水泥熟料生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

文獻(xiàn)綜述一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義、范圍及所要達(dá)到的技術(shù)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義在于培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析、解決問題的能力；提高查閱文獻(xiàn)和收集資料的能力，計(jì)算機(jī)加護(hù)和外語應(yīng)用能力；使我們系統(tǒng)、熟練的掌握好水泥廠工藝流程相關(guān)的知識(shí)及應(yīng)用，并具有進(jìn)行水泥廠主要車間初步設(shè)計(jì)計(jì)算、編寫設(shè)計(jì)說明書等工作能力;進(jìn)而培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，為今后的實(shí)際工作打好基礎(chǔ)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)。物料受外力作用的粉碎機(jī)理既與物料的顆粒形態(tài)、粉磨特性、入磨粒度與產(chǎn)品細(xì)度等有關(guān)，也與粉磨設(shè)備、生產(chǎn)工藝等密切相關(guān)，而且不同生產(chǎn)條件的影響因素各不相同，所以應(yīng)該有針對(duì)性的選擇生產(chǎn)工藝和設(shè)備?？傊?，在滿足生產(chǎn)線日產(chǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備的大型化和工藝的先進(jìn)性進(jìn)行慎重的選用，在降低能耗和保護(hù)環(huán)境方面也要給予足夠的重視。二、國(guó)內(nèi)外對(duì)于生料磨系統(tǒng)使用現(xiàn)狀及問題自二十年代德國(guó)研制出第一臺(tái)立式磨以來，它就以其獨(dú)特的粉磨原理克服了球磨機(jī)粉磨機(jī)理的諸多缺陷。由于立式磨采用料床粉磨原理粉磨物料，具有粉磨效率高、電耗低（比球磨機(jī)節(jié)電20?30）、烘干能力大、允許入磨物料粒度大、粉磨工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、土建費(fèi)用低、噪音低、磨損小、壽命長(zhǎng)、操作容易等優(yōu)點(diǎn)，吸引著世界各國(guó)許多粉體工程研究人員和設(shè)備制造廠商。經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，立式磨技術(shù)已經(jīng)十分成熟。特別是六十年代以來，隨著窯外分解技術(shù)的誕生并向大型化發(fā)展，立式磨在國(guó)外水泥工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，其技術(shù)水平得到了進(jìn)一步的提高和完善。國(guó)內(nèi)外十多家公司相繼研制了各種類型的立式磨，均取得了成功。德國(guó)LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、KruppPolysius公司研制了RM立式磨、丹麥F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生產(chǎn)引進(jìn)德國(guó)LOESCHE公司技術(shù)，生產(chǎn)UB-LM立式磨；德國(guó)LOESCHE公司目前正在制造LM69.40立式磨，主機(jī)裝機(jī)容量為7000Kw，產(chǎn)量可達(dá)1200噸/時(shí)，將用于印度與日產(chǎn)10000噸熟料的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。目前國(guó)內(nèi)可供選用的幾種國(guó)產(chǎn)大型立式磨及其主要特點(diǎn)1.HRM型立式磨HRM型立式磨是合肥水泥研究設(shè)計(jì)院研制的能廣泛用于建材、冶金、電力、化工、非礦等行業(yè)粉磨各種非金屬物料的高效節(jié)能的烘干兼粉磨設(shè)備，首臺(tái)HRM1250立式磨于1989年用于安徽省蒙城縣水泥廠，1993年通過了部級(jí)技術(shù)鑒定，1996年獲建材行業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)°HRM型立式磨的磨盤為盤形、磨輥為輪胎形，組成合理的研磨區(qū)域，粉磨效率高、電耗低。磨輥可以翻出機(jī)外檢修，輥套可以翻面使用，能延長(zhǎng)使用壽命，有防止磨輥輥套與磨盤襯板直接接觸的限位裝置，能避免磨機(jī)運(yùn)行時(shí)因斷料引起的劇烈振動(dòng)。磨輥軸承采用稀油循環(huán)強(qiáng)制潤(rùn)滑、在機(jī)外自然密封，軸承能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻，大大提高了軸承的使用壽命。磨輥橫軸采用滾動(dòng)軸承支撐，可免維護(hù)。加壓油缸設(shè)計(jì)為快速拆分結(jié)構(gòu)，維護(hù)、檢修十分方便。HRM4800立式磨每只磨輥采用雙油缸加壓，減小了油缸直徑，增加了油缸的可靠性。分離器為動(dòng)一靜態(tài)高效分離器，選粉效率高、阻力小。到目前為止HRM型立式磨已經(jīng)生產(chǎn)600多臺(tái)套，而且正以100臺(tái)套/年的速度高速增長(zhǎng)。不僅能夠用于粉磨水泥原料，而且能夠用于磨煤、礦渣、非礦等各種非金屬物料，共有水泥原料磨、煤磨、礦渣/水泥磨和非礦超細(xì)磨四個(gè)系列、三十多種規(guī)格的產(chǎn)品，廣泛用于建材、化工、電力、冶金、非礦等行業(yè)，并出口到巴基斯坦、土耳其、埃及、印度、越南、阿爾及尼亞、阿聯(lián)酋等國(guó)家。2008年10月，中國(guó)最大的立式磨——HRM4800立式磨在浙江虎山集團(tuán)5000噸/日水泥熟料生產(chǎn)線上投入運(yùn)行，該設(shè)備研磨區(qū)域中徑為4800，研磨區(qū)域外徑為5600，磨盤外徑為6100。在粉磨原料易磨性Bond指數(shù)為15.2kWh/t的難磨物料情況下，產(chǎn)量仍然達(dá)到了450t/h，系統(tǒng)粉磨電耗為13.5kWh/t。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。HRM4800立式磨是按照與日產(chǎn)50007000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料而設(shè)計(jì)的，只需配備不同的減速機(jī)與電機(jī)，就能滿足不同水泥生產(chǎn)線的需要，是目前我國(guó)最大的立式磨。2.TRM型立式磨與LGM型立式磨TRM型立式磨和LGM型立式磨的結(jié)構(gòu)與LM型立式磨相同，磨盤為平盤、磨輥為錐臺(tái)型，磨輥能翻出機(jī)外檢修，分離器也為動(dòng)一靜態(tài)分離器。主要特點(diǎn)與德國(guó)LOESCHE磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院研制的立式磨，其特點(diǎn)是磨盤轉(zhuǎn)速較快，因而與其他型式的立式磨相比，在規(guī)格相同條件下，產(chǎn)量較高，而在同樣能力的條件下，規(guī)格較小，設(shè)備重量較輕，能適應(yīng)于風(fēng)掃式和部分物料外循環(huán)系統(tǒng)。與日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料的TRM53.40立式磨于2008年9月投入運(yùn)行，達(dá)到了設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3.MLS（MPS）型立式磨MPS型立式磨是沈陽重型機(jī)器廠引進(jìn)德國(guó)非凡公司于一九八五年十二月從西德PFEIFFER公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的立式磨。合同規(guī)定轉(zhuǎn)讓八種規(guī)格產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)技術(shù)，以及試驗(yàn)選型用MPS磨機(jī)全套試驗(yàn)室設(shè)備，以滿足700t/d、1000t/d、2000t/d水泥廠需要。由于合同已經(jīng)到期，沈陽重型機(jī)器廠將該立式磨產(chǎn)品改為MLS型立式磨，并開發(fā)設(shè)計(jì)了MLS3626、MLS3626加強(qiáng)型以及MLS4531原料立式磨，分別與2500t/d、3000t/d和5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料。該型立式磨的研磨區(qū)域?yàn)榄h(huán)槽型、磨輥為輪胎型、輥套為分瓣型結(jié)構(gòu)，每臺(tái)磨有3個(gè)磨輥，由液壓缸通過壓力框架對(duì)3個(gè)磨輥加壓。三、本次設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及設(shè)備選型比較與選擇水泥生料設(shè)備系統(tǒng)的工藝和裝備技術(shù)，在近10多年來一直處于快速發(fā)展之中，特別是近幾年新興干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，發(fā)展進(jìn)程顯著加快。一是粉磨設(shè)備由過去以球磨機(jī)為主，發(fā)展為高效率的立磨、輥壓機(jī)等多種形式并用，生料指標(biāo)過程的高產(chǎn)低耗，在許多水泥廠已達(dá)到相當(dāng)水泥；二是新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用，使生料粉磨系統(tǒng)工藝更加豐富和完善。球磨機(jī)烘干、粉磨一體化，適應(yīng)于高含水率的立式磨粉磨，輥壓機(jī)的多種工藝組合，以及對(duì)懸浮預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯的廢氣作烘干熱源的利用等等，都促進(jìn)了生料設(shè)備技術(shù)的發(fā)展；三是操作控制過程的自動(dòng)化普遍形成。磨機(jī)操作系統(tǒng)的自動(dòng)控制，原料分析、檢測(cè)的自動(dòng)控制，配料、計(jì)量的自動(dòng)控制等，使我國(guó)水泥生產(chǎn)自動(dòng)化的整體水泥越來越高；四是生料粉磨裝備的大型化，不斷滿足了水泥生產(chǎn)規(guī)模的大型化需求。目前，球磨機(jī)最大直徑已達(dá)5m?6m，單產(chǎn)可達(dá)300t/h以上。國(guó)產(chǎn)立式磨、輥壓機(jī)的單產(chǎn)能力也可與2000?5000t/d規(guī)模的生產(chǎn)線相配套。下面是兩種磨機(jī)的比較：立磨的優(yōu)點(diǎn)1.電耗低：立磨采用滾壓料層的方式料磨物料，同時(shí)本身帶有選粉裝置，能及時(shí)排出細(xì)粉避免了過粉碎現(xiàn)象。因而粉磨效率高，節(jié)能效果非常顯著。較球磨機(jī)可節(jié)電20?30%左右。隨著物料水分的增加，節(jié)能效果更加顯著。2.入磨粒度較大：立磨的入磨粒度一般在50?150mm之間。而球磨機(jī)的入磨粒度一般要求小于30mm。因此可以省去二級(jí)破碎設(shè)備。3.烘干能力大：立式磨采用氣體為烘干和輸送物料的介質(zhì)。因此特別適于烘干兼粉磨作業(yè)，可充分利用預(yù)熱器和煅燒窯排出的300?500°C低溫廢氣作為烘干介質(zhì)，來烘干與粉磨水分8-10的物料，而各種烘干球磨機(jī)，只能烘干與粉磨水分為3.5?5.0%的物料。如果另設(shè)輔助熱風(fēng)爐入磨氣溫升高到450C左右立磨則可烘干與粉磨水分為15?20%的物料，因而可省去烘干系統(tǒng)。4.產(chǎn)品粒度較均齊，調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度和成分容易，便于自動(dòng)控制。由于立式磨粉磨與選粉均在同一機(jī)殼內(nèi)進(jìn)行，產(chǎn)品粒度均齊。而且，調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或?qū)эL(fēng)葉開度，能夠很快得到需要的產(chǎn)品細(xì)度。對(duì)生產(chǎn)不同細(xì)度的產(chǎn)品很有利物料在磨內(nèi)停留時(shí)間很短（2?3min），易于自動(dòng)控制配料和產(chǎn)品的化學(xué)成分。從粉磨一種物料改變?yōu)榉勰チ硪环N物料，幾分鐘即可實(shí)現(xiàn)。而物料在球磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間則需15?20min。立式磨機(jī)尤其適用于立窯水泥廠粉磨全黑生料或半黑生料。5.工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小。6.噪音低，揚(yáng)塵少，操作維修方便。立磨的缺點(diǎn)不適于粉磨硬質(zhì)和磨蝕性的物料，使用壽命較短，維修較頻繁。而且它的磨損件比磨機(jī)的貴，但與球磨機(jī)、提升機(jī)、選粉機(jī)等設(shè)備的總維修量相比，維修簡(jiǎn)單、容易和工作量小。球磨機(jī)的缺點(diǎn)1.工作效率低：在生產(chǎn)水泥的過程中，用于粉碎作業(yè)的電量約占全廠的2/3,據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)一噸水泥的耗電量不低于70千瓦小時(shí)，但這部分電能的有效利用率卻很低，據(jù)分析，磨機(jī)輸入的功率用于粉碎物料做有用功的功率消耗只占一小部分，約5?7，而絕大部分電能消耗于其他方面，主要是轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎吐暷芏У?，這是一項(xiàng)很大的浪費(fèi)。2.體型笨重：大型磨機(jī)的總重量可大幾百噸以上，這樣一次性投資必然很大。3.配置昂貴：由于磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)速和很低每分鐘15?25轉(zhuǎn)，如用普通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，則需配置昂貴的減速裝置。4.生產(chǎn)成本高：研磨體在沖擊和研磨物料的同時(shí)，本身也要受到磨剝，筒體內(nèi)的襯板等零件也被磨剝，因此在整個(gè)水泥生產(chǎn)過程中，粉碎作業(yè)（生料制備、磨水泥）所消耗的鐵板量是很多的，據(jù)分析，大約每生產(chǎn)一噸水泥的鋼鐵消耗為1公斤左右。經(jīng)過以上對(duì)比，且MLS在國(guó)產(chǎn)設(shè)備中價(jià)格較低，運(yùn)行結(jié)果良好，故綜合考慮本次設(shè)計(jì)采用的生料磨為立式磨，型號(hào)為MLS4531，沈陽重工業(yè)機(jī)械廠設(shè)計(jì)其運(yùn)行效果均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)能力達(dá)到400t/h左右。四、本次設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題本設(shè)計(jì)的任務(wù)是在滿足生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)車間規(guī)劃，使生產(chǎn)達(dá)到節(jié)能減耗的目的，并在保護(hù)環(huán)境方面應(yīng)有一定的要求。針對(duì)這些要求，在未來的設(shè)計(jì)中將有針對(duì)性的對(duì)生料粉磨系