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生料烘干风扫磨技术工艺流程与装备
来源:    发表日期: 2011-10-25    阅读次数: 4210

一、概  论
    烘干风扫磨技术简单地说就是物料在粉磨过程中,一边被粉碎,一边被干燥。由于物料在磨内停留时间较长且边粉碎边烘干,大颗粒物料分散在热气流中,表面被干燥且粒度不断减小,小颗粒和粉状物料悬浮在热气中,直接和热气流充分接触,接触面积大,热交换迅速,使其瞬间得到干燥。同时因磨内风速较高,可将烘干及粉磨过程中产生的水蒸汽和细粉及时排出磨外,避免了粘球、糊磨及堵塞等不良现象,减少了过粉磨和形成料垫的机会,所以磨机粉磨效率很高。
    随着水泥工业干法生产的发展,烘干风扫磨系统已越来越受到人们的广泛重视。我公司针对我国绝大多数中小水泥企业生料磨的实际生产情况,在总结多年技术改造经验的基础上,研制和开发了新型的生料烘干风扫磨技术和装备。该技术和装备广泛适用于入磨原料水分大,无烘机或烘干效果差及产量低的小型生料磨(即:直径Φ1.83~Φ2.4m内)技术改造。江苏、安徽、吉林、青海等多家水泥企业Φ1.83×6.4(7)m、Φ2.2×6.5(7)m及Φ2.4×8m生料磨使用情况表明:(1)提产幅度大(可达30%~60%);(2)节电效果显著(可达15%~30%);(3)与使用烘干机相比,节煤可达40%~70%,可部分或完全替代烘干机;(4)投资少回收期短,设备技术成熟,产品质量可靠等特点。

二、生料烘干风扫磨技术
    目前我国大多数立窑生产线中配置的是Φ2.2×6.5(7)m或Φ1.83×6.4(7)m生料磨,通过增加磨头细碎和高效转子式选粉机而成为圈流磨系统,台时产量可以与Φ3.2×11m或Φ2.5×10m机立窑配套。
    但是由于大多数企业因无烘干机或烘干效果不佳,原材料水分在2%~5%之间,导致磨机产质量波动,严重影响磨机效能的发挥,特别是南方地区的雨季情况更为严重,磨机台时产量会下降20-30%,个别的甚至产量下降50%以上。此时,生料磨生产的生料无法满足立窑煅烧,出现现磨现烧或停窑待料等局面,严重影响水泥产质量。
    为彻底解决原材料水分对生料磨的影响,提高生料磨系统效率,我们在总结多年技改经验教训的基础上,开发了生料烘干风扫磨技术及装备,用于改造现有干法生产的生料磨,取得了良好的经济效益。现将该技术及装备作如下简述。

(一)系统工艺流程及其主要设备
    根据生料磨所采用的选粉机不同,其工艺流程有两种方案,供用户技改时参考。
对于采用O—X型高效涡旋式选粉机或转子式选粉机的生料磨(即:直径为Φ1.83、Φ2.2或Φ2.4系列小型磨机),生产线其工艺流程为:磨头增设一燃烧室以提供烘干入磨原料水分所需的热量,烟煤经喷煤机粉碎后进入旋风燃烧炉充分燃烧,热风经过一个特殊的喂料装置和物料一起进入磨内,在磨机运转过程中进行热交换,含尘废气由磨尾排风管直接进入抗结露型脉冲气箱式布袋除尘器内进行气料分离,净化后的气体由排风机排入大气,收集下来的粉尘,因0.08mm方孔筛筛余已超过10%,所以将和出磨生料一起进入选粉机进行选粉,合格的成品经输送设备送入生料库备用,粗粉经输送设备输入磨头进入生料磨重新粉磨。系统工艺流程及主要设备参见工艺流程图1。
    对于采用O-Sepa型选粉机或新型组合式高效选粉机的大型干法生料磨其工艺流程为:磨头增设一烘干炉提供烘干入磨原料水分所需的热量,烟煤经喷煤机粉碎后进入旋风燃烧炉充分燃烧,热风经过一个特殊的喂料装置和物料一起进入磨内,在磨机运转过程中进行热交换,含尘气体由磨尾排风管直接进入O-Sepa型选粉机或高效组合式选粉机,作为选粉用风,由选粉机出来的含尘气体,经抗结露型气箱脉冲布袋除尘器进行气料分离,净化后的气体直接排入大气,合格的成品由输送设备送入库内。其工艺流程及主要设备参见工艺流程图2。(二) 配套的主要设备简介
1. 磨头烘干炉
    采用卧式旋风燃烧炉,其占地面积小,容积热负荷高,煤粉燃尽率高,适合于磨头使用。设计时需综合考虑原材料的初水份(4%~5%)和终水份(1%)及磨机台时产量等决定炉膛容积和断面热负荷强度等,同时还应考虑到磨机主轴承的耐热要求,入磨热气流温度应限制在300~400℃,最大不超过450℃,这样既能保证烘干原料所需的热量,同时又能保证磨机安全运转。磨头温度的控制是通过热电偶检测自动控制加煤量或冷风阀的开度,以达到设定要求。该热风炉可根据用户需要设计成机械式自动喷煤和人工加煤两种形式,供用户选用。
2. MP系列磨煤喷粉机
    该系列磨煤喷粉机是锤磨粉碎和离心鼓风机的联合机械,可将小于20mm的原煤磨成细粉均匀地喷入煤粉燃烧器内进行充分燃烧。具有耗煤量少,热利用率高,与使用原煤相比可节约30%~50%,产品技术先进质量过硬等特点。
3. GD系列煤粉燃烧器
    该系列煤粉燃烧器是国内目前一种先进的具有独特性能的加热设备。采用特殊的多嘴送风导向结构,能有效地形成聚热高温,以辐射涡流的方式进行热交换,从根本上改变了煤粉燃烧状况,是一种较为理想的加热设备。该产品具有以下特点:
(1)点火容易,升温快,煤粉在高温区停留时间长,因而燃尽率高,热效率高。
(2)送风量、燃煤输入量可按需要进行调节,使用极为方便。同时可消烟节能,改善工作条件,减轻劳动强度,减少环境污染。
4. 磨头新型进风、进料装置
    传统磨机在进料斗及进料螺旋筒的设计上存在着一定的缺点,主要体现在:进料能力差,容易堵塞,同时进风阻力大,影响磨机通风。对于烘干风扫磨系统要求进料端必须加强锁风,因为漏风量增加将会降低混合气体的温度,使烘干能力下降,甚至起不到烘干作用。为此,我们通过不断实践和总结,开发出了一套合适于直径Ф1.83~Ф2.4m球磨机使用的新型进风进料装置,取代了原有老式进料斗。实践证明:该装置具有进料流畅、锁冷风效果好、故障率低及通风热阻力小等特点,广泛适用于现行磨机改造。
5. 磨内结构
    因磨机属于尾卸料提升风扫磨,3~4m/s的断面风速直接将部分微细颗粒抽出磨机,进入选粉机选粉或袋式除尘器进行气料分离,大部分物料由磨尾卸出,经提升机入选粉机。对生料细度的要求主要是粒度均匀,而不追求高比表面积,所以采用风扫系统使微细颗粒及烘干和粉磨过程中产生的水蒸汽直接分离,消除了产生粘球、饱磨、堵塞、吸附、料垫的因素,减少了过粉磨现象,可以使磨机在高循环负荷下充分发挥其能力,达到提高磨机产量的目的。其产量可以比一般磨机提高30%~60%。




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