无机非金属水泥粉磨车间设计精选.doc

摘 要 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序，其主要功能在于将水泥熟料(及缓凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示)，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结、硬化要求。水泥粉磨是水泥成品制备的重要工艺过程，它直接影响水泥质量的好坏，因此水泥粉磨车间的设计在整个水泥厂设计中占有很重要的位置。本设计就是对日产熟料2500t的新型干法窑水泥粉磨车间进行设计，根据相关文献及产量要求对水泥的配料方案、物料平衡和水泥粉磨车间系统设备的选型进行设计与计算，并据此对水泥粉磨车间的主要粉磨设备及相关的主要附属设备（选粉机、收尘器等）的型号进行选择。本次设计本着力求使产品达到“优质、环保、节能”的原则，对生产工艺技术方案以及粉磨车间设备进行了仔细的斟酌和取舍，并做出了水泥粉磨车间工艺流程的主视图和剖面图。 关键词：水泥粉磨 粉磨车间设计 物料平衡 设备选型 引 言 现代粉磨技术发展历经两个阶段：第一，20世纪50年代至70年代钢球磨机大型化及其匹配设备的优化改进和提高阶段；第二，20世纪70年代延用下来的挤压粉磨技术发展完善和大型化阶段。其发展特点是： (1)在钢球磨系统实现大型化的同时，创新研发挤压粉磨技术和装备 20世纪80年代以来，随着预分解窑大型化，钢球磨系统也向大型化方向发展。用于水泥粉磨的钢球磨机直径已达5m以上，电机功率达7000kW以上，台时产量达300t以上。新设计的巨型磨机直径已达6m以上，传动功率达12000kW以上。采用大型磨机不但可以提高粉磨效率、降低衬板和研磨体消耗，减少占地面积，并且可以简化工艺流程，减少辅助设备，也有利于降低产品成本。长期以来，虽然圈流式钢球磨机作为水泥粉磨设备的基本型式，但由于开流磨机具有工艺流程简单、操作方便和易于进行自动控制等优点，许多小型磨机仍然采用，丹麦史密斯公司在小钢段磨的基础上，把两级磨合并在一个磨机上，开发了康必丹(Combidan)磨，既能用于开流，也能用于圈流。同时前苏联、美国、德国等国家还研发了喷射磨、离心磨、爆炸磨、振动磨、行星式球磨等新型磨机。 辊式磨(Rollermill)的发展主要是20世纪70年代以来磨机结构和材质上的改进，并研发成功液力压紧磨辊代替弹簧压紧磨辊。辊压机亦称挤压机、双辊磨(Roller Press)，于1985年研制成功用于水泥工业，并逐渐大型化。20世纪90年代以来，这两种挤压粉磨系统不但在生料、矿渣终粉磨系统得到广泛应用，并且由它们单独或同短型钢球磨、高效选粉机组成的预粉磨、混合粉磨、、联合粉磨、半终粉磨以及终粉磨系统亦得到比较广泛的推广应用，从而使水泥生产综合电耗由120kW·h/t降低到90kW·h/t左右。 (2)采用高效选粉设备 为了适应磨机大型化的要求，圈流粉磨作业越来越多，作为其重要的配套设备的选粉机也得到了较大发展。撒料式选粉机(又称机械空气选粉机)是水泥工业应用最早的具有代表性的空气选粉设备，其直径已达llm以上，选粉能力达300t/h以上。为了与大型磨机相匹配，各种新型高效选粉机在水泥粉磨作业中也得到了日益厂泛的应用，同时亦可利用它进行水泥冷却，其选粉能力已达500t/h。选粉机发展的主要趋势是进一步提高分级效率，提高单机物料处理量，结构简单化，机体小型化，可进行遥控操作等。 (3)采用新型耐磨材料，改善磨机部件材质 在磨机大型化后，无论钢球磨、辊式磨、辊压机都在不断采用新型耐磨材料制造磨机衬板、磨辊、磨盘等部件，力求在改进磨机结构、提高加工精度的同时，进一步提高磨机综合效率和使用寿命。 (4)添加助磨剂，提高粉磨效率 助磨剂能够消除水泥粉磨时物料的结块及黏糊研磨体及衬板的弊端，改善钢球磨粉磨条件，提高粉磨效率，而受到越来越多的重视。 (5)降低水泥温度，提高粉磨效率，改善水泥品质 使用钢球磨机粉磨物料时，会使大部分输入能量转变为热能传递给物料，使粉磨物料的温度上升到100t以上。这样，不但会使二水石膏脱水，失去作为水泥缓凝剂的作用，而且温度过高还会使物料黏结，黏糊研磨介质，从而降低粉磨效率。因此，为了降低水泥粉磨时的温度，提高粉磨效率，改善水泥品质，广泛采用了许多新的冷却方法。例如：向磨内喷水，在选粉机内通风冷却和采用水泥冷却器对出磨水泥进行冷却等。 (6)实现操作自动化 水泥粉磨系统已广泛采用电子定量喂料秤、自动化仪表及电子计算机控制生产，实现操作自动化，以进一步稳定磨机生产，提高生产效率。磨内作业主要利用电耳、提升机负荷、选粉机回粉量及利用辊式磨内压差等进行磨机的负荷控制，对石膏掺加量等亦可用X—荧光分析仪、电子计算机进行配料控制。 (7)采取其他技术措施 如降低入磨物料粒度，保证水泥成品的合理颗粒级配及根据产品标准选择适当的比表面积，改善配料，选择合