华体会hth体育app在线登录:技术丨水泥工业用高效选粉机的型式及选择
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水泥工业用选粉机外观型式多种多样,但其分级原理均是基于第三代高效选粉机的分级理论,细究其结构组成不难发现,粉磨工艺配置的选粉机实际就是一个大的非标件,是其基础构件的不同型式组合而成的。粉磨系统配置的选粉机,应根据工艺布置、选粉目的、处理风量、处理物料量、选粉浓度、成品要求细度、待分选物料的物理性质、系统操作模式及维护、保养、检修、零部件更换的难易程度等因素来选择选粉机。
为了充分的发挥水泥粉磨机械的功效和保证成品品质,水泥粉磨工艺系统配置选粉机械已是不二的选择。目前国内应用的选粉机主要类型有:通过式选粉机(又名粗粉分离器)、打散分级机、V型选粉机、V型卧式动态选粉机、裙摆式分级机[1](一种打散机和V型选粉机结合的新型选粉机)、第三代高效选粉机等。第三代高效选粉机以其全新的分级机理和分级结构,实现了技术的重大突破,并以其增产、节能、改善质量效果非常明显的特点很快在世界水泥界得到普遍推广和应用。我国自引进日本小野田公司的第三代O-Sepa选粉机后,其在国内的改进在外观型式上可谓名目繁多,让人眼花缭乱,但其分级原理都没有实现突破,对于水泥粉磨的工艺系统,如何明智的选择适合的选粉机,也众说纷纭,莫衷一是。
第三代高效选粉机的分级机理为“气—固”两相旋转气流理论[2],结构上是以导向叶片和笼型分级转子为主要特征,其余结构主要有进风口、主壳体、出风口、电动机减速机主轴传动装置、分级前后分选媒介与物料的隔离装置等组成。
进风口的型式有单涡壳进风型式,一大一小双涡壳进风型式,对称或不对称四进风涡壳进风型式[3],转子底部下进风型式等。
出风口型式有与竖直方向成45°~90°上部圆形或方形出风口,下部圆形或方形出风口等。
传动型式有上部电动机减速机传动、上部电动机皮带轮传动、上部分级与撒料分开的双电动机皮带传动、下部电动机减速机传动、上部传动与下部传动同时使用等型式。
导向叶片的型式一般有直板型、折弯型、弧形、翼型、非规则异型、LV型式的导向叶片等。
转子型式有圆柱形、圆锥形,以圆柱形居多。转子叶片的布置型式有直板径向布置型、直板倾角布置型、翼型转子叶片、LV型转子叶片,有上下密度一致布置型式,也有上下密度不一致的布置型式等。
布料型式有顶部撒料盘布料、转子底部撒料盘布料、无动力结构转子下部布料、选粉介质携带布料、选粉介质携带与撒料盘同时布料等。
通过高效选粉机的不同结构组合,衍生出众多的高效选粉机的外观型式。进入20世纪80年代,国际上几家主要水泥装备公司相继研制开发了具有各自特点的新型高效选粉机,主要有日本小野田O-Sepa型、日本三菱公司的MDS型、日本石川岛公司的IHI—SD型、德国莱歇公司的LDC型、印度公司的LV型、丹麦史密斯公司的Sepax型、德国洪堡-维达格公司的SKS型、德国洪堡(KHD)公司的VSK和Comflex型、德国克虏伯·伯力休斯公司的Sepol型、德国Polysius AG公司的HR型、德国Christian Pfeifer公司的QDK和SLVK型、法国FCB公司的TSV型、美国斯特蒂文特公司的S—SD型高效选粉机等等。见参考文献[4-10]。国内水泥工业用高效选粉机除引进的传统O-Sepa型和在此基础上改进的高效选粉机外,亦有许多在第一代离心式选粉机和第二代旋风式选粉机基础上改进的选粉机,其主要型式见表1(未标注明确出处为网络搜集整理)。
选粉机的分选动力为气力,选粉机的选型首先要结合气力分选的一些基本特点,然后根据具体的粉磨工艺、粉磨物料配比组合和物理性质及对成品要求等来选定选粉机的型式及机械设计参数。
(3)分选物料成品颗粒的大小与风速有关,与机械设备型式、结构及分选参数选择有关。
(5)分选效果与待分选物料的颗粒组成、处理的物料浓度、物料的分散度、选粉机的机械设计参数等因素有关。
(1)根据工艺布置和选粉机的位置来选择选粉机,工艺系统是预破碎粉磨、半终粉磨还是联合粉磨系统;选粉机是前置还是后置,进入选粉机的物料和风路的进出口位置及方向。
(2)根据选粉目的选择选粉机,待分选物料所含颗粒物经过分选后粗粉是成品还是细粉是成品。
(3)根据处理风量、处理物料量、选粉浓度选择选粉机,处理风量和物料量及选粉浓度之间的关系有一个最佳匹配参数,但有时因系统生产参数波动较大或为了与粉磨系统整体匹配参数,该值可能不是最佳,选择选粉机时要考虑以哪个参数为基础,匹配其他参数。
(5)根据待分选物料的物理性质选择选粉机,粒度大小、密度、物料配比、品种(如水泥、生料、矿渣、钢渣、镍渣、粉煤灰、石灰石、煤粉等)等。
(6)根据系统操作模式选择选粉机,粉磨系统操作的模式有标配选粉、高浓度选粉、闭路系统开路操作选粉、低阻低浓度操作模式等。
选择选粉机需要仔细考虑上述诸多因素,但具体到实际工艺系统如何明智的选择高效选粉机呢?下面以球磨机尾部闭路系统为例简述一二。
在选择前需要明确一些基本资料:当地市场对水泥成品的品质、比表面积的要求,市场是否接受需水量相对稍高的水泥成品,实际生产物料配比情况、物料综合水分情况、熟料温度、球磨机规格、磨内隔仓装置型式及位置、磨内研磨介质级配情况、磨内通风系统工艺型式、含水量较大的物料进料位置等。
根据上述基本资料首先确定粉磨工艺系统,采用半终粉磨工艺还是联合粉磨工艺系统,如果采用半终粉磨工艺系统,因辊压机粉磨板块进入选粉机的物料是随着辊压机做功和原料变动情况而波动的,所以配置的选粉机对工艺的适应性要高,相对于联合粉磨系统配置的选粉机,其分选能力要有较大的富余量。
其次在粉磨工艺确认后,选择分级机的种类。目前国内球磨机闭路粉磨系统配置的选粉机基本都是第三代高效选粉机。再次选择选粉机的型式,判断一台选粉机性能是否优越不仅要看其对物料的分散度,还要分析选粉机的料路和风路的匹配关系;在进入选粉机物料水分和温度都较低的情况下,选粉机的型式可选择分选媒介内部循环的型式,这样做才能够使得收尘单元的投资减少和场地的节省,但系统所需的旋风收尘器的收集效率要高;如果是物料温度比较高或水分含量较高的情况,建议不要采用分选媒介内部循环的选粉机。
最后确认选粉机的结构及机械参数。根据工艺布置及外接含尘风管是否进入选粉机,选择进、出风口的型式和位置,进风口是侧进风还是下进风型式,出风口是上出风还是下出风型式;根据工艺选择结果、处理物料量、成品要求、系统风量等因素确认选粉机的机械设计参数,特别是核心部件分级转子及导向叶片的参数;根据选粉机主轴轴承所处的环境和温度、正常生产转子运转速度选择稀油润滑还是干油润滑形式;根据现场场地情况、维护、维修的难易程度选择选粉机的传动配置,是单传动还是双传动,是上传动、下传动还是上下均有传动的型式等。
水泥工业用选粉机发展至今,选粉机的外观型式虽然较多,但选粉机理仍然是以笼型转子和导向叶片的组合为其基本特征的第三代高效选粉机的选粉机理。具体到不同工艺系统、不同物料及对成品细度要求的不同,选粉机内部参数的设计还是有区别的。在选择选粉机时,要充分提供系统对选粉机具体实际的要求,根据要求,设计选粉机相关参数,使选粉机更为适合粉磨工艺系统,不至于由此造成系统的瓶颈,给系统带来难以克服的缺陷和经济损失。选择较好的选粉机不仅应该能够很好的满足工艺的要求,合理的招投标价格,还应该有一定的免维护周期,简易方便的维护、检修及零部件更换。
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