隨溫度的升高而降低。磨內溫度高,易使水泥因靜電吸引而聚結,嚴重的會粘附研磨體和襯板,從而降低粉磨效率,明顯的阻礙粉磨過程的順利進行。溫度越高,這種現象越嚴重。試驗表明,溫度越高、粉磨細度越細,研磨能量消耗越大。如入磨物料溫度超過50,磨機產量將會受到影響,如超過80,水泥磨產量降低10%15%。

      磨內溫度高還會引起石膏脫水成半水石膏甚至產生無水石膏,引起水泥假凝,影響水泥質量,入庫水泥容易結塊。因此,入磨溫度應控制在室溫,出磨水泥溫度不宜超過110120。水泥溫度高,還會使包裝紙袋發脆,增大破損率。大型磨機要求細度較細的水泥,在粉磨過程中會產生大量的熱,即使入磨溫度不高,也會使磨內溫度升高不利于粉磨。為了降低磨內溫度,采用閉路系統,磨內物料通過量大,磨內風速高,在選粉和輸送過程中能散發大量的熱。由于上述原因,閉路水泥磨磨內溫度比開路磨系統的低2030。

       

        2.3 便于質量控制和生產調節

        隨著中國加入WTO后,水泥市場與世界接軌,實行新標準,水泥出口大幅度增加。國外特別是發達國家,對水泥的性能要求非常高還規定了水泥在施工中必須要達到的性能指標,這要求水泥細度高,級配合理,均勻性穩定。國內市場對水泥的品種要求參次不齊,為了滿足不同市場對不同水泥品種的要求,水泥的生產必須在細度、顆粒級配、均勻性等可調節和控制的工藝下生產。這種生產工藝的要求,開路磨是無法保證的,只有帶高效選粉機的生產工藝才能隨時根據不同水泥品種和性能的需求來進行調節。開流粉磨在水泥廠設計中很少采用,這是因為在相同條件下,圈流產量比開流產量高約15%30%,企業采用帶高效選粉機的圈流水泥生產工藝,能實現節能降耗的目的。

       

        水泥中熟料和混合材的易磨性及其在水泥中的作用不一樣,對其細度要求和摻入量也不相同?;旌戏勰ゾ褪前阉嗟幕旌狭狭瞎餐肽シ勰?,水泥中各組分的細度由其易磨性能決定,易磨性好的細度細,易磨差的細度粗。新型高效粉磨的一個重要標志就是將粉磨水泥的大宗組分分別粉磨,根據各組分在不同品種水泥中的要求,分別控制其顆粒組成和細度,這種工藝要求要有混合裝置,國內早些年采用進口裝置。實際上選粉機不但能調節產品細度,其本身就是一個很好的混料裝置。

       

        3  SC型高效渦流式選粉機

        3.1結構示意圖

        3.2主要技術特點

        3.2.1 氣動分散技術

        需選粉的物料首先要求有良好的分散性,特別是對由于靜電吸附作用和水分超標而易造成結團的物料,只有良好的分散性,才能更好的分級。在物料進入主選粉室之前,進行緩沖均勻布料,對成團的物料和粗粉顆粒進行初步的分離分級,使其進入主選粉室分散分離性能更好,給后續的選粉創造良好的條件。

       

        3.2.2 渦流分級技術

        選粉機氣流通過水平切向進入選粉室內,形成一個旋轉渦流氣流,與旋轉的轉籠形成一個上下穩定的內外壓差,氣流均勻穩定,物料顆粒在此基礎上有一個很穩定的強力選粉力場,從而達到精確的分級。

       

        3.2.3 細粉收集技術

        采用高效低阻旋風筒,布置在主機周圍,形成一個整體,有效的簡化了系統的工藝流程,減少了占地面積,降低了后續布袋除塵器的負荷要求,降低了一次性投資及裝機容量。

       

        4、磨機磨內必須同步改造

        4.1加強磨內通風

        磨內通風對產質量都有明顯影響,通風好,不僅可將細粉及時排出磨機,以免形成過粉磨,而且還可以帶走粉磨熱量,降低磨內溫度,減少石膏脫水和尾倉糊球堵篦。一般圈流磨內風速為0.8m/s1.0m/s,而開流磨由于磨內溫度高,風速要比圈流磨的高些。有些廠采用的是90年代以前設計的球磨機,在結構上一般都存在風路不暢的問題,可以通過在進料口處開通風口、進料口螺旋的改進、下料溜子作成階梯形、放大隔倉板和出料篦板的中心孔以及卸料口加強鎖風等措施加以改進,不僅解決了堵料現象,而且加大了通風面積。

       

        4.2改進隔倉板和出料篦板

        早期設計的隔倉板及出料篦板,只是為了按功能劃分倉室、隔離大小鋼球和阻擋研磨體不被排出,而今則具有控制物料流速、平衡首尾倉的粉磨能力、提高料球比和防止反分級的作用,由此增大了研磨體動能的有效利用,從而提高了產量。對老式球磨機便可按物料特性選擇帶篩分功能的隔倉板和出料篦板。篩分隔倉板是一種能對通過隔倉板的物料進行粗細分級的新型隔倉板,其主要作用是對進入細磨倉的物料進行篩分,阻止粗顆粒進入細磨倉,為細磨倉使用比表面積大、粉磨效率高的微型研磨體創造了條件,即新型隔倉板不僅增加了控制料流及平衡各倉粉碎能力的功能,而且可以實現粗細顆粒的分級和強制提升物料的作用,使較細的物料及早進入細磨倉進行粉磨。

       

        4.3增加活化裝置

        為充分發揮磨機的粉磨潛力,磨內還可增設活化裝置,為微介質創造三維的運動條件,強化研磨能力,使研磨體的動能得以更充分利用,從而使粉磨效率大幅度地提高?;罨b置的主要結構是在磨機襯板上安裝與磨機軸向成一定角度的梯形裝置,其高度約為磨機筒體直徑的20-30%,厚度為40mm左右,寬度同襯板寬度。視產品的不同要求,沿磨機軸向安裝2-5道,縱向與磨機襯板每隔一塊安裝一塊。由于活化裝置的作用,研磨體在磨內除沿著磨機襯板作圓周運動外,還作軸向運動。與此同時,離筒體襯板較遠的研磨體因磨機襯板不能有效帶動而運動程度減弱的滯留區因活化裝置的作用可得到消除。

       

        4.4新型襯板的應用

        襯板除起防護作用外主要是用來調節研磨體的動態分布和運動軌跡,它的形式要與磨機轉速、物料特性相匹配。各種新型襯板的使用,對研磨體運動狀態的調節以及對物料的適應性都有了較大的改善。磨機尾倉選用雙曲面襯板,在軸向和圓周方向均有傾斜曲面,不僅能夠增加鋼球的橫向分級,還能提高鋼段、鋼球的研磨效率。分級襯板可使磨機內研磨體實現分級,形成大球打大料、小球打小料的理想狀態。

       

        5 應用實例

        朝陽重機集團有限公司φ3.8×12m磨機,采用LCF170×1000輥壓機作預粉磨,配套VX3500選粉機,形成預粉磨圈流粉磨系統。原來是開路粉磨工藝,磨尾除塵采用KSC型除塵器。決定采用朝陽重機的SC3000型選粉機進行圈流改造,以解決生產中過粉磨嚴重極易造成水泥假凝的突出問題。同時對磨機磨內進行較大幅度的改造,把原來的三倉改為二倉,加大磨機的過料能力,有利于保證磨機破碎、研磨能力的平衡。隔倉板采用新型雙隔倉板有利于控制物料的流速。一倉采用大波紋襯板,二倉采用小波紋襯板。加強磨尾等處漏風處鎖風,使系統漏風降到最小,確保磨機的通風。根據物料的性質、顆粒大小確定合理的倉長及級配方案。具體的倉長及級配方案見表1。

        生產P·O52.5R水泥,產量從原來的100t/h提高到目前的135t/h,增產達到35%;生產P·O42.5R水泥,產量從原來的110t/h提高到目前的150t/h,增產達到36.4%。生產P·O52.5R水泥比表面積略有提高,從370m2/kg380m2/kg,提高到380m2/kg390m2/kg;生產P·O42.5R水泥比表面積略有提高,從350m2/kg360m2/kg,提高到360m2/kg370m2/kg。從強度指標看,1d強度略有下降,3d強度持平,但是28d強度優于改造前,見表3。水泥抗壓強度有所改善,完全符合標準。

        技改后噸水泥電耗有所下降,從原來的31kWh/t水泥下降到26Wh/t,降幅達16%。

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