目前生料制备采用的终粉磨系统主要有3种类型:管磨机、立磨和辊压机系统,随着水泥粉磨设备的发展与技术更新,管磨机因电耗高已逐渐被立式磨所代替,而辊压机因具有不需喷水、料床压力高、电耗低等特点也得以应用。海螺集团目前共有该3种类型的磨机107台,其中立磨103台,管磨3台,辊压机1台。以2500t/d熟料生产线六矿1#和分宜2#原料磨为例,对立磨和辊压机系统进行对比。 1、主机配臵对比
由上表对比可以看出,在相同产能的情况下,立磨系统配臵功率较辊压机系统小600kw左右。其次,立磨单机功率在粉磨过程中占系统总功率的40%-45%,而辊压机单机功率占到系统总功率的50%-55%,立磨在运行中旁路的功率消耗要高于辊压机,影响生料工序电耗2-3kWh/t。
辊压机对物料粒度的大小、水份和均匀性的要求较为严格,一般95%以上的颗粒应小于辊径的3%,个别大块物料也不宜大于辊径的5%。在使用过程
中,当物料粒度和辊径之比在3.5%以内时,辊压机运转平稳;如果喂料粒度增大一倍,将使料床不均匀,还会不利于将物料啮人两辊之间,这就会导致辊压机的振动值上升5倍。辊压机要求在辊面沿长度方向上的粒度分布不能相差太大,否则易造成辊压机的偏辊现象,影响系统操作。同时因辊压机体积小,不能烘干湿的物料,要求水分在4%以下。
液氨化工厂制备立式磨对物料粒度的要求则相对较宽,一般不大于80mm,物料水分一般不大于12%,同时立磨采用热风输送物料,在粉磨水分较大的物料时可控制进风温度,使产品达到要求的最终水分。在立磨内可烘干粉磨入磨水分高达15%-20%的物料。
3、机械结构和耐磨件使用对比
从机械结构上来看,辊压机结构相对简单,特别是不需要立式减速机,减速机在运行中不承受压力,但其运行中操作压力高,对轴承、液压件等硬件设备要求高,立磨则刚好相反,结构复杂,但运行中压力相对较低。
辊压机的粉磨方式为一次破碎,循环粉磨,压力较高,立磨采用多级粉磨从而逐渐形成合格的物料,运行压力远低于辊压机。两种磨型均采用堆焊辊面,区别在于与物料接触受力面宽窄的影响,辊压机辊面与物料之间基本没有速度差,承受压力、剪切力小,可以有效的减轻耐磨件的磨损,磨辊使用寿命长,一般均在5年以上,但由于平行转动从而与物料形成线型接触,受力面狭窄,造成局部压力过大,在长期、高压强的工况下,辊面耐磨层易疲劳损伤,每月均需对辊面进行补焊,造成设备运转率较立磨低15%左右,日常维修费用高;立磨除中线圆周上的相对速度为零外,两侧都存在一定的速度差,而且越远离磨盘中心速度越大,多辊(最少3个)沿同一轨道转动形成剪切力从而对物料进行破碎和粉磨,处于磨辊与衬板接触点的一侧(内环)由于担负破碎作用居多从而增加了的磨损,随着离心力的作用,外环的研磨的物料大多为已破碎的物料,这就造成内、外环磨损大小的差异,在内环磨损量大时,需对辊皮两面进行调边以增加粉磨效率,设备运行率可以得到良好
的保证,且一套辊皮使用寿命约1年,日常维修费用低。两者间实际磨损互有利弊。
4、出磨生料质量对比
辊压机与立磨均采用料床粉碎原理,即物料是作为一层或一个料床得到粉碎,料床在高压下导致颗粒集体破碎、断裂。相对于立磨,辊压机由液压系统提供的挤压力高,物料之间在封闭空间内相互挤压形成高压料层而粉碎,料床压力不同,产生的细粉也不同,立磨碾压产生的细粉多为圆球状或椭球状,辊压机产生的细粉内部具有微裂纹,形状均为针状或片状,生料易烧性更好。
5、工作原理
辊压机工作原理如下图所示,由两个水平设臵相向同步转动的挤压轴组成,其中一个为主动轴,另一个为从动轴。辊压机工作时,物料从两辊上方给入,被挤压辊继续带入两辊间。在高压作用下,物料受挤压后变成密实的材料饼从机下排出,经选粉机打散、风选后,粗颗粒熟料返回辊压机进行重新挤压,成品被收集入库。经辊压机压挤后排出的料饼,其成品颗粒的内部可产生裂纹,从而提高了熟料的易磨性,降低了粉磨能耗。
角钉立式磨工作时由多个辊胎(最少为3个)与磨盘对碾,研磨挤压接触面积大,使做功能得到充分发挥;物料从磨盘中央喂人后逐步向磨盘边缘移动,
又使挤压研磨时间得到充分保证,经选粉机选粉、分离后的粗粉物料返回立磨填充料床,其颗粒粗细
均匀,使料床料层更加致密,料床容量高,而高容重料床更能保证磨辊在高压下平衡运行形成良性操作。
设备在研磨过程中,处于研磨区外围或易磨性差的物料需要更高的压强才能得到粉碎,而辊压机是一次通过循环粉磨,无法达到这一要求,立磨则因多次辊压分段粉磨的原理可以很好的完成,虽然循环粉磨也相当分段粉磨,但辊压机经风选后的粗粉返回磨内时,其物料颗粒大小不均,料床致密度不高,从这一点上来说,立磨的作功利用率要高于辊压机。
6、生产能力
辊压机的生产能力按物料连续通过双辊间的间隙来计算,它与磨辊宽度、辊隙和磨辊转速的乘积成正比。而立磨的生产能力与磨辊单位时间内粉磨的物料有关,在一定的压力下,磨机产能与磨辊个数、宽度、磨盘转速、通风量的乘积成正比,由于可以看出,随着磨机规格的加大,立磨的产能增长较辊压机快,也有利立磨的大型化。
7、能耗方面
立磨是由液压力通过磨辊对物料层施加压力,磨盘转动,带动磨辊绕其自身的中心线滚动,由于料床比较松散,所以受到压力较小,而辊压机依靠两个水平安装且同步相向旋转的挤压辊进行高压料层粉
碎。即被封闭的物料层在被迫向下移动的过程中所受挤压力逐渐增大,直至被粉碎且被挤压成密实料饼,相对而言较立磨有节能优势。
对于同类生产线的立磨相比,辊压机结构简单、体积小、重量轻,占用厂房空间小,可以节省土建投资,同时也便于对原有粉磨系统进行改造。此外,辊压机的操作、维修也非常简便。但辊压机也存在一些明显的不足:灰板纸
1、两个磨辊平行设臵相向同步转动,两辊接触面为“线接触”,物料受压过程为瞬间通过,未能受到充分挤压,因此料饼需要多次体外循环,动静阿维菌素油膏
打散,经风选后粗料返回做再次挤压,工艺布臵复杂,增加了2次能耗;
2、经风选后的粗料返回辊压机重新挤压,料床因缺少细料填充,造成料床的颗粒级配不合理,使料床致密度难以提高,磨辊压力未能得到有效利用。2013年一季度指标2种磨型指标对比:
六矿公司CLF180-120辊压机目前存在问题:
1、原材料力度较大:物料进入辊压机对扭力盘冲击较大。辊压机扭力盘地角螺栓频繁断裂;
极压高温润滑脂
五行果蔬2、原材料水份大:水份主要来自砂岩影响,砂岩水份较大时在两个下料仓中结粑不下料,设备空转;
3、原材料粒径分布不均,辊面磨损较快。生料细度控制0.2mm筛余2%指标控制,0.08mm筛余只能达到10%左右,与下达指标15%差距较大,台产较低。同时选粉机及循环风机转速相对较高。不利于产能发挥及电耗升高。所以我公司0.2mm筛余未严格控制,一般在2.5-3%左右。