水泥粉磨工艺

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水泥粉磨工艺,第一部分粉磨工艺概述,粉磨系统包括原料粉磨和水泥粉磨。,水泥粉磨是整个水泥生产过程的最后一个环节，水泥粉磨系统控制的好坏直接关系到水泥产品的质量、产量、成本，关系到公司的最直接的经济效益。,水泥粉磨系统是水泥工业电耗较多的一个环节，因此从能源利用方面对粉磨降低电耗成为了关键因素。,水泥粉磨的作用,什么是粉磨？,物料在外力的作用下，通过冲击、挤压、研磨作用，使块状物料变成细粉的过程。,水泥粉磨的主要作用是：把熟料、石膏、混合材等没有水硬性的块状物料转变成具有水硬性的粉状物料。,粉磨工艺流程,开路粉磨工艺流程：物料通过磨机后即为产品。流程简单、设备少、投资少，但是容易产生过粉磨现象。,闭路粉磨工艺流程：物料出磨后经过选粉机系统选出产品，粗粉返回磨机再磨。减少过粉磨现象、可以提高产量、降低电耗、产品细度容易控制，但是系统设备投资大，操作维护较为复杂。,开路粉磨工艺流程,磨机开路粉磨工艺流程,球磨机,成品,物料,称重仓,辊压机,打散机（,V,型选粉机）,粗粉,细粉,物料,球磨机,成品,传统的开路,新型的开路流程,闭路粉磨工艺流程,传统的闭路,新的闭路系统,球磨机,物料,成品,回粉,物料,称重仓,辊压机,打散机（,V,型选粉机）,粗粉,细粉,回粉,成品,第二部分水泥粉磨常用的原料,熟料,石膏,矿渣,粉煤灰,石灰石,熟料,熟料是组成水泥颗粒的最主要成分，由,C,3,S,、,C,2,S,、,C,3,A,、,C,4,AF,四种矿物组成。其中影响水泥强度的最主要矿物是,C,3,S,，,熟料中随着,C,3,S,含量的增加，早期强度提高，熟料组成中含量在,60,以上；,C,2,S,是熟料中的次要矿物，它会对水泥的长期强度起到重要作用，尤其是一年之后的长期强度；,C,3,A,可以调节水泥的性能，水化热高、水化速度快，因此含量不能太多，一般不能超过,8,；,C,4,AF,水化热比,C,3,A,低，提高耐磨性。其中随着熟料中硅率、,C,2,S,的提高熟料的易磨性降低，随,Al,2,O,3,、,C,3,S,、,KH,、,含量的增加易磨性提高。,石膏,石膏是仅次于熟料的主要原料，石膏可以调节水泥的凝结时间，保证水泥在适当的时间凝结、保证合理的施工性，改善水泥的水化产物，调节水泥性能。,矿渣,具有水泥的水硬性，常用的混合材，可以改善水泥的性能。调节矿渣的含量，可以调节水泥的标号、改进水泥的性能、增加或降低台时产量。由于矿渣中含有一定量的,C,2,S,，,因此矿渣的活性大，如果加入合适量的矿渣并粉磨到一定程度时，相应会增加水泥,28,天的强度，但这时也会相应降低水泥磨的台时产量。使用化学成分和水淬质量较好的矿渣，增大掺加量，降低生产成本。,粉煤灰,粉煤灰也属于活性混合材，其由结晶体、玻璃体以及少量未燃炭组成。粉煤灰的活性主要来自铁玻璃体，其含量越高活性越好，结晶体不具有活性；粉煤灰的粒度对活性影响也很大，细小的密实球形玻璃体含量越高活性越高，需水量也低，不规则的多孔玻璃体含量多，需水量增加，活性下降，未燃炭含量多需水量大，活性差。粉煤灰掺量少时，会起到助磨剂的作用增加台时产量，大量的掺加粉煤灰会显著降低水泥的强度。,石灰石,石灰石属于瘠性混合材，掺加量太多会大大的降低水泥强度，一定量的掺加会增加台时产量，并且在掺加后石灰石中的,CaO,和水反应后会增加,OH,粒子的浓度，增加水泥熟料中,C,3,S,的水化速度，提高早期强度。,第三部分 影响水泥粉磨台时产量的措施,物料的易磨性,入磨物料粒度对台时产量的影响,水泥粉磨设备的影响,生产控制的影响,生产工艺的影响,生产工艺调整的影响,1.物料的易磨性,熟料的易磨性与,硅率、,C,2,S、 Al,2,O,3,、,C,3,S,、,KH,等有关。,石膏可以提高整个系统的易磨性，能够提高台时产量。,石灰石易磨性较好，可以大大的提高台时产量。,矿渣本身易磨性不好，但是加入一定量可以提高台时产量。,粉煤灰本身易磨性不好，但是由于本身就是细粉，加入后可以起到助磨剂的作用，可以大大的提高台时产量。,2.,入磨物料粒度对台时产量的影响,入磨粒度小，磨机可以减小钢球直径，在钢球装载量相同时，钢球个数增加，钢球总面积增加，提高了钢球对物料的粉磨效果，提高产量，降低单位产品电耗。,3.,水泥粉磨设备的影响,水泥球磨机的大型化可以提高粉磨效率，节约能源，提高经济效益。,磨机产量与磨机筒体直径,D,和长度,L,的关系为：,GD,2.52.6,L。,电耗为：,N,D,2.42.5,L,4.生产控制的影响,喂料的均匀性,入磨物料温度,入磨物料水分,混合材的影响,助磨剂影响,4.1喂料的均匀性,喂料的均匀性对粉磨系统的产量和电耗有重大的影响，对于粉磨过程中比表面积、,SO3,以及石灰石的掺加量控制的均匀与否直接影响台时产量的变化，尤其是比表面积的变化最明显。对于,4.2,m,以上的磨机每提高,10,m,2,/kg,的比表面积，相应台时产量会降低,510,t/h,左右。,4.2,入磨物料温度,入磨物料温度高，物料带入磨内大量热量，加之磨机内部钢球和物料之间的相互撞击产生的热能，使磨内温度较高，易使水泥因静电吸引而聚集，严重的会粘附到研磨体和衬板上，从而降低粉磨效率，温度越高这种现象越明显。,试验表明，入磨物料温度超过,50,，磨机产量将受影响；如果超过,80，水泥磨产量降低约1015。磨内温度高还会引起石膏脱水成半水石膏，引起假凝，影响水泥质量，而且易使入库水泥结块。入磨物料温度最好不超过50，出磨水泥温度不超过110120。水泥温度高，会使包装纸袋发脆，增大破损率。,4.3,入磨物料水分,入磨物料水分对磨机生产影响较大，如果入磨物料水分平均达,4.0%,，会使磨机产量降低,20%,以上。严重时会粘堵隔仓板的篦缝，从而使粉磨过程难以顺利进行；入磨物料还有少量水分可以降低磨内温度，并有利于减少静电效应，提高粉磨效率。入磨水分一般应该控制在,1.0,1.5,为宜。,4.4,混合材的影响,矿渣、石灰石、粉煤灰掺加会影响水泥粉磨的台时产量和水泥的性能。前面已经概述。,5.,生产工艺的影响,水泥粉磨工艺有开路和闭路两种工艺流程。一般来说开路粉磨工艺台时产量较低，闭路粉磨工艺台时产量较高。水泥车间都是闭路粉磨工艺。,5.1开路粉磨工艺,5.1.1,磨机开路粉磨工艺流程,该工艺流程只有一台磨机，磨头入料，磨尾出料即为成品，磨内为多仓磨，相应磨机较长。该流程出磨水泥颗粒级配比较宽，水泥性能较好，这是最早出现的粉磨工艺。但是该工艺存在很大的缺点，粉磨能耗高，产品的强度指标较低，物料流速慢、磨内物料温度高、造成石膏脱水、容易使水泥产生假凝现象，台式产量低。,5.2,闭路粉磨工艺,5.2.1,球磨机闭路粉磨工艺,该工艺也是较早的粉磨工艺，在一台球磨机后面配上一台选粉机，通过选粉后细料即为成品，粗料回磨后重新粉磨，使总的台时产量有所增加，但是总的能耗没有多大的降低，水泥颗粒级配也不是太好。水泥磨的温度降低很多，水泥强度较高，可以相应多掺入混合材，降低水泥成本。,6.,生产工艺调整的影响,选粉效率和循环负荷,研磨体装载量、材质及其级配,磨机通风,6.1,选粉效率和循环负荷,选粉效率就是选粉机选出的产品中的细粉量占进入选粉机中细粉量的百分数。循环负荷是指选粉机的回粉量与成品量之比，以百分数表示。,当选粉机成品细度不变时，循环负荷随选粉机喂料量变粗而增加，随回料变粗而降低；选粉效率随喂料变粗而降低，随回料变粗而增加。选粉效率随循环负荷提高而降低，随成品细度降低而下降。,工作原理及构造：,工作原理：气流分别由一次风管、二次风管切相加入涡壳形筒体，经导流叶片进入导流叶片和涡轮转子之间的环形分级区，形成一次涡流。然后进入涡轮内部的分级区，在高速旋转的涡轮叶片的带动下，形成二次涡流。最后气流经过涡轮中部，由细分出口进入袋收尘等细分收集设备。,新型高效选粉机,被分级的物料从进料口喂入，经撒料盘离心撒开后，在缓冲板的作用下均匀地分散后落入环形分级区，与经过导流后的分级气流进行料气混合。在旋转的分级气流的作用下，物料中较粗的颗粒被甩向导流叶片，沿分级室下降进入锥形灰斗，再经过由三次风管进入的三次空气的漂洗，将混入粗颗粒中或粘聚的细颗粒分出后，粗颗粒经翻板阀排出。粒经较小的细颗粒随气流进入涡轮分级区，在强制涡流场中再次被分级。较粗颗粒被甩出，回到环形分级区，合格的细颗粒则随气流一起通过涡轮中部，由细分口排出。,1,、粉粒状物料粒经的分选精度较高，因此，分级效率可以提高，产量增加。,2,、可以生产粒度分布较窄的产品，改变涡轮转速，可在,10,300,微米的范围内调节分级粒经。,3,、由于可以用含尘气体作为分级气流，因此，分离分级系统非常紧凑，并具有冷却功能。,4,、可与辊磨或辊压机组合成粉碎分级系统，简化工艺流程，提高粉碎效率。,O-Sepa,选粉机的性能特点：,选粉效率,选粉效率是指选粉机选出的产品中的细分量占进入选粉机的物料中细粉量的百分数。通常细粉量的确定按照通过80,um、45um,方孔筛的数量。,c,a,a-b,c-b,100%,其中,a-,选粉机的喂料细度；,b-,选粉机的回料细度；,c-,选粉机的成品细度。,循环负荷,循环负荷指选粉机的回粉量与成品量之比。,K=,c-a,a-b,100%,选粉效率与循环负荷的关系,当选粉效率提高时，循环负荷会下降，只有在合适的情况下，设法提高选粉效率，才能提高粉磨系统产量并降低电耗。,不同的选粉机结构及性能差别较大，所得的选粉效率和循环负荷是不一致的。,6.2,研磨体装载量、材质及其级配,6.2.1研磨体装载量,在一定范围内增加研磨体装载量可以提高磨机产量，降低单位产品电耗，超过一定范围仍可提高产量，但是却提高单位电耗。中长磨和长磨的填充系数分别为,25,35,，,30,35,时产量较高；,30,左右时电耗较低。,6.2.2钢球装填方式,对于水泥粉磨系统如果比表面积较高（,350,m,2,/kg,，,290,m,2,/kg,，,340 m,2,/kg),控制时，一般采用一仓填充率比二仓高的方法，来增加物料流速，减少过粉磨现象。,6.2.3钢球材质,随着生产的发展，球磨内使用高铬材料成为主流产品，使得材质损耗越来越小，减少了磨内研磨体重新调整的次数，进一步增加了台时产量。水泥磨的吨水泥球耗基本上在38,g/t,水泥，远远低与国家控制的50,g/t,水泥。为钢球的基本提供了条件。,6.2.4钢球的级配,研磨体钢球级配很大程度的影响水泥磨的台时产量，在粉磨过程中，刚入磨的大颗粒物料，需要较大的冲击力破碎物料，应选用较大的钢球；物料被磨到一定粒度后要进一步磨细时，要求研磨体有较强的研磨作用，应选用较小的研磨体。,以增加研磨体的个数和接触研磨体的面积，提高研磨能力。每仓钢球的配合以两头小、中间大的原则，但是辊压机和立磨的加入改变了这个原则，一般按照大球少、小球多的原则。,6.2.5钢球的补充,磨机在运转过程中，研磨体逐渐磨耗，装入磨内的研磨体的数量于级配、平均球径随着不断发生变化，因次，磨机运转一定时间后，必须添补研磨体，以免研磨体作用力减弱，降低产量，增加电耗。添补球径与数量，应根据钢球的材质和物料性质、功率的变化，以及生产统计的经验数据确定。,通常补充中间球。,6.2.6球料比,球料比是磨机各仓研磨体和物料量之比，说明在一定研磨体装载量下粉磨过程中磨内存料量的多少。通常开路磨球料比大些，闭路系统的球料比小些。开路磨球料比以,6.0,为好。球料比决定于磨内物料流速，可以通过隔仓板的通料形式、通料面积、篦缝大小、研磨体级配、研磨体装载量等来调节控制。,6.3,磨机通风,磨机通风可以及时排出磨内微粉，减少过粉碎现象和缓冲作用，能及时排出磨内水分，防止堵塞篦缝，减少粘球现象；可降低磨机温度和物料温度，有利于磨机正常运转和保证水泥质量；有利于环境卫生、减少设备磨损。开路磨内风速以,0.7,1.2,m/s,为宜；闭路磨可适当降低以,0.30.7,m/s,为宜。当然各种收尘管道的工艺布置也很重要，需要专人来维护。,第四部分 水泥粉磨工艺常用的设备,球磨机,选粉机,袋收尘器,排风机,提升机,皮带机,其它设备,球磨机,磨机主要由筒体、衬板、隔仓板、轴承、进卸料装置和传动装置组成。,磨机所涉及的工艺参数如下：,（1）磨机的临界转速,N=,32,D,（2）动态休止角,35,o,20,这时的研磨体落下的动能最大，磨机转速等于临界转速的76。,（3）,研磨体分布,35,o,20,时，研磨体54被提升，46被泻落。,（4）研磨体每转中的冲击次数,磨机每转一次，研磨体进行周期运动在1.79次到2.85次之间。,（5）研磨体冲击物料的次数,被粉磨的物料颗粒通过2,m,直径10,m,磨机需要30,min,的情况下，物料颗粒受研磨体冲击6次，磨机内研磨体每千次冲击中只有一次进行粉碎工作。,（6）磨机内研磨体的填充率,常规磨机内研磨体的填充率为：,一仓 26 ,30, 二仓 28 ,32,（7）研磨体总装载量,GV,（8）钢球选择,物料分为易磨物料、难磨物料和中性物料，根据物料的性质的不同钢球的选择也不同，易磨物料相对钢球直径应该偏小、难磨物料钢球直径应该偏大。,（,9,）功率,根据水泥磨的补球经验，每吨钢球大约可以提高14个,KWh，,即,P14G,磨机的操作注意事项,稳定磨机的喂料量，杜绝大幅度或频繁加减产 量，防止磨内工况不稳定；,磨机操作工操作过程中要根据磨机电流、出磨斗提电流、出磨负压、及时判断磨系统工况进行调整；,操作人员在操作过程中要根据经验学会通过入库斗提电流判断斜槽是否畅通、喂料称是偏大还是偏小,磨机的操作注意事项,为提高出磨比表面积很多操作人员常使用减喂料或止喂料方法，使水泥微小颗粒在过长时间内，在强大的研磨体的机械外力冲击下，反复粉磨、压缩，引起水泥结团、集聚、速凝及在磨内出现水泥包裹球和粘糊衬板、篦板等“恶性粉磨现象”。应该以稳定磨况为主，逐渐提高产量和质量；,严格执行磨机和选粉机操作规程,谢谢大家,