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水泥粉磨的工艺流程
水泥粉磨按照工艺流程可分为:1,、开路粉末系统,2、闭路粉磨系统,3、联合粉末系统。按照设备使用方式可以分为:1、球磨机粉磨系统,2、立磨终粉系统,3立磨-球磨机联合粉末系统,4、辊压机终粉系统,5,...
砾石粉与水泥粉墙好吗
粉墙材料不外乎水泥砂浆,要省钱的话可以用最细的砂子加水泥,(即标号低点);如果嫌粘性不好,适当加点黄泥或砂桨精即OK
粉沫水泥粉用什么阀门好
用粉体蝶阀,你百度一下就知道了,这种阀门比较耐磨。
表面撒水泥粉套什么定额
表面撒水泥粉(应该是干拌水泥砂浆的)这个是不单独套用定额的,包含在地面的面层(砂浆面层或砼面层)定额里面了
水泥有哪些粉磨系统?有何特点?
水泥粉磨按照工艺流程可分为:1,、开路粉末系统,2、闭路粉磨系统,3、联合粉末系统。按照设备使用方式可以分为:1、球磨机粉磨系统,2、立磨终粉系统,3立磨-球磨机联合粉末系统,4、辊压机终粉系统,5,...
随着预分解窑发展日趋完善,熟料生产热耗大幅度降低,而水泥生产综合电耗却长期居高不下。20世纪80年代,人们重点关注粉磨技术的改进和突破。关注利用挤压粉磨技术代替冲击粉磨技术的研究,以提高粉磨功的利用率,降低水泥生产综合电耗。因此,水泥粉磨技术创新,对于提高水泥产品质量、节约能源消耗、降低水泥成本,使新型干法水泥生产更具经济竞争力,具有重要意义。
把熟料、石膏、混合材等没有水硬性的块状物料转变成具有水硬性的粉状物料。
闭路粉磨系统如图所示。它是由管磨机、提升机、选粉机和风机等主要设备所组成,在粉磨过程中,粗粒物料几次通过磨机,它具有减少水泥过粉碎,避免发生颗粒凝聚和粘仓、粘研磨体等优点,有利于生产高细度水泥,改变生产水泥的品种,提高粉磨效率。
随着生产的大型化,磨机直径和生产能力都有很大提高,选粉机规格也必须相应扩大,但是过大规格的选粉机在工艺布置及安装方面都会带来困难,因此有人提出闭路粉磨系统,采用两台或三台选粉机的工艺流程,同时也期望通过采用选粉机并联的办法,降低选粉机负荷,提高选粉效率。
水泥粉磨按照工艺流程可分为:1,、开路粉末系统,2、闭路粉磨系统,3、联合粉末系统。
按照设备使用方式可以分为:1、球磨机粉磨系统,2、立磨终粉系统,3立磨-球磨机联合粉末系统,4、辊压机终粉系统,5,、辊压机-球磨机联合粉磨系统,6、卧式辊磨(Horomill)粉磨系统。
随着科技的日益发展,将来可能有更多种类的水泥粉磨系统出现。
开路粉磨工艺流程:物料通过磨机后即为产品。流程简单、设备少、投资少,但是容易产生过粉磨现象。
闭路粉磨工艺流程:物料出磨后经过选粉机系统选出产品,粗粉返回磨机再磨。减少过粉磨现象、可以提高产量、降低电耗、产品细度容易控制,但是系统设备投资大,操作维护较为复杂。
联合粉磨系统工艺流程:物料通过辊压机或者立磨的预粉磨后,筛选出其中的细料进入球磨机进行终粉,通过选粉机及收尘系统将符合要求的成品选出。此种方式与闭路粉磨系统相比,产量更高,能耗更低,设备投资更大,操作系统更复杂
球磨机粉磨系统:是指以球磨机单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统
立磨终粉系统:是指以立磨单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。这种方式比球磨机粉磨系统效能高,但是,经测验,这种方式产生的成品由于是完全靠挤压生成,颗粒级配不太理想,而且颗粒表面形状也不利于水泥的水化及水泥强度。
立磨-球磨机联合粉末系统:是指在物料在进入球磨机终粉前,先经过以立磨作为主要设备的预粉磨系统,然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨,这种方式效率高,而且最后由球磨机进行终粉,颗粒级配及颗粒表面形状好。
辊压机终粉系统:是指以辊压机单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。比立磨终粉系统效能更高,但是和立磨终粉系统类似,产品颗粒级配及表面形状不理想。
辊压机-球磨机联合粉磨系统:即在物料在进入球磨机终粉前,先经过以辊压机作为主要设备的预粉磨系统,然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨,这种方式比立磨-球磨机联合粉磨系统效率更高,而且最后由球磨机进行终粉,颗粒级配及颗粒表面形状好。
卧式辊磨粉磨系统:卧式辊磨,又称Horomill,是一种新式粉磨设备,能效比和辊压机相似,产量更大。用于取代球磨机,目前在国内仅有数台。但是根据其粉磨原理,其产片颗粒状况应当和立磨终粉成品类似,应该不太理想。
除处理某些砂矿以外的所有选矿厂,几乎都有磨矿作业。在选矿工业中,当有用矿物在矿石中呈细粒嵌布时,为了能把脉石从矿石中除去,并把各种有用矿物相互分开,必须将矿石磨细至 0 1 ~0 3 mm,甚至有时磨至 0 05 ~0 074 mm 以下。磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度上,有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。因此,适当减小矿石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。磨矿所消耗的动力占选矿厂动力总消耗的 30%以上。因此,磨矿作业在选矿工艺流程中占有很重要的地位。
磨矿的目的主要有三个: 一是满足后续选矿提纯作业对矿物解离度的要求; 二是直接加工满足塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、耐火材料、油漆涂料等相关应用领域细度要求的非金属矿粉体产品; 三是为下述超细粉碎和精细分级作业提供满足其给料粒度要求的粉体原料。
根据作业方式磨矿可分为干法和湿法两种,一般以有用矿物单体解离为目的的磨矿作业大多采用湿法; 而以直接加工粉体产品为目的的磨矿作业大多采用干法,这种作业也常常称之为磨粉。
一、粉磨的工艺流程
粉磨的工艺分为开路粉磨工艺和闭路粉磨工艺。
开路系统的特点是: 流程简单,设备少,投资省,操作维护方便; 缺点是易产生过粉碎和粉包球,效率低,产量低,电耗高,粒度分布较宽。
闭路系统的特点是: 不易过粉碎,效率高,电耗较低,分级方便,粒度易控制,粒度分布较窄,颗粒均匀; 缺点是流程较复杂,投资大,操作维护较复杂。
二、粉磨设备
常用的粉磨设备主要有球磨机、自磨机、棒磨机、砾磨机、立式磨机等类型。
( 一) 球磨机
1 类型
按长径比: L ∶ D =2 以下为短磨,3 左右为中长磨,4 以上为长磨 ( 管磨) 。
按卸料方式: 尾卸式; 中卸式。
按传动方式: 中心传动式; 边缘传动式。
其他: 干式; 湿式; 间歇式; 连续式。
球磨机类型见图 1 -21。
图 1 -21 球磨机的种类
图 1 -22 磨矿介质的运动轨迹
2 基本结构
筒体,衬板,进料装置,出料装置,电机及传动机构。
3 工作原理
在磨矿过程中,磨矿机以一定转速旋转,处在筒体内的研磨介质由于旋转时产生离心力,致使它与简体之间产生一定摩擦力。摩擦力使研磨介质随着筒体旋转,并到达一定的高度。当研磨介质的自身重力 ( 实际上是重力的向心分力) 大于离心力时,研磨介质就脱离筒体抛射下落,从而击碎矿石。同时,在磨矿机转动过程中,研磨介质还会有滑动现象,对矿石产生研磨作用。所以,矿石在研磨介质产生的冲击力和研磨力联合作用下得到粉碎。磨矿介质的运动轨迹见图 1 -22。
4 特点
对物料适应性强,能连续生产,生产能力大; 粉碎比大,能达 300 以上; 粒度易调整,结构简单,坚固,可靠,密封性好。
缺点是: 工作效率低,电能利用率低;体型笨重,可达几百吨; 钢铁消耗量大 ( 1000 g/t) ; 噪声大。
研磨介质填充系数: 中长磨的填充系数为 25% ~ 35%,长磨的填充系数为 30% ~35% ,短磨的填充系数为 35% ~ 45% 。具体由实验确定。
级配: 两头小中间大,采用 3 ~5 种球径配合。通过实验确定最佳级配。球料比过小,研磨效率低; 球料比过大,增加研磨介质损耗,降低研磨效率。
( 二) 自磨机
自磨机的工作原理与球磨机的工作原理基本相同,不同的仅是它不另外采用研磨介质( 有时为提高其处理能力,也加入少量的钢球,通常只占自磨机有效容积的 2% ~ 3% 左右) ,而是利用矿石本身在筒体内连续不断地相互冲击和磨剥作用来达到粉碎矿石的目的。在破碎和磨碎的同时,空气流以一定的速度通入自磨机中,将粉碎了的矿物从自磨机内吹出,并进行分级,这种磨矿方法的主要优点是粉碎比非常大,能使直径1 m 以上的矿块,在一次磨碎过程中排矿粒度小于 0 074 mm ( -200 目) 。因此,采用自磨机可以简化破碎流程,并降低选矿厂基本建设的设备投资及其日常维护和管理费用。由于自磨机的过磨现象少,处理后的矿物表面干净,因而能提高精矿品位和回收率。
LM 离心自磨机是一种新型的立轴、锤破、旋风式离心自磨机,这种磨矿机具有粉碎比大 ( 给料粒度 200 mm,产品平均粒度 10 ~30 μm) 、产量高、单位粉体产品能耗较低、操作维护方便等特点。
LM 离心自磨 机 现有 两 种 规 格: LM65 和 LM120,主 机 装 机 容 量 分 别 为 55 kW 和200kW,产量分别为 1 ~ 4 5 t / h 及 10 ~ 14 t / h。这种磨机适合于中等硬度以下的脆性矿物,如滑石、方解石、高岭土等的粉碎加工。湿式自磨机的结构见图 1 -23。
图 1 -23 5500 ×1800 湿式自磨机
图 1 -24 棒磨过程
( 三) 棒磨机
棒磨机是采用圆棒作为研磨介质,而不像球磨机采用钢球作为研磨介质。棒的直径通常为 40 ~100 mm,棒的长度一般比筒体长度短 25 ~50 mm。棒磨机主要是利用棒滚动时产生磨碎和压碎的作用将矿石破碎的。棒磨过程见图 1 -24。
当棒磨机转动时,棒只是在筒体内互相转移位置。棒磨机不只是用棒的某一点来打碎矿石,而是以棒的全长来压碎矿石。因此,在较大块矿石没有被破碎前,细粒矿石很少受到棒的冲击,矿石过粉碎的可能性小,可以得到粒度比较均匀的磨碎产品。由于棒磨机具有以上工作特性,通常取其转速比球磨机的低一些,约为临界转速的 60% ~ 70%; 充填率一般为 30% ~40%; 给矿粒度不宜大于 25 mm。棒磨机一般在第一段开路磨矿中用于矿石的细碎和粗磨。在钨、锡或其他稀有金属的重选厂或磁选厂,为了防止矿石过粉碎,常采用棒磨机。棒磨机用于开路磨矿,可以代替短头圆锥破碎机作细碎。
( 四) 砾磨机
砾磨机是古老的磨矿设备之一,砾磨机是一种用砾石或卵石作研磨介质的磨矿设备。由于磨矿机的生产率与研磨介质的密度成正比,因此,砾磨机的筒体尺寸 ( D × L) 要比相同生产率的球磨机筒体尺寸大。同时,其衬板一般要求能够夹住研磨介质,形成 “自衬”,以减少衬板磨损,加强提升物料的能力和矿物间的粉碎作用。因此,常采用网状衬板或梯形衬板,或者两者的组合。
砾磨机具有能耗小、生产费用低、节省金属材料 ( 如研磨介质) 、避免金属对被磨碎物料的污染等特点,特别适用于对物料有某些特殊要求的场合。国外将砾磨机用于处理金、银、重晶石等金属和非金属矿石。砾磨机工作时,转速一般比球磨机略高,常为临界转速的 85% ~90%,矿浆浓度一般比球磨机低 5% ~10%。
( 五) 立式磨机类
立式磨机类又可分为盘磨机、旋磨机等。
特点: 入磨物料较大 ( 50 ~ 80 mm) ; 自带选粉装置,物料在磨内停留时间短( 3 min ± ) ,过粉磨现象少; 粉磨效率高,电耗低 ( 为球磨的 40% ~ 60% ) ; 产品粒度易调整,粒度均匀; 结构紧凑,占地小; 噪声小,粉尘少。
缺点: 只适于粉磨中等硬度的物料,制造要求较高,操作要求严格。
1 盘磨机
盘磨机是利用辊子在圆盘上的快速转动来对物料进行粉碎的磨机。一种是圆盘固定型,即圆盘固定不动而安装辊子的梅花架快速转动的悬辊式盘磨机,又称雷蒙磨 ( Ray-mond Mill) ,按辊数分为 3R 和 4R 两类。另一种是圆盘转动型,即辊子部件不绕机架中心轴转动而是圆盘快速转动。雷蒙磨的结构见图 1 -25。
2 旋磨机
旋磨机粉碎比大,可直接将 100 mm 左右的给料粉碎到 10 μm 左右; 产品粒度调节范围宽,调整分级参数可生产出 500 ~1250 目 ( 10 μm) ,既可用于细磨,也可以用于超细磨。生产能力 1 ~30 t/h。旋磨机的结构见图 1 -26。
3 涡轮式粉碎机
这种涡轮式粉碎机主要由加料斗、转子、叶片、筛网、磨块、机壳、主轴、传动装置等组成。工作时,由电动机通过皮带传动,带动主轴及紧固在主轴上的涡轮 ( 转子) 高速旋转。涡轮与筛网圈上的磨块,组成合理、紧凑的结构,使进入机内的物料在旋转气流中受到紧密的摩擦、剪切和强烈的冲击作用而被磨碎。在高速旋转过程中,涡轮吸进大量的空气,起到了冷却机器、传送细粉的目的。产品粒度受筛孔形状、尺寸以及物料通过量控制。
图 1 -25 雷蒙磨结构及外形图
图 1 -26 CLM -2 多级旋磨机
这种粉碎机的特点是结构紧凑,操作维护简单,投资较少,作业灵活、方便,适用于中等硬度以下非金属矿物、化工原料等的粉碎加工。涡轮式粉碎机结构见图 1 -27。
4 冲击磨
立式冲击磨的外形图见图 1 -28。物料由加料仓加入转盘的上方,直接落入高速旋转的转盘,在离心力的作用下与转盘外周边打击轨道的靶材产生高速度的碰撞,物料相互碰撞实现粉碎。粉碎后的物料经上升气流带入涡轮分级机进行分级,合格的物料被分选出来; 不合格的物料被抛掷到边壁经二次风冲洗后落入转盘中间,继续进行粉碎。其特点是: 无需压缩空气或者磨矿介质,物料相互碰撞实现粉碎,消除了设备的磨损和铁质污染。适用于莫氏硬度 5 以上如碳化硅、刚玉、锆英砂、磨料、耐火材料等高硬度物料的加工。
图 1 -27 涡轮式粉碎机
图 1 -28 立式冲击磨外形图
三、影响粉磨的诸因素
1 易磨系数
干法开路粉磨时,以一定量物料被磨到一定细度时所需的时间表示。
湿法开路粉磨时,以一定量物料被磨到一定细度时试验磨机的千转数表示。
干法闭路粉磨时,以系统达到平衡时,磨机转一圈能磨得细度合格的产品的质量表示。
2 易磨性
绝对易磨性: 用工作指数表示,即 907 kg 物料从理论无限大磨碎到 80% 能通过100 μm 方孔筛所消耗的功 ( kW·h) 表示。常见物料的易磨性见表 1 - 2。
表 1 -2 一些物料的易磨性 单位: kW·h
在矿物加工上习惯用普氏硬度系数作为矿石坚固性的标准,普氏硬度系数为抗压强度的百分之一,用符号 f 表示。
非金属矿产加工与开发利用
式中:σp———抗压强度。
也常用“可碎(磨)性系数”来衡量矿石粉碎的难易程度,可碎(磨)性系数的表示如下:
非金属矿产加工与开发利用
实践中常以石英作为标准的中硬矿石,将其可碎性系数定为1,硬矿石的可碎性系数都小于1,而软矿石则大于1。
在矿物加工实践中,常按普氏硬度将岩石分为五个等级,以此来表示岩石破碎的难易程度。详见表1-3。
表1-3 岩石破碎难易程度分类
3入磨及出磨物料粒度
磨机产量随入磨物料粒度的减小而增加,随出磨物料粒度的减小而减小。
4粉磨设备
设备的大型化有利于提高劳动生产率和粉磨效率,节约能源。
5入料的均匀性、入料的温度与水分
入料的均匀性影响出料的均匀性;易磨性随温度的升高而降低,故影响磨机效率。温度越高,研磨能量消耗越大,如入磨物料温度超过50℃,磨机产量将受影响,超过80℃,磨机产量降低10%~15%。
如入磨物料水分过高,使产量降低,甚至黏堵,增加能耗;适量的水分,可以降低磨温,减少静电效应,提高粉磨效率。
6助磨剂
在粉碎作业中,能够显著提高粉碎效率或降低能耗的化学物质称为助磨剂。按助磨剂添加时的物质状态可分为固体、液体和气体助磨剂;根据物理化学性质可分为有机助磨剂和无机助磨剂。
1)固体助磨剂:如硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、碳黑、氧化镁粉、胶体石墨等。
2)液体助磨剂:包括各种表面活性剂、分散剂等。如用于水泥熟料、方解石、石灰石等的三乙醇胺;用于石英等的烷基油酸(钠);用于滑石的聚羧酸盐;用于硅灰石的六偏磷酸钠等。
3)气体助磨剂:如蒸气状态的极性物质(丙酮、硝基甲烷、甲醇、水蒸气)以及非极性物质(四氯化碳等)。
常用助磨剂见表1-4。
表1-4 常用助磨剂
任何一种有助于化学键破裂和阻止表面重新结合并防止微颗粒团聚的药剂都有助于超细粉碎过程。
在非金属矿的湿式超细粉碎中,常用的助磨剂通常是表面活性剂。如:①碱性聚合无机盐,在这类表面活性剂中,除了用于硅酸盐矿物的磨矿外,一般多聚磷酸盐优于多聚硅酸盐;②碱性聚合有机盐,在这类中,最合适的是丙烯酸酯,它受pH的影响最小;③偶极=偶极有机化合物,如烷烃醇胺等。
四、分级设备
分级设备包括机械分级机、细筛、水力分级机和风力分级机等。细筛已在破碎与筛分一节中做了介绍。
1机械分级机
螺旋分级机
螺旋分级机按分级液面的高低,分为高堰式、低堰式和沉没式三种;根据螺旋数目,又可分为单螺旋和双螺旋分级机。
螺旋分级机有一个倾斜的半圆柱形槽子,槽中装有一个或两个螺旋,它的作用是搅拌矿浆并把沉砂运向斜槽的上端。螺旋叶片与空心轴相连,空心轴支承在上下两端的轴承内。传动装置安在槽子的上端,电动机经伞齿轮使螺旋传动。下端轴承装在提升机构的底部,可转动提升机构使它上升或下降。提升机构由电动机经减速器和一对伞齿轮带动丝杆,使螺旋下端升降。停车时,可将螺旋提起以免沉砂压住螺旋,使开车时不至于过负荷。2400浸入式双螺旋分级机结构及原理见图1-29。
高堰式螺旋分级机的溢流堰比下端轴承高,但低于下端螺旋的上边缘。它适合于分离出015~020mm的粒级,通常用在第一段磨矿,与磨矿机相配合。沉没式的下端螺旋有4~5圈全部浸在矿浆中,分级面积大,利于分出小于015mm的粒级,常用在第二段磨矿与磨机构成机组。低堰式的溢流堰低于下端轴承的中心,液面很小,受搅动作用大,主要用于含泥矿石的洗矿。
图1-29 Ф2400浸入式双螺旋分级机(据胡岳华等,2006)单位:mm
螺旋分级机构造简单,工作平稳,操作方便,返砂含水量低,易于与球磨机自流联结,因此常被采用。它的缺点是,下端轴承易磨损和占地面积大等,因此有被水力旋流器取代的趋势。
2水力分级机
(1)水力旋流器
水力旋流器其上部是一个中空的圆柱体,下部是一个与圆柱体相通的倒锥体,二者组成水力旋流器的工作筒体。圆柱形筒体上端切向装有给矿管,顶部装有溢流管及溢流导管。在圆锥形筒体底部有沉砂口。各部分之间用法兰盘及螺钉连接。给矿口、筒体和沉砂口通常衬有橡胶、聚氨酯或辉绿岩铸石,以便减少磨损并在磨损后更换。其结构见图1-30。沉砂口还可以制成可调的,根据需要调节其大小。小型水力旋流器还可完全由聚氨酯制成。矿浆以49~245kPa的压力,5~12m/s的高速从给矿管按切线方向进入圆柱形筒体,随即绕轴线高速旋转,产生很大的离心力,形成一个旋涡。矿浆中粒度和密度不同的颗粒,由于受到的离心力不同,所以它们在旋流器中的运动速度、加速度及方向也各不相同,粗而重的颗粒受的离心力大,被抛向筒壁,按螺旋线轨迹下旋到底部,作为沉砂从沉砂口排出。细而轻的颗粒受的离心力小,被带到中心,在锥形筒体中心形成内螺旋矿流向上运动,作为溢流从溢流管排出。水力旋流器的分离粒度范围一般为03~001mm。
图1-30 水力旋流器结构示意图
与水力旋流器有关的参数很多,而且往往相互关联,相互制约,不易调整和控制,这也是它在我国难以广泛应用的重要原因。
水力旋流器可用作高岭土、石英、长石等非金属矿的分级或脱泥,用作分级设备时,主要用来与磨机组成磨矿-分级系统。
水力旋流器的优点是:构造简单,没有运动部件;设备费用低,维护方便,占地面积小、基建费用少;单位容积处理能力大;分级粒度细,最终可达10μm以下;分级效率较高,最高可达80%左右;矿浆在旋流器中滞留的量和时间少,停机时容易处理。其缺点是:给矿砂泵的动力消耗大且磨损快;给料口和沉砂口容易磨损;给矿浓度、粒度、黏度和压力的微小波动对工作指标有很大影响。
(2)槽形分级机
槽形分级机根据沉降条件不同分为自由沉降和干涉沉降两种。
自由沉降槽形水力分级机俗称分级箱,早在50年代就已在我国各锡矿选厂得到广泛应用。其结构主要由倾斜的箱体,阻砂条和底阀组成。其工作过程是:矿浆由箱体上部矩形溜槽一端给入,细粒物料从溜槽另一端溢出,粗粒物料则经阻砂条沉入角锥形分级室,由底阀的排矿口排出。高压水从底阀进水口给入,形成起分级作用的上升水流。排矿口直径可根据沉砂粒度大小制成不同的尺寸,排矿量可用手轮调节。优点是:构造简单、工作可靠、维修方便、无动力消耗;缺点是:分级效率低,一般为25%~50%。它适用于处理粒度较小和含泥量较多的物料,适宜分级粒度为2~0074mm,小于0074mm的物料则分级效果差,给矿浓度宜为18%~25%。
干涉沉降槽形水力分级机结构见图1-31。主要由一个梯形槽,4个角锥形箱体及带有叶片的搅拌器、传动装置以及分级排矿装置组成。4个箱体从给矿端到溢流端逐个增大,呈阶梯形配置。各箱体底部的分级装置包括搅拌室、分级室和压力水室。在分级装置下部有接收分级产品的受料器。各室箱内的垂直空心轴下部装有叶片搅拌器。由涡轮传动空心轴,使搅拌器以约15r/min的速度回转,防止产生旋涡和矿砂沉积。
图1-31 干涉沉降水力分级机结构示意图
空心轴内有杆穿过,杆的下端固定有锥形阀,杆的上端悬挂在涡轮上侧的凸轮机构上。当涡轮转动时,与其相连的凸轮机构带动杆上下运动,以启闭锥形阀进行定期排矿,由此保证排出较浓的产品,降低水耗,防止堵塞。砂先集中在受料器中,然后经卸料口排出。通过调节卸料口的大小及气门可控制排矿量。
这种分级机通常有2~5个分级箱,给料粒度一般为2~3mm,最大超过6mm,溢流粒度约为025~1mm。给矿浓度约为25%,溢流浓度约10%~15%,沉砂浓度可达50%。平均处理能力为10~25t/h。
这种分级机的特点是分级带内矿浆的固体浓度较高,矿粒在干涉沉降条件下进行分级。其优点是处理能力大、耗水量少、产品浓度大和机体容积较小。
图1-32 圆锥水力分级机
(3)圆锥形分级机
圆锥形分级机外形为倒立的圆锥体。结构见图1-32。主要用于脱泥(分离015mm以下的矿粒)。在液面中心设有给矿圆筒,圆筒底部处于液面以下一定深度。矿浆沿切线方向给入中心圆筒,经缓冲后由底部流出。流出的矿浆呈放射状向周边溢流堰流去。在此过程中,沉降速度大于上升分速度的粗颗粒便沉在槽内,并经底部沉砂口排出。细粒随表层矿浆进入溢流槽,作为溢流排出。给料粒度一般小于2mm,分级粒度为74μm以下。
脱泥斗的特点是结构简单、操作方便。缺点是分级效率较低。脱泥斗已在石英砂等非金属矿物的脱泥和分级中得到应用。
3风力分级机
(1)循环气流及旋风器式分级机
循环气流及旋风器式分级机结构见图1-33。物料经给料部和给料管送至旋转的分散盘上,在离心力作用下甩至分级区。鼓风机将气流送至洒落区,使夹杂于粗粒级中的细粒级有机会随气流向上排至分级区。气流夹带细粒级经排风部排至旋风器。若干个(最多8个)旋风器布置在分级区的圆形机体周围。在分级区,物料在离心力和上升旋转气流作用下分为粗粒级和细粒级。粗粒级经下部机体和粗粒级密闭排出口排出,细粒级随气流向上运动,排至旋流器,自旋流器下部的密闭排料口经输送溜槽最后排出。
图1-33 循环气流旋风器式分级机结构示意图
在旋风器内脱除了细粒级物料的空气,经风管返回鼓风机。鼓风机的风量可由节流阀或叶片调节器通过转动装置调节。这种风力分级机的气流不是由分级机内部的叶轮产生,而是由单独的鼓风机所产生。由于循环气流已经在旋风器内将细粒级分出,从而物料不与鼓风机接触,使鼓风机叶片的磨损大为减轻。鼓风机和节流装置在机座,是通向集尘器的管子接头。
图1-34 叶轮式分级机
分级粒度可通过调节气流量和旋转叶轮转速进行调节,调节范围为2500~7000cm2/g。这种分级机分级效果好,产量大,还可以向机内导入新鲜空气使物料冷却,或导入热气流使物料干燥,操作较灵活。旋风器、排风部、下部机体的内壁有玄武岩铸石衬里,叶轮及周围的机体用硬镍铸铁制造,抗磨损性能很好。
(2)叶轮式分级机
叶轮式分级机结构见图1-34。主要由鼓风叶轮、甩料盘、辅助叶轮、给料管、内筒、叶片、锥体、外筒、排料口等组成。其垂直轴上装有鼓风叶轮、甩料盘,叶轮使气流在内筒和外筒之间的空间循环流动。由于叶片的角度及叶轮的转动,气流呈螺旋形轨迹在内筒上升,甩料盘排出的物料随气流一边旋转、一边向上运动。粗颗粒经排料口排出;细粒物料随气流上升,在经过叶轮和叶片较大及急剧改变运动方向的离心力的作用下与气流分离,经外筒的内壁从细粒物料排出口排出,气流则在机内循环使用。这种分级机可以单独设置,也可与粉碎机设在一起,该分级系统可与各类干式磨粉机,如雷蒙磨、立式磨等组合生产细粉及超细粉产品。
这个主意取决于你想加工的成品的细度,然后再结合对于产能的需求,来选择合适的磨机,现在市场上比较常用的磨机有立磨、超细磨、微粉磨、雷蒙磨,每一种都有很多不同的型号,先确定大致的类型,在选择型号,比如说根据细度以及产能的需求,确定选择立磨这种设备的话,那么它又分为LM系列以及LUM超细系列,每一种的产能以及对于入料的需求是不同的,结合物理的颗粒大小以及湿度等来选择合适的型号就可以了,再确定了所需要的立磨机以后再配置生产线中的其他设备,在配置的时候,要考虑型号的匹配。
水泥生产工艺流程主要由破碎及预均化、生料制备均化、预热分解、水泥熟料的烧成、水泥粉磨包装等过程构成。
水泥生产设备包括:水泥回转窑、旋风预热器、篦式冷却器
水泥回转窑是煅烧水泥熟料的主要设备,已被广泛用于水泥、冶金、化工等行业。该设备由筒体、支承装置、带挡轮支承装置、传动装置、活动窑头、窑尾密封装置、燃烧装置等部件组成,该回转窑具有结构简单,运转可靠,生产过程容易控制等特点。
需要水泥生产设备或者有什么问题,可以咨询河南红星机器,水泥生产生产出口基地,上门安装维修。
生料车间的:石灰石破碎机(锤破、颚破等),石灰石预均化用的堆取料机、生料磨机
烧成车间的:煤预均化设备、煤磨机、转子称、预热器、回转窑、冷却机等
水泥车间的:水泥调配、辊压机、水泥磨、包装机等
还有各种计量皮带、皮带机、风机等
工艺流程
1、 破碎及预均化
(1)破碎 水泥生产过程中,大部分原料要进行破碎,如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料,开采后的粒度较大,硬度较高,因此石灰石是生产水泥用量最大的原料,开采后的粒度较大,硬度较高,因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
破碎过程要比粉磨过程经济而方便,合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前,尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度,以减轻粉磨设备的负荷,提高黂机的产量。物料破碎后,可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象,有得于制得成分均匀的生料,提高配料的准确性。
(2)原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中,运用科学的堆取料技术,实现原料的初步均化,使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
原料预均化的基本原理就是在物料堆放时,由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时,在垂直于料层的方向,尽可能同时切取所有料层,依次切取,直到取完,即“平铺直取”。
意义:
(1)均化原料成分,减少质量波动,以利于生产质量更高的熟料,并稳定烧成系统的生产。
(2)扩大矿山资源的利用,提高开采效率,最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层,在矿山开采的过程中不出或少出废石。
(3)可以放宽矿山开采的质量和控要求,降低矿山的开采成本。
(4)对黏湿物料适应性强。
(5)为工厂提供长期稳定的原料,也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料,使其成为预配料堆场,为稳定生产和提高设备运转率创造条件。
(6)自动化程度高。
2、生料制备
水泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料(包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏),据统计,干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤磨占约3%,水泥粉磨约占40%。因此,合理选择粉磨设备和工艺流程,优化工艺参数,正确操作,控制作业制度,对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
工作原理:
电动机通过减速装置带动磨盘转动,物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央,在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨,粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出,被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干,根据气流速度的不同,部分物料被气流带到高效选粉机内,粗粉经分离后返回到磨盘上,重新粉磨;细粉则随气流出磨,在系统收尘装置中收集下来,即为产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料,溢出磨盘后被外循环的斗式提升机喂入选粉机,粗颗粒落回磨盘,再次挤压粉磨。
3、生料均化
新型干法水泥生产过程中,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提,生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。
均化原理:
采用空气搅拌,重力作用,产生“漏斗效应”,使生料粉在向下卸落时,尽量切割多层料面,充分混合。利用不同的流化空气,使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用,有的区域卸料,有的区域流化,从而使库内料面产生倾斜,进行径向混合均化。
4、预热分解
把生料的预热和部分分解由预热器来完成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。
工作原理:
永先机械针对预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料,使生料预热及部分碳酸盐分解。为了最大限度提高气固间的换热效率,实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗,必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。
(1)物料分散
换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料,在与高速上升气流的冲击下,物料折转向上随气流运动,同时被分散。
(2)气固分离
当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒(排气管)之间的环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下运动,由筒体到锥体,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而向上旋转上升,由排气管排出。
(3)预分解
预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道,设燃料喷入装置,使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程,在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行,使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内进行;燃料大部分从分解炉内加入,少部分由窑头加入,减轻了窑内煅烧带的热负荷,延长了衬料寿命,有利于生产大型化;由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。
4、水泥熟料的烧成
生料在旋风预热器中完成预热和预分解后,下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。
在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应,生成水泥熟料中的 、 、 等矿物。随着物料温度升高近 时, 、 、 等矿物会变成液相,溶解于液相中的 和 进行反应生成大量 (熟料)。熟料烧成后,温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度,同时回收高温熟料的显热,提高系统的热效率和熟料质量。
5、水泥粉磨
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(及胶凝剂、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,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
6、水泥包装
水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。
以上为上海永先新型干法水泥生产的一般工艺流程。
(1)生料辊压机与磨机组成的各类粉磨系统工艺处理方式。利用辊压机进行预粉磨,辊压机与磨机系统进行联合粉磨,利用辊压机系统进行半终粉磨。 虽然各系统因工艺处理方式不同节能效果存在 差异,但比未进行预粉磨处理的生料粉磨系统,电耗有了大幅度降低。采用生料辊压机与磨机组成的粉磨系统,目前电耗一般在 20~22kWh/t。
(2)生料辊式磨粉磨系统。目前各大型水泥企业已广泛采用。采用生料立磨粉磨系统,节能效果优于辊压机与磨机组成的粉磨系统,特别是大型立磨国产化以后,价格优势突显,已逐步取代进口设备,使用国产设备的企业逐渐增多。采用生料辊式磨粉磨的终粉磨系统,粉磨电耗一般已达到17~19kWh/t 水平。
14 设计的依据、指导思想及遵循的原则 3
2 设计基础 4
21 设计题目 4
22 建厂条件 4
221 建厂地点及自然条件 4
222 矿山资源,各种原料燃料的来源、距离、数量及运输方式 4
223 生产所需的原燃料分析 4
3 全厂平衡计算 6
31 全厂生产规模、产品品种及标号 6
32 配料计算 6
321 选定熟料的率值 6
322 计算煤灰掺入量 6
323 计算要求熟料的化学成分 7
324 递减试凑表 7
325 配制100kg熟料所需的干原料 8
326 生料干原料配合比 8
327 生料干原料配合比 8
33 全厂物料平衡计算 9
331 物料平衡计算的作用 9
332 物料平衡计算 9
34 主机平衡计算 12
341 主机设备的确定 12
342 编制主机平衡表 19
35 堆场和储库的计算 20
351 物料的储存期 20
352 存储设施的选择 21
353 堆场的计算选型 21
354 堆棚的计算选型 24
355 圆库的计算选型 26
354 储存设施选型表 31
36 全厂工艺流程图 32
4 重点车间——水泥粉磨车间 33
41 粉磨工艺流程的选择 33
42 主机选型及标定产量 35
421 水泥磨 35
422 辊压机 36
43 附属设备选型 37
431 选粉机 37
432 输送设备的选型 38
433 收尘器的选择 41
434 斗提的选择 41
44 车间质量控制制度 42
45 车间工作制度 42
水泥生产工艺流程:
1、破碎及预均化
(1)破碎 水泥生产过程中,大部分原料要进行破碎,如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料,开采后的粒度较大,硬度较高,因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
(2)原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中,运用科学的堆取料技术,实现原料的初步均化,使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
2、生料制备
水 泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料(包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏),据统计,干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占 全厂动力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤磨占约3%,水泥粉磨约占40%。因此,合理选择粉磨设备和工艺流程,优化工艺参数,正确操作,控制 作业制度,对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
3、生料均化
新型干法水泥生产过程中,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提,生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。
4、预热分解
把 生料的预热和部分分解由预热器来完成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使 生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。
(1)物料分散
换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料,在与高速上升气流的冲击下,物料折转向上随气流运动,同时被分散。
(2)气固分离
当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒(排气管)之间的环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下运动,由筒体到锥体,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而向上旋转上升,由排气管排出。
(3)预分解
预 分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道,设燃料喷入装置,使燃料燃烧的放热过程与生料的碳 酸盐分解的吸热过程,在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行,使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内 进行;燃料大部分从分解炉内加入,少部分由窑头加入,减轻了窑内煅烧带的热负荷,延长了衬料寿命,有利于生产大型化;由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热 及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。
5、水泥熟料的烧成
生料在旋风预热器中完成预热和预分解后,下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。
在 回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应,生成水泥熟料中的等矿物。随着物料温度升高近时,等矿物会变成液相,溶解于液相中的 和 进行反应生成大量 (熟料)。熟料烧成后,温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度,同时回收高温熟料的显 热,提高系统的热效率和熟料质量。
6、水泥粉磨
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(及胶凝剂、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,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
7、水泥包装
水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。
水泥生产工艺
生产方法
硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性,是以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同,可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。
①干法生产。将原料同时烘干并粉磨,或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球,送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法,称之为半干法,仍属干法生产之一种。
②湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后,喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后,制成生料块入窑煅烧成熟料的方法,称为半湿法,仍属湿法生产之一种。
干法生产的主要优点是热耗低(如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140~3768焦/千克),缺点是生料成分不易均匀,车间扬尘大,电耗较高。湿法生产具有操作简单,生料成分容易控制,产品质量好,料浆输送方便,车间扬尘少等优点,缺点是热耗高(熟料热耗通常为5234~6490焦/千克)。
生产工序
水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。
(1) 生料磨制
分干法和湿法两种。干法一般采用闭路操作系统,即原料经磨机磨细后,进入选粉机分选,粗粉回流入磨再行粉磨的操作,并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺,所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。湿法通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统,但也有采用带分级机或弧形筛的闭路系统的。
(2) 煅烧
煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类,立窑适用于生产规模较小的工厂,大、中型厂宜采用回转窑。
①立窑:
窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料,人工卸料;机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的,它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。近年来,国外大多数立窑已被回转窑所取代,但在当前中国水泥工业中,立窑仍占有重要地位。 根据建材技术政策要求,小型水泥厂应用机械化立窑,逐步取代普通立窑。
②回转窑:
窑筒体卧置(略带斜度,约为3%),并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆(含水量通常为35%左右)的湿法窑。
a干法窑
干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。70年代前后,发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺——窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑,它以悬浮预热器窑为基础,在预热器与窑之间增设了分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量50~60%的燃料,使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程,从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行,生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换,从而提高传热效率,使生料在入窑前的碳酸钙分解率达80%以上,达到减轻窑的热负荷,延长窑衬使用寿命和窑的运转周期,在保持窑的发热能力的情况下,大幅度提高产量的目的。
b湿法窑
用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法生产是将生料制成含水为32%~40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆,所以各原料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料质量高,这是湿法生产的主要优点。
湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发机的湿法短窑,长窑使用广泛,短窑目前已很少采用。为了降低湿法长窑热耗,窑内装设有各种型式的热交换器,如链条、料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。
(3) 粉磨
水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺(即闭路操作系统)。为了防止生产中的粉尘飞扬,水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。
近年来,由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备,尤其是窑外分解技术的出现,一种干法生产新工艺随之产生。采用这种新工艺使干法生产的熟料质量不亚于湿法生产,电耗也有所降低,已成为各国水泥工业发展的趋势。
生产工艺流程举例
原料和燃料进厂后,由化验室采样分析检验,同时按质量进行搭配均化,存放于原料堆棚。 粘土、煤、硫铁矿粉由烘干机烘干水分至工艺指标值,通过提升机提升到相应原料贮库中。 石灰石、萤石、石膏经过两级破碎后,由提升机送入各自贮库。化验室根 据石灰石、粘土、无烟煤、萤石、硫铁矿粉的质量情况,计算工艺配方,通过生料微机配料系统进行全黑生料的配料,由生料磨机进行粉磨,每小时采样化验一次生料的氧化钙、三氧 化二铁和细度的百分含量,及时进行调整,使各项数据符合工艺配方要求。磨出的黑生料经过斗式提升机提入生料库,化验室依据出磨生料质量情况,通过多库搭配和机械倒库方法进行生料的均化,经提升机提入两个生料均化库,生料经两个均化库进行搭配,将料提至成球盘料仓,由设在立窑面上的预加水成球控制装置进行料、水的配比,通过成球盘进行生料的成球。所成之球由立窑布料器将生料球布于窑内不同位置进行煅烧,烧出的熟料经卸料管、鳞板机送至熟料破碎机进行破碎,由化验室每小时采样一次进行熟料的化学、物理分析。根据熟料质量情况由提升机放入相应的熟料库,同时根据生产经营要求及建材市场情况,化验室将熟料、石膏、矿渣通过熟料微机配料系统进行水泥配比,由水泥磨机分别进行425号、525号普通硅酸盐水泥的粉磨,每小时采样一次进行分析检验。磨出的水泥经斗式提升机提入3个水泥库,化验室依据出磨水泥质量情况,通过多库搭配和机械倒库方法进行水泥的均化。经提升机送入2个水泥均化库,再经两个水泥均化库搭配,由微机控制包装机进行水泥的包装,包装出来的袋装水泥存放于成品仓库,再经化验采样检验合格后签发水泥出厂通知单。