輥壓機(jī),立磨,筒輥磨,環(huán)輥磨等粉磨系統(tǒng),它們雖然是粉磨速度,粉磨強(qiáng)度以物料粒度分布范圍等工藝參數(shù)不同形式的粉磨系統(tǒng) ,但共同的宗旨在于節(jié)能,降耗,環(huán)保.其中立式磨作為生料粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選設(shè)備,同時(shí)具有細(xì)碎,烘干,粉磨,選粉,輸送等多種功能.因此,在現(xiàn)今大多數(shù)是新型干法的生產(chǎn)線上采用的都是立磨.
    立式輥磨機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)為:通風(fēng)烘干能力強(qiáng),節(jié)約破碎機(jī)電耗,操作運(yùn)轉(zhuǎn)中的噪音很小 ,對(duì)各種性能原料的適應(yīng)性強(qiáng),適應(yīng)水泥裝備大型化配套,集中碎,粉磨,烘干,選粉與氣力輸送等五項(xiàng)單元操作于一體等等.從以上優(yōu)點(diǎn)可以看出 ,立式輥磨能有效地解決當(dāng)前粉磨工藝存在的主要問(wèn)題.
立磨可以單獨(dú)操作運(yùn)行,也可以作為預(yù)粉磨設(shè)備使后續(xù)磨機(jī)大幅度增產(chǎn)節(jié)能.那么綜合考慮粉磨能力,烘干能力,能耗,喂料粒度等,根據(jù)水泥廠實(shí)際情況進(jìn)行選型就顯得異常重要.
本文以某日產(chǎn)4000噸熟料的水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生料磨為例進(jìn)行相關(guān)選型計(jì)算.
2 磨機(jī)選型相關(guān)計(jì)算
2.1 磨機(jī)生產(chǎn)能力
2.1.1粉磨能力
    生料輥磨是烘干兼粉磨的磨機(jī),其能力由粉磨能力和烘干能力中較低的能力確定.其中粉磨能力決定于物料的易磨性,輥壓和磨機(jī)規(guī)格的大小.在物料相同,輥壓一定的情況下,磨機(jī)的產(chǎn)量和物料的受壓面積與磨輥的尺寸有關(guān),每一次輥碾壓的物料量正比于磨輥的寬度B,料層厚度h和磨盤(pán)的線速度V.磨輥的寬度B和料層厚度h在一定的范圍內(nèi)均與磨盤(pán)直徑D成正比,線速度V與D0.5成正比,因此可以得出輥磨的粉磨能力公式:
G=K1D2.5
式中:G為輥磨的粉磨能力,t/h;
D為磨盤(pán)直徑,m.
K1為系數(shù),與輥磨形式,選用壓力,被研磨物料的性能有關(guān).各種磨機(jī)的工藝參數(shù)不同,其K1也不同.一般LM型輥磨K1取9.6,D取磨盤(pán)碾磨區(qū)外徑;而MPS型輥磨K1取6.6,D取磨盤(pán)碾磨區(qū)中徑.
根據(jù)所要求的小時(shí)產(chǎn)量,選擇磨盤(pán)的直徑為3.8m.
此時(shí):G=9.6×3.82.5=270.2 t/h,可以滿(mǎn)足所要求的小時(shí)產(chǎn)量,為留有余地,磨機(jī)標(biāo)定生產(chǎn)能力為265t/h是安全的.
2.1.2烘干能力
Gd=KdD2.5
式中 :Gd為輥磨的烘干能力,t/h;
D為磨盤(pán)公稱(chēng)直徑,m;
Kd為系數(shù),與物料水分熱風(fēng)量與熱風(fēng)溫度有關(guān).參考TRM輥磨取Kd=10.
所以Gd=10×3.82.5=281.5t/h.
2.2 磨盤(pán)轉(zhuǎn)速
    輥式磨的磨盤(pán)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了物料在磨盤(pán)上運(yùn)動(dòng)速度和停留時(shí)間,它必須與物料的粉磨速度相平衡.粉磨速度決定于輥壓,輥?zhàn)訑?shù)量,規(guī)格,盤(pán)徑,轉(zhuǎn)速,料床厚度,風(fēng)速等因素.不同形式的輥磨因其磨務(wù)和磨輥的結(jié)構(gòu)形式不同,其他工藝參數(shù)不同,物料在磨盤(pán)上的運(yùn)行軌跡也不相同,要求的磨盤(pán)轉(zhuǎn)速也就不盡相同.但是對(duì)于同一形式,不同規(guī)格的輥磨,要求質(zhì)量為m物料顆粒受到的離心力是相同的,經(jīng)過(guò)一系列換算可得下式:
n=K2×D-0.5
式中:n為磨盤(pán)轉(zhuǎn)速,r/min;
K2為系數(shù);
D為磨盤(pán)直徑,m.
不同磨機(jī)的K2值大約為:LM萊歇型輥磨K2=58.5,MPS型輥磨K2=45.8,Atox型輥磨K2=56,這里L(fēng)M萊歇型輥磨取58.5.
所以 n=58.5×3.8-0.5 = 30 r/min.
2.3磨機(jī)功率與輥壓
(1)輥壓
KT=
式中:KT—單位磨輥投影面積的輥壓
,B—分別為磨輥平均直徑和寬度,DR=1.80m,B=0.710m
F—單輥壓力,KN與液壓有對(duì)應(yīng)關(guān)系,L=0.08m
液壓系統(tǒng):P最大MPa S=BL=0.71×0.08=0.057m2
F=PS=12000×0.057=681.6 KN
KT ===533.33 KN/m2
滿(mǎn)足生料磨的KT < 800KN/m2
(2)功率
N0=mFuDmn/60
式中:m—輥?zhàn)觽€(gè)數(shù);
F—單輥壓力;
u—鋼與物料摩擦系數(shù),該值與磨盤(pán),磨輥形狀以及物料性能有關(guān),u=0.25;
Dm—磨盤(pán)回轉(zhuǎn)軌跡直徑, Dm=3.8×0.6=2.3m.
N0=mFuDmn/60=3.8×681.6×0.25×3.14×2.3×30/60=2338.20kw.
配有電機(jī)功率選用:2400kw.
2.4 輥磨通風(fēng)
    輥式磨的通風(fēng)量一是為生料烘干需要,二是輸送成品物料所需.取兩者中用風(fēng)量大的來(lái)選型風(fēng)機(jī).按照輥磨系統(tǒng)物料外循環(huán)量的大小,可以將輥磨分為風(fēng)掃式,半風(fēng)掃式和機(jī)械提升式.風(fēng)掃式輥磨無(wú)外循環(huán)裝置,即外循環(huán)量等于零,物料靠通過(guò)磨機(jī)的氣體被提升到輥磨上部的選粉機(jī)進(jìn)行選粉,用風(fēng)量大,內(nèi)循環(huán)量也大;半風(fēng)掃式有一定的粗料進(jìn)行外循環(huán)即通過(guò)外部的機(jī)械輸送裝置送回到磨內(nèi),用風(fēng)量要小一些;機(jī)械提升式主要指用作預(yù)粉磨的輥磨,因其內(nèi)部不帶選粉機(jī),出磨物料全靠機(jī)械裝置送到外部選項(xiàng)粉機(jī)或下一級(jí)粉磨設(shè)備中,僅有少量的機(jī)械密封用風(fēng)和收塵用風(fēng).對(duì)前兩種輥磨的通風(fēng)量可通過(guò)出磨廢氣含塵嘗試來(lái)計(jì)算.
(1)烘干用風(fēng):
Qa=Kf
式中:Qa——風(fēng)掃式及半風(fēng)掃式輥磨系統(tǒng)通風(fēng)量,m3/h;
C———料氣比,kg/m3,C值根據(jù)供熱方式,選粉裝置型式,原料,水分不同而有差別.一般生料取0.5～0.70 g/m3;這里取為0.7;
G——磨機(jī)產(chǎn)量,265t/h;
Kf——循環(huán)風(fēng)降低率,用小數(shù)表示.風(fēng)掃式Kf=1.0,半風(fēng)掃式KJ=0.8-0.9.這里取為1.0.
據(jù)此得到: Qa= 265/(0.7×0.001)×1 =378571.4 m3/h.
(2)截面風(fēng)速
Q=3600wS
式中: w—盤(pán)面風(fēng)速 6～12m/s;
S—磨盤(pán)面積m2 S=R2=3.14×()2=12.56㎡.
W = ==9.48 m/s,在6～12m/s 范圍內(nèi),是符合要求的.
取w=8m/s則Q=3600wS=3600×8×12.56=361728m3/h為輸送物料所需.
根據(jù)選型原則,所選取的風(fēng)量應(yīng)為兩者中較大的一個(gè).
2.5 料層厚度
保持適當(dāng)料層厚度是輥式磨穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件,料層太薄,降低粉磨效率甚至因磨機(jī)強(qiáng)振而停;料層過(guò)厚,會(huì)降低研磨效率,并易造成"飽磨".
料層厚度與輥徑關(guān)系:
由h=0.02D20=0.02×1.8×10320=16—56mm(D-磨輥直徑mm)
3 磨機(jī)性能匯總
由以上計(jì)算就可以選擇所需要的型號(hào)了

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