內循環原料立磨系統改為外循環系統的方法與流程

2023-11-03 18:37:17 2

本發明涉及一種內循環原料立磨系統的改造方法，特別是內循環原料立磨系統改為外循環系統的方法。

背景技術：

在水泥工業的生產中，粉磨工序是耗能最多的工藝環節。而在激烈的市場競爭和緊迫的節能壓力下，使得粉磨節能技術、節能措施不斷創新、發展。原料立磨集粉磨、烘乾、選粉於一體，粉磨電耗明顯優於球磨機，在水泥工業中的生料製備工段，立磨的終粉磨系統獲得成功推廣，目前水泥廠近十年新上的項目，原料粉磨車間多以使用立磨終粉磨為主，原料立磨終粉磨系統均是內循環立磨系統。近期隨著輥壓機終粉磨系統的研發與推廣應用，粉磨電耗明顯優於內循環立磨終粉磨系統。通過認真剖析兩個系統的區別，輥壓機本身阻力很低，物料全部以外循環的方式排出，兩種系統的主機粉磨裝置的裝機功率相差不大，粉磨效率也近似，只是粉磨後的物料狀態與顆粒形貌區別較大，後續使用的選粉風量也接近，在系統配置上，後續循環風機的壓力相差較大，主要是立磨本身的阻力較大。內循環立磨終粉磨系統之所以電耗較外循環粉磨系統電耗高，主要存在以下問題：

傳統立磨內部設置高速氣流噴嘴環，氣流通過噴嘴環後風速高達60～90m/s，磨內物料主要依靠高速氣流帶至選粉機進行分選，氣流通過噴嘴環的局部阻力損失以及提升物料的沿程阻力損失均較大，導致整個立磨氣流阻力損失較大，同時為了提升物料，要求立磨具有較高的工作風量，因而導致循環風機功耗較大。

直接將內循環立磨終粉磨系統改為輥壓機終粉磨系統，生料粉磨電耗能降低不少，但改造費用很大，再者立磨棄置不用，造成高效粉磨立磨的浪費，再者輥壓機本身沒有烘乾能力與烘乾條件，所有的烘乾均在選粉系統中進行，當原料水份大於5％時，系統適應能力會降低。將立磨終粉磨系統進行低成本改造來實現系統粉磨電耗下降是最好的選擇。

如按照輥壓機終粉磨系統進行工藝系統改造，將內循環立磨選粉機和噴嘴環去掉，立磨物料通過提升機依次餵入V型選粉機與精細選粉機，進行選粉與物料烘乾，系統阻力也輥壓機終粉磨系統基本一致，單位生料粉粉磨電耗也能達到與輥壓機終粉磨系統一致，由於此改造方案要新加兩套選粉機，框架也要加高，土建費用也增加不少，總的改造費用會較大。

目前已有的僅從立磨中上部直接進風到分離器的粉磨裝置(CN103537338A)，由於烘乾熱風直接進選粉裝置，僅僅對餵到分離器內的物料進行烘乾，當物料水分大時，將在出磨提升機進出口等位置產生堵塞，影響系統正常運行，導致系統對物料的適應性不強。

目前已有的立磨外循環粉磨系統中，採用傳統分離器原理，物料全部經上部撒料裝置撒料分散(CN102698853A)，導致分離器上部分級區物料濃度很大，分散效果不強，從而影響分級效果，進而影響系統產量的提高。

本發明就是針對內循環立磨終粉磨系統存在的不足，以及輥壓機終粉磨系統存在的烘乾能力有限，提出一種內循環原料立磨系統改為外循環系統的方法，不僅利用了立磨的高效粉磨，原內循環原料立磨終粉磨系統的裝備基本不用改造，只是局部的合理改造，又減少了系統的阻力，進而降低了生料粉磨電耗，改造費用也較低，對水份的適應能力比輥壓機終粉磨要強一些。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種改造費用較低、粉磨電耗降低、利於系統的產量提高的內循環原料立磨系統改為外循環系統的方法。

為解決上述技術問題，本發明是按如下方式實現的：設計一種內循環原料立磨系統改為外循環系統的方法，其包括以下內容與步驟：

(1)改造立磨噴嘴環，將噴嘴環通風面積加大或去掉噴嘴環；

(2)改造立磨出料裝置，將立磨吐渣口改造成出料口；

(3)加大立磨出料輸送裝置的輸送能力，將排渣鬥提機更換為立磨物料外循環鬥提機；

(4)摘掉立磨本體的精細選粉機，新加設上撒料、下進料的精細選粉機放置在立磨上方；

(5)保持立磨原料入料方式不變，出料方式改為從磨盤周邊空隙下料，由刮料裝置將物料從改造後的吐渣口將物料排出，實現物料外循環；

(6)改造循環風機，將循環風機改造成變頻調速的風機；

(7)將原料烘乾熱風分兩路，一路保持繼續通入原噴嘴環下方的立磨入風口，一路引入新加設在立磨上方的精細選粉機入風口；

(8)物料粉磨後通過改造後的出料口、出料輸送裝置餵入立磨物料外循環鬥提機，通過外循環鬥提機將粉磨後的物料餵入新加精細選粉機的餵料撒料裝置，在精細選粉機中完成物料的分選。

以上8項內容在系統改造時，可將順序調整進行，根據具體案例，可改造其中部分內容，也可改造全部內容。

通過改造噴嘴環與調節立磨噴嘴環下方入立磨風量，將噴嘴環風速降至15m/s以下，立磨噴嘴環的阻力大幅度下降，立磨本身的阻力降低4000Pa以上；原料烘乾熱風分兩路，兩路熱風分別進入立磨與新加設精細選粉機，兩路各設置通風閥，以控制兩路風量的比例。

立磨出料輸送裝置與循環鬥提機輸送能力滿足立磨中物料全部實現外循環排出與輸送，原料從立磨原入口直接進入立磨磨盤，在磨盤上進行研磨，研磨後的物料在立磨磨盤離心力作用下將物料甩向磨盤邊沿，通過加設的刮料板將物料刮下後經過出料口排出立磨，立磨後的輸送裝置與循環鬥提機的輸送能力均進行更換或改造，以滿足所有出立磨物料的輸送要求。

對於本發明的另一種改進，對原立磨本身自帶的選粉機進行核算，當其轉子籠等部件滿足新加設精細選粉機要求時，新加設上撒料下進料的精細選粉機的部件可由原立磨本體自帶選粉機部件替代或改造後加以利用，進一步減少改造投資。

對於本發明的進一步改進，新加設上撒料下進料的精細選粉機在轉子籠上方設置第一撒料裝置，第一撒料裝置餵料撒料口有兩個或兩個以上，且沿圓周呈均布布置，實現物料在撒料盤四周均勻撒料，利於物料的分散與選粉機的高效選粉。

對於本發明的進一步改進，新加設上撒料下進料的精細選粉機在轉子籠下方設置第二撒料裝置，第二撒料裝置採用中心撒料，將立磨粉磨後的物料從選粉機轉子籠上方與下方分開撒料，上方撒料在重力作用下被選粉風帶入選粉區，下方撒料在風力作用下，向上帶入選粉區，將物料分散得更加均勻一些，利於精細選粉機的高效選粉，對降低選粉機阻力也有利。

作為本發明的另一種改進，在改造後的立磨出料輸送裝置與新加設的精細選粉機之間加設除鐵裝置，物料中夾雜著磁性物質，另外一些磁性金屬物質含在大塊物料內部，配料站下方的配料皮帶上方設置的除鐵器難以檢測並排除，這些大塊物料被立磨研磨後，磁性物質會破碎出來，在立磨後加設除鐵裝置，可將大塊物料內的磁性金屬物質檢測出來並排除，對後續循環粉磨有利，即減小了立磨的振動，又延長了立磨耐磨件的使用壽命。

本發明在原料內循環立磨終粉磨的基礎上進行技術改造，充分利用與保留了絕大部分設備與立磨部件，將內循環立磨改成外循環立磨，用機械提升替代了原噴嘴環裝置的氣力提升，節省了部分能耗，將立磨本身的阻力損失降到較低的水平，使得系統阻力大大降低，大幅度降低循環風機能耗，從而降低系統粉磨電耗。只是對部分裝置與部件進行改造，改造費用較低，是原料內循環立磨終粉磨系統技術改造的一個較為經濟合理的改造方案。

本發明的積極效果：本發明技術方案中，對立磨選粉部件、噴嘴環、出料裝置和循環風機進行部分改造，保留了絕大部分裝置，改造費用較低；利用原內循環立磨的粉磨裝置，保留其高效粉磨物料的性能，降物料內循環改為立磨外循環的方式，大大減小了立磨本身的阻力和系統阻力，使得循環風機電耗大大較低，從而使原料立磨終粉磨系統粉磨電耗降低；將烘乾熱風分兩路，一路引入立磨，一路引入選粉機，使原料在立磨與選粉機裡實現兩次烘乾，提高了系統對原料(特別是水份較大的原料)的適應性；在新加設精細選粉機轉子籠上下方各設置撒料裝置，將細粉在選粉區域的分布更加均勻，有利於實現高效的選粉效率，並利於降低選粉裝置的氣流阻力，最終利於系統的產量提高和電耗降低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而 易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明內循環原料立磨系統改造前的工藝流程圖

圖2是本發明在內循環原料立磨系統基礎上改造成外循環系統後的工藝流程示意圖

圖3是本發明另一種改進的工藝流程示意圖

圖4是本發明另一種改進的工藝流程示意圖

圖5是本發明另一種改進的工藝流程示意圖

1立磨 2立磨自帶的精細選粉機

2A新加設的精細選粉機

2A-1新加設精細選粉機的轉子籠

2A-2新加設精細選粉機的第一撒料盤

2A-3新加設精細選粉機的第二撒料盤3立磨餵料裝置

4立磨入風口 5出磨皮帶機 6排渣鬥提機

7旋風收塵器 8循環風機 9袋收塵器

10排風機 11-煙囪 1-2立磨磨輥

1-3立磨磨盤 1-4立磨噴嘴環 1-5立磨吐渣口

12除鐵器

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合具體實施方式和附圖，對本發明做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施方式及其說明用於解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。

內循環原料立磨系統改造前的工藝流程圖見圖1，工藝流程描述 如下：

來自配料站的原料經過配料皮帶機送入立磨餵料裝置3餵入立磨1，原料落到立磨磨盤1-3中央，在立磨磨盤1-3旋轉時受離心力作用，物料移動到立磨磨盤1-3與磨輥1-2之間，在磨輥1-2壓力下進行研磨。立磨1的磨盤1-3邊沿與殼體之間設置噴嘴環1-4，烘乾熱風通入立磨入風口4，通過噴嘴環1-4將立磨1研磨後的粉體以60-90m/s的風速向上吹起，將顆粒較細的粉體帶入立磨上方自帶的精細選粉機2，進行粉體分選，符合生料粒度的粉體被選出，被熱風帶入旋風收塵器7進行生料粉收集，分選出的粗粉重新落到磨盤1-3上進行循環粉磨，熱風依靠循環風機8拉風，將烘乾熱風從立磨入風口4拉到旋風收塵器7，循環風機8的熱風分成兩路，一路通過袋收塵器9、排風機10、煙囪11排入大氣，另一路與烘乾熱風匯合後重新通入立磨入風口4，以調節立磨1通風量和噴嘴環1-4的風速。在噴嘴環1-4處不能被熱風帶上去的大塊物料通過立磨吐渣口1-5排出立磨，依次經過出磨皮帶機5、排渣鬥提機6送到原料配料皮帶機上，重新從立磨餵料裝置3餵到立磨磨盤1-3上進行循環研磨。由於立磨噴嘴環1-4處的風速達60-90m/s，此處阻力很大，約4000Pa，使得系統阻力在10000Pa以上，循環風機要克服該阻力需要消耗大量能耗，使得內循環原料立磨系統粉磨電耗偏高(與外循環系統相比)。

為了降低系統粉磨能耗，特別是降低克服立磨系統阻力消耗的風機能耗，本發明對該系統進行優化升級改造，將內循環原料立磨系統改為外循環系統，具體方法如下：

(1)改造立磨噴嘴環1-4，將噴嘴環1-4通風面積加大或去掉噴嘴環1-4；

(2)改造立磨出料裝置，將立磨吐渣口1-5改造成出料口；

(3)加大立磨出料輸送裝置的輸送能力，將排渣鬥提機更換為立磨物料外循環鬥提機；

(4)摘掉立磨本體的精細選粉機2，新加設上撒料、下進料的精細選粉機(2A)放置在立磨上方；

(5)保持立磨原料入料方式不變，出料方式改為從磨盤周邊空隙下料，由刮料裝置將物料從改造後的吐渣口將物料排出，實現物料外循環；

(6)改造循環風機8，將循環風機改造成變頻調速的風機；

(7)將原料烘乾熱風分兩路，一路保持繼續通入原噴嘴環下方的立磨入風口4，一路引入新加設在立磨上方的精細選粉機(2A)；

(8)物料粉磨後通過改造後的出料口、出料輸送裝置餵入立磨物料外循環鬥提機，通過外循環鬥提機將粉磨後的物料餵入新加精細選粉機的餵料撒料裝置，在精細選粉機裡完成生料粉成品的選出。

以上8項內容在系統改造時，可將順序調整進行，根據具體案例，可改造其中部分內容，也可改造全部內容。

作為本發明的優選實施例，見圖2，將噴嘴環1-4的通風面積加大，以減小此處的風速，通過改造噴嘴環與調節立磨噴嘴環下方入立磨風量，將噴嘴環1-4風速從60m/s以上降至15m/s以下，進而降低噴嘴環1-4的阻力，從而降低了系統的阻力，原循環風機8的全壓就會顯得過大，而循環風機8的風量與改造前基本一致(鑑於選粉機選粉的基本原理沒有改變，選粉風量在系統改造前後基本一致)，為了充分利用原系統裝置，對循環風機8進行變頻改造，改造費用較低，改造後實際運行時能起到好的節能效果。將烘乾熱風分兩路，一路通入立磨，一路通入改造後精細選粉機，可實現在立磨與精細選粉機裡對物料的雙重烘乾，系統對物料的適應性較寬(尤其是水份的適應性)，比輥壓機終粉磨系統適應性更強(輥壓機終粉磨系統適應的原料水份在5％以下)。

若原料水份較小，可將噴嘴環1-4去掉，立磨本身的阻力損失更加小，系統節能更明顯；當精細選粉機本身可實現原料的烘乾時， 烘乾熱風可全部通入精細選粉機，此工況下可將通入立磨的一路風閥關閉，見圖3。

由於立磨1研磨後的物料通過外循環與機械提升餵入精細選粉機，外排量大大增加，原立磨吐渣口1-5需要加大，立磨出料皮帶機5與吐渣鬥提機6需要更換成輸送能力更大的裝置，以滿足立磨中物料實現外循環排出與輸送。

作為本發明的一種改進實施例，對原立磨自帶的精細選粉機2進行改造，若其核心部件轉子籠及輔助部件可以在新加設的精細選粉機上用，新加設上撒料、下進料的精細選粉機的部件可由原立磨本體自帶精細選粉機改造而成，能節省不少改造費用。

作為本發明的進一步改進變化，見圖4，新加設上撒料、下進料的精細選粉機在轉子籠(2A-1)上方設置第一撒料裝置(2A-2)，第一撒料裝置餵料撒料口有兩個或兩個以上，且沿圓周呈均布布置；在轉子籠下方設置第二撒料裝置(2A-3)，第二撒料裝置採用中心撒料。分開撒料有利於將細粉在選粉區域的分布更加均勻，有利於實現精細選粉機高效的選粉效率並降低選粉裝置的氣流阻力，最終利於系統的產量提高和電耗降低。

作為本發明的進一步改進變化，見圖5，在改造後的立磨出料輸送裝置與新加設的精細選粉機之間加設除鐵裝置12。物料中夾雜著磁性物質，另外一些磁性金屬物質含在大塊物料內部，配料站下方的配料皮帶上方設置的除鐵器難以檢測並排除，這些大塊物料被立磨研磨後，磁性物質會破碎出來，在立磨後加設除鐵裝置，可將大塊物料內的磁性金屬物質檢測出來並排除，對後續循環粉磨有利，即減小了立磨的振動，又延長了立磨耐磨件的使用壽命。

上述實施實例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換的方式形成的技術方案，均落在本發明的保護範圍 內。