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        國產大型輥壓機及粉磨系統工藝方案(一)

        • 分類:學術講座
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2016-02-16 13:31
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        國產大型輥壓機及粉磨系統工藝方案(一)

        【概要描述】合肥水泥研究設計院張永龍王美園王學敏王虔虔?  1.國產輥壓機發展簡介  自上世紀八十年代中期,由合肥水泥研究設計院、天津水泥工業設計研究院、洛陽礦山機器廠、唐山水泥機械廠四家單位聯合引進德國KHD公司輥壓機設計制造技術以來,經過二十年的不斷完善,國產輥壓機的輥徑由800mm發展到今天的1600mm;輥寬由200mm發展到今天的1400mm;裝機功率由90kW×2發展到今天的1120kW×2;整機

        • 分類:學術講座
        • 作者:
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        詳情

        合肥水泥研究設計院 張永龍 王美園 王學敏 王虔虔

         

          1. 國產輥壓機發展簡介

          自上世紀八十年代中期,由合肥水泥研究設計院、天津水泥工業設計研究院、洛陽礦山機器廠、唐山水泥機械廠四家單位聯合引進德國KHD公司輥壓機設計制造技術以來,經過二十年的不斷完善,國產輥壓機的輥徑由800mm發展到今天的1600mm ;輥寬由200mm發展到今天的1400mm;裝機功率由90kW×2發展到今天的1120kW×2;整機重量由30多噸發展到今天的200多噸,通過量由40t/h發展到今天的800t/h;配套磨機的產量由20t/h發展到今天的180t/h,輥壓機產品質量逐步提高,節能幅度達30%以上?;仡檱a輥壓機二十年的發展歷程,大致可以分成三個階段:

          1.1研究開發階段(1986年—1992年)

          參加引進輥壓機設計制造技術的四家單位在做好引進樣機的轉化設計和制造的同時,相繼開發出各自的國產化輥壓機,并在1990年前后通過鑒定。在此期間國內的減速機生產廠家、軸承生產廠家、液壓元器件生產廠家、耐磨堆焊生產研發等單位也都為國產化輥壓機的研制成功做出了貢獻。合肥水泥研究設計院經國家“七五”重點科技攻關專題研究,推出第一臺國產輥壓機,并成功地應用于工業性生產,取得了使磨機增產40%,節電15%的效果。

          1.2 整改提高階段(1993年—1999年)

          在此期間,由于各廠家制造的輥壓機在水泥生產中相繼出現問題,讓一些輥壓機用戶 “既嘗到了增產節能甜頭,也吃盡了頻繁檢修的苦頭”。使得許多青睞輥壓機增產節能效果的企業想上而不敢上。合肥水泥研究設計院對此進行了分析和整改、完善。一是注重加工件、配套件的質量提高;二是優化工藝系統及設備的選型與配套。經國家“八五”、“九五”重點科技攻關課題的持續研究,集十余年的應用經驗,推出了具有自主知識產權,設計更合理、性能更優越,可靠性更高的第三代HFCG系列輥壓機。有效解決了包括輥壓機偏輥、偏載、水平振動和傳動系統扭振等一系列關鍵性技術難題。國內的減速機、軸承、液壓元器件、耐磨堆焊材料等研發等單位的配套件質量也都大大提高,為國產輥壓機的長期安全運轉奠定了基礎,使主機設備運轉率達90%以上,同時還開發出具有自主知識產權的SF系列打散分級機以及“V”型分級機等國家專利產品,使擠壓粉磨系統工藝更加完善,參數更加合理。

          1.3 快速發展階段(2000年至今)

          解決了大型國產化輥壓機設備制造和工藝配套兩方面的問題,使國產輥壓機進入全面推廣應用的新階段。近年來國家水泥產業結構調整,淘汰立窯,發展新型干法旋窯, 5000t/d 熟料生產線已成為市場的主流,這就要求國產化輥壓機也朝著大型化發展,我們抓住機遇,及時開發出裝機功率在1120kW×2的大型 HFCG160-140輥壓機, 與Ф4.2×13m開路水泥磨配套,產量可達170t/h以上,而Ф4.2×13m閉路水泥磨配套的產量則可達180t/h以上,取得增產100%,節電30%的實際應用效果。

          2. 輥壓機基本工作原理及其特點

          2.1輥壓機工作原理

          輥壓機采用的是高壓料層粉碎原理使物料得以粉碎,是大能量一次性輸入。為了實現工業生產連續性作業,采用一對相向運動的輥子,(其中一只固定輥一只活動輥)液壓力通過活動輥將拉入兩輥之間的物料壓實粉碎,輥壓機磨輥兩端設有側擋板以減少漏料。

          2.2輥壓機工作中存在的固有缺陷

          邊緣效應:⑴輥壓機磨輥兩端漏料;⑵向兩邊逸出的物料。

          選擇性粉碎:由于不同物料間物理性能的差異,即使在料餅中仍然存在未得到充分粉碎的物料顆粒。

          2.3輥壓機配套的分級設備基于以上輥壓機的工作特點,為給下一道工序(球磨機)提供合格的半成品,以充分發揮球磨機的研磨作用,必須設置物料分級裝置,將小于一定粒徑的物料作為半成品送入經過改造的球磨中繼續粉磨至水泥成品,而大于此粒徑的物料返回輥壓機重新擠壓,這就構成了輥壓機聯合粉磨系統。目前我們配套的分級設備有打散分級機和V型分級機兩種(見圖1),其各有優缺點。

        打散分級機 V型分級機

         

        圖1 打散分級機和V型分級機結構原理

         

          兩種分級系統的主要區別在于:

          分級原理、分級精度——“V型分級機”完全靠風力提升分選,分級精度較高。適合分選0.5mm以下的物料; “打散分級機”機械與風力結合,分級精度較低,分選粒徑可達3.0mm;

          分級系統的裝機功率、復雜程度和日常維護費用——“V型分級機”設備本身結構簡單,無回轉部件,但系統復雜。磨損主要集中在隔板、管道、旋風筒、循環風機等; “打散分級機”有回轉部件,設備結構相對復雜,但系統簡單。磨損主要是內部的風輪、打散盤、襯板等;

          系統電耗——“V型分級機”系統輥壓機和球磨機主機電耗低,輸送和分選電耗高;“打散分級機”輥壓機和球磨機電耗略高,輸送和分選電耗低。分選0.5mm以下物料時,“V型分級機”系統占優,反之“打散分級機”占優。

          對輥壓機工藝參數的要求——“V型分級機”系統必須采用低壓大循環操作方式,否則料餅無法打散,更無法選出料餅中擠壓好的細粉。要求輥壓機磨輥長徑比大;KHD公司采用“V”選粉機時,2×800 kW(或900kW)的輥壓機,一般只配到產量<150t/h的系統中,而在大陸江西瑞昌KHD公司保證值在220t/h的帶“V”型分級機系統中,配置了2×1500 kW(Φ1700×1800)的輥壓機;“打散分級機”可以采用高壓力小循環操作方式。磨輥長徑比應小一些?! 煞N分級系統的選擇條件:

          裝機功率比—— “V”系統中輥壓機規格必須足夠大,以保證產生足夠量0.5mm以下的細粉供“V”型選粉機分選。因此,輥壓機與球磨機裝機功率比應該在:1∶1.0~2.5(開路); 1∶1.0~2.0(閉路)。 “打散分級” 系統中,輥壓機與球磨機裝機功率比在1∶2.5~3.5。若比值再加大,隨著輥壓機在粉磨系統中所起作用的降低,系統電耗隨之增加。

          物料水份——應用于水泥粉磨的“V”系統,水份≤1.0%;“打散分級”系統水份≤1.5%;如配料中有高水份原料(如礦渣),則應單獨烘干,不允許在磨系統中通熱風,以防石膏脫水。不同工藝要求的分級設備配置見表1。

          表1 不同工藝要求的2種分級設備配置

         

        使用廠家 國產福建 內蒙冀東 江西瑞昌 上海崛榮 山東山鋁
        輥壓機 2×1120kW 2×1120kW 2×1500kW 2×500kW 2×500kW
        分級設備 V型分級機 V型分級機 V型分級機 打散分級機
        打散分級機
        球磨機 3550kW(閉路) 3150kW(開路) 3150kW(閉路) 3550kW(開路) 2500kW(開路)
        裝機功率比 0.63 0.71 0.97 0.28 0.40
        磨輥直徑mm 1600 1600 1700 1400 1400
        磨輥寬度mm 1400 1400 1800 800 650
        磨輥長徑比 0.88 0.88 1.06 0.57 0.46
        磨輥線壓力t/cm 5.2 5.0 4.8 6.3 6.25
        水泥品種 PO42.5 PO42.5 PO42.5 PO42.5 PO42.5
        產量指標t/h 180 170 180~230 135 110

         

          3. 水泥磨系統工藝方案

          水泥粉磨系統采用擠壓聯合粉磨系統,這是經過多年研究、試驗,結合水泥粉磨原料特點及水泥質量要求,將輥壓機和球磨機的各自優勢發揮到最大,從而實現系統最優而總結出的實踐經驗。四種主要的工藝方案的工藝流程簡介如下。

          接國產大型輥壓機及粉磨系統工藝方案(二)

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