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技術改造

開流粉磨系統節能增效技術改造  

發布時間:2019/06/13

  早期輥壓機、V選機閉路、管磨機開流粉磨系統的技術改造

  2000年以后隨著水泥產品品質量標準的提高,水泥銷售市場的競爭加劇,減少熟料用量,降低粉磨電耗,降低生產成本越來越被人們所關注,水泥粉磨系統的預粉磨工藝也被生產企業所重視,預粉磨設備從鄂式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、球破機等破碎設備,逐步被循環粗粉磨機、輥壓機、立式磨機所取代。隨著科技的進步,早期的輥壓機預粉磨粉磨工藝已經落后,新興的次序給入物料、逐級取出成品、磨機粗粉自循環水泥粉磨技術已經得到應用,這些技術的應用對減少水泥熟料用量,降低水泥粉磨電耗起到了非常顯著的作用。為水泥粉磨第二代技術創新獻上一份厚禮。

  第一部分:輥壓機、V型選粉機、粗細粉分離器圈流,管磨機開流粉磨工藝的缺陷:

  約在2005年之后,輥壓機、打散機、作為預粉磨設備,存在被預粉磨的物料粗細粉的分離的效果不理想的缺陷,一種V型選粉機、加粗細粉分離器的分級設備取代了打散機(如圖一)。輥壓機經V型選粉機之后的2mm細粉含量明顯減少,進入管磨機的>2mm的顆粒的含量明顯降低。對管磨機的細粉磨起到一定作用。但是由于經過輥壓機預粉磨之后的物料在<45um的物料含量會有20-40%的份額。這一部分的物料進入到管磨機之后,再經過管磨機的二次微細粉磨之后,<45um的向<20um粒徑靠近,<20um的顆粒形成<3um的顆粒。約有15-20%的物料產生過粉磨,很多專家都提出水泥顆粒在<3um的粒徑時對增加水泥的強度以及提高早期強度是沒有什么作用的。也就是說<3um的顆粒越少越好。那么水泥物料從20um向<3um的顆粒形成,需要消耗大量的粉磨功率,是很大的浪費,直接影響粉磨效率。另外用于水泥粉磨的開流管磨機其磨機的內部結構比較落后,對較低的入磨水份,較細的入磨物料都會出現流速過快,料面太低,空磨,部分研磨體空磨而降低粉磨效率。

  針對上述粉磨工藝的缺陷,北票理想粉磨研究所成功開發逐級取出成品,微粉磨機的粉磨技術,改造后粉磨電耗會達到28kw.h/t以下的效果。

  采用V型分級機的擠壓聯合開流粉磨系統熟料、石膏及混合材料等按一定比例配料后,由皮帶機、提升機送入穩流稱重倉內,經輥壓機擠壓后,再由提升機送入V型分級機,V型選粉機選出的粗粉從下口回流到輥壓機進行再輥壓,半成品細粉出V型選粉機后進入旋風分離器組,進行半成品收集后送人管磨機再粉磨,出磨水泥即為成品,再由輸送設備送入水泥庫。

  第二部分:早期輥壓機加V型選機圈流預粉磨系統技術改造

  目前使用此工藝的水泥生產企業很多,企業的管理者,追求的是利潤大化,企業的生產管理者追求的是在保證質量的前提下的成本低,單位產量高。此工藝有沒有更優的工藝布置,能不能通過簡單的辦法,使產能更高,成本更低,而且能保證企業控制的質量指標不變或更優呢?帶著這個問題,理想粉磨研究所在中國建筑材料經濟研究會理事、水泥專業委員會專家委員、粉磨工藝設備專家組組長李憲章同志的帶領下,調查統計了眾多水泥生產廠家,各家均存在著入磨物料中都含有大量的已經符合水泥成品細度的物料現象,這是因為:水泥混合物料在粉磨過程中每經過一道破碎或研磨的工序之后,都會有一定數量符合粒度要求的水泥成品產生,經過預粉磨設備的輥壓機破碎之后物料會有20-40%的成品產生。并且隨著輥壓機型號配置的增大,其細粉含量還會增加,輥壓機聯合粉磨系統不能使這些成品取出。這些合格的細粉進入管磨機繼續粉磨,不但浪費粉磨功率還會產生嚴重的過粉磨,影響水泥熟料和其它較硬物料的粉磨效率。約束粉磨產量的提高。甚至過粉磨嚴重影響成品質量。

  為了解決這個問題,我們又做了大量的研究實踐并與水泥生產廠家合作,使用多點取料粉磨新工藝,成功解決輥壓機+V型選粉機+旋風分離器組藝流程存在的缺點:我們研發出在現有的預粉磨設備不變的基礎上,增加一臺三次分級設備,將產生的合格細度的物料提取出來,不進入管磨機。

  擠壓破碎部分依然是閉路,只是在旋風分離器組的后面使用一臺可調式粗細粉分離器,將輥壓機產生的達到水泥標準的細粉分離出來經輸送設備與管磨機粉磨出來的成品一起送入成品庫儲存待售,這樣構成優化的粉磨工藝,當然,這里還要對V型選粉機和旋風除塵器進行工藝匹配性改造。系統風阻會增加700-900Kpa一般不會對系統造成影響,所以一般不會增加補償風機。當然這些要經過實際測算才能確定。

  案例介紹

  2012我公司為河北省唐山市某水泥有限公司,設計年產120萬噸水泥粉磨生產線,采用了多點取料粉磨新工藝,輥壓機為1511規格,電機功率900×2=1800,磨機規格4013,電機功率3150kw。磨機現在臺時產量粉磨42.5礦渣水泥在180t/h,比表面積400㎡/kg以上。粉磨一噸水泥的主機功率在27kw。粉磨電耗在29kw.h/t。

  第三部分:開流管磨機設備的技術改造

  目前配套預粉磨工藝的多數用戶的管磨機,都是普通磨機,其磨機的內部結構與預粉磨的物料不相適應,是因為經過預粉磨之后的物料粒徑較小,水份低于0.5%,進入管磨機之后的物料出現流速過快,料層偏低,部分研磨體之間沒有物料,產生無用的功耗,由于物料流速過快,在各倉內的停留時間縮短,部分物料沒有達到要求的細度就會排出磨外,出現磨機跑粗,為了保證質量就得壓低產量,這就是臺時產量下降的根本原因。另外由于比較好磨的混合材被粉磨的過細,達到450㎡/kg以上比表面積,部分水泥熟料沒有粉磨到要求的細度,比表面積不足320㎡/kg。大于32um~100um的熟料顆粒平均水化率不足20%。大顆粒熟料較多時,熟料的的可利用強度不能得到發揮。出現噸水泥熟料用量偏大,是造成生產成本偏高的原因。為了解決這個問題采用以下技術改造方法就得到根本解決。

  A:由原磨機的兩個倉,改為三個粉磨倉,一倉能夠起到對較大顆粒的破碎作用,更換磨機襯板,起到對研磨體提升和研磨的雙重功能。

  B:磨機一倉的筒體外部設置粗粉回料管道,對一倉粉磨后的25%左右的粗粉經過風選和篩選后,能夠返回到一倉的前端進入,實現循環粉磨。為二倉和三倉的微細粉磨打下良好基礎。

  C:二倉改進襯板結構:由于達到二倉的物料顆粒較細,物料流速加快,采用雙U回料襯板,控制物料流速,使其達到合理的粉磨效果。

  D:第三倉襯板及活化環改造:由于三倉的物料顆粒較小,流速較快,物料量減少,有25%的研磨體出現空磨,粉磨效率低,改造方法是更換雙U回料襯板,降低物料流速,使研磨體99%的起到粉磨作用。改進活化環的結構形狀,即起到對研磨體的攪拌作用也起到對物料的控制流速作用,提高粉磨效率。

  E:改造三倉尾的出磨篦子板,使其達到能夠良好的通風作用,不出現用風跑粗的不良現象。

  F:調整磨機的研磨體級配,在襯板改造后對研磨體的提升高度增加之后,降低研磨體的平均直徑,使之既有沖擊能力又有研磨體的個數增多的雙重效果提高粉磨能力。

  第四部分:技術改造之后的效益分析

  提產效果

  使用這樣的工藝,一般可以提高產量15-20%左右的產量,如果再配合管磨機做磨內對選出細粉后物料變化的適應性改造的話,那么產量會提高的更多,提產計算方法如下:

  1、預粉磨改造的提高產量效益為:磨機入料水泥成品含量×95%(這是粗細粉分離器可以提取出的合格品)÷2(提高的產量一般是前一段輥壓機提出成品數量的一半)。

  2、磨機改造提高產量產生的效益為:管磨機經過微細粉磨技術改造之后會提高粉磨效率7%左右。

  3、管磨機主軸承向滾動軸承改造會提高產量5%左右,

  達到綜合提高磨機產量30%的效果,粉磨電耗下降5-10度,粉磨po42.5級水泥綜合粉磨電耗會在30kw.h/t以下的水平。

  技術改造之后對成品質量不會出現影響

  使用了這種工藝,粗細粉分離器提取出來的成品是沒有經過管磨機整形的,其顆粒形貌不是圓的,這會不會影響水泥的性能和品質呢?為了這個問題,李憲章同志帶領他的小組,查閱了大量的資料,采集了多家的樣品,通過理論和實踐,探究了有關不同含量的擠壓破碎成品水泥摻入管磨機粉磨的水泥成品后,水泥產品在需水量、早期強度、28天強度等方面的影響,其結果是:需水量、早期強度、28天強度無變化、流動性等指標略有變化,不影響成品質量。

  五、案例介紹

  山西省某水泥公司,采用我公司多點取料、單閉路粉磨工藝,輥壓機1614型、電機功率1120×2=2240kw、管磨機3813規格、電機功率2800kw、粉磨42.5級礦渣水泥臺時產量190t/h、噸水泥主機功率26.5kw、粉磨電耗28kw.h/t、水泥比表面積380㎡/kg。使用效果良好


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