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新型高效选粉机在水泥企业的研究与应用


【全文摘要】通过加大选粉机的转子直径和高度,同时加大静叶片的尺寸,在原基础上设计制作配套转笼的上壳体及下壳体,从而有效提升选粉机的选粉能力。进而消除磨内通风系统的瓶颈,达到改善磨内风速与流场分布,改善粉磨系统风选效率的目的。增强了磨机运转的稳定性与安全性,有利于磨机产量的提升,可优化提升整个原料粉磨系统的产能。关键词: 1. LV选粉机;2. 自主设计;3. 提升产能。


前言:东华水泥公司两条熟料生产线的原料磨采用丹麦史密斯立磨ATX50,台式额定设定值410t/h。在窑产量不断提升的前提下,原料磨台产已经成为制约着窑提产的关键因素。为此,我们对原立磨选粉机进行了技术改造,满足生产需要。

1 生产现状 
东华公司两条5000t/d熟料生产线,单线日产已突破6300吨,生料量的供应已成为制约回转窑高产运行的瓶颈,一旦出现长时间停磨,回转窑将面临减产甚至停产的局面。目前原料磨系统存在问题:一是原料磨产品生料存在过粉磨现象;二是选粉机处风流紊乱,造成磨内乱流较多,系统风阻增大;三是选粉机处有效通风面积不足,风速局部过快,造成转子冲刷,细度跑粗。

2 技改方案 
为了解决当前存在的问题,结合现有选粉机转子及静叶片等使用寿命接近后期、转速快、能耗高、生料细度时有超标的现象,决定将原有磨机的选粉机转子、上壳体、下壳体、收尘灰斗、上连接法兰五大主要部分进行优化设计升级,升级后选粉机转子直径由5600mm加大为6000mm,转子高度由2800mm加高至3000mm,其转子主要部件动叶片由48片加到64片,选粉机静叶片角度进行相应调整,因选粉转子的直径和高度的研发升级,相应磨机的上下壳体、上连接法兰及收尘灰斗的体积也经过设计计算按进行了扩容,收尘灰斗作用面积的增大,在一定程度上为产 能的提升提供了有利条件。

通过在原LV技术的选粉机设计原理的基础上,我们进行重新设计改造,加大选粉机的转子直径和高度,同时加大静叶片的尺寸,在原基础上设计制作配套转笼的上壳体及下壳体,从而有效提升选粉机的选粉能力,改善磨内风速与流场分布。

2.1 优化气流方式 
提高气体的磨内流速,并在气体达到导流叶片时速度达到最 大,目的是逐一级将离开磨盘上的物料带上来,尽量避免物料在 选粉机与磨盘之间的循环,减少磨机与选粉机之间的压力损失, 我们通常理解为:气流速度越高,压力损失越大。为此在漏斗锥 部增设一个辅助锥,使磨机体与选粉机壳体之间形成最佳流速, 不过该锥的设计不得影响转子的检修。重要的是返回粗料经过叶 片气室向下时不在于含有细分的气体混合,所以返回的物料中含 有的细粉很少。

2.2 导风叶片的特殊架构 
用于粗料分离的叶片气室,在气流和物料进入选粉机转之前,最基本的要求是分离出大部分粗料。叶片气室是根据粗细颗粒在此具有不同的动能这一原理设计的,在气流中的粗颗粒由于动能较大的作用被分离,被分离的物料在重力的作用下通过气室降至漏斗锥,通过溜子重新落到磨盘上继续新一轮的粉磨。

2.3 转子 
转子叶片的圆周线速度几乎与叶片气室喷出的气流速度相同,这就可以降低物料对转子叶片的冲刷,从而减少转子的磨损。选粉机的静叶片防护板采用8+6复合耐磨板,硬度高,耐磨性好,并且磨损后期便于维护。对选粉机静叶片的检修维护保养,是提高选粉机细度的,降低选粉机转速起到关键的作用,同时需要优化工艺操作。转子上部的密封盒采用4+8+4的复合耐磨板,双面耐磨层的特殊设计,更加耐磨损,有效延长了使用寿命,对阻挡细度的跑粗起到关键的作用。转子动叶片采用瑞典进口hardox400耐磨板,既耐磨又具有一定的韧性,不至于在运行过程中出现开裂等机械事故。物料均匀地稳如选粉机整个转子表面,物料在进入选粉机之前应与空气均匀地混合。

3 技改效果 
(1)生料磨台时喂料产量提高5%; 
(2)生料细度:0.2um筛余<1.2;0.08um筛余<18,合格率达到90%; 
(3)节能降耗,加大转子直径,线速度不变的同时(保持选粉效率不变),角速度会降低,电耗会相应降低。同时系统阻力降低后,引风机做功功率降低,有利于降低电耗。电耗降低1.08度/吨生料; 
(4)降低工人维护劳动强度局部风速降低会形成一个沉降室的结构,粗颗粒会自然下沉,自然会降低叶片的冲刷和磨损,有利于提高使用寿命; 
(5)粉磨系统过粉磨现象降低在气流和物料进人转子之前,最基本的要求是分离出大部分粗料。选粉机叶片气室是根据粗细颗粒在此处具有不同的动能这-原理设计的,在气流中的粗颗粒由于动能较大的作用被分离,被分离的物料在重力的作用下通过气室降至漏斗锥,通过溜子将物料送出;
(6)效益计算项目实施后原料磨台时有较大提升,台产由405t/h提高至430t/h,按照改造前生料电耗18.5kwh/t计算,改造后生料电耗约:405*18.5/430=17.42kwh/t,生料电耗降低约1.08度,年可节约生料电耗:120万吨*1.56*1.08*0.61元/kwh=202.2万元;
(7)预计回收周期:205/202.2=1.01年

4 结论 
通过对选粉机进行技改,二线立磨系统台时产能达430t/h以上, 生料台时提高5%,生料产量完全可满足熟料烧成系统提产后6300t/d的需求,生料细度达到预期设计要求,且生料细度不存在波动状况,“饱磨”率明显的降低,生料细度:0.2um筛余<1.2;0.08um筛余<18,合格率达到90%。产量的提升,原料磨粉磨系统的电耗有效降低,实现电耗降低0.5度/吨生料的目标。消除了原料磨产品 生料存在过粉磨的现象;解决了选粉机处风流紊乱,系统风阻增大的问题;加大选粉机处有效通风面积,缓解风速局部过快,杜绝了细度跑粗,有效延长了转子、导流叶片等易损件的使用寿命,设备运行更加安全稳定。