1向阳书屋p •第七节 立磨(图立磨生料粉磨工艺)•一、立磨的工作原理及立磨的类型 •1.立式磨的工作原理 • 主要工作部分为磨盘及磨辊电动机通过减速器带动磨盘转动，磨辊在磨盘上绕自身轴心滚动物料通过锁风喂料装置经下料溜管落到磨盘中央，由于离心力的作用形成环形料床，并被钳入磨辊与磨盘之间，受到挤压作用而被粉碎，并由于相对滑动产生剪切力，使物料被磨细2向阳书屋p • 立磨上部带有选粉设备，从下部侧面通入热空气，对物料进行烘干在磨盘的惯性离心力作用下,被粉磨的物料从磨盘边缘溢出,被高速气流扬起到分离器进行分级,粗粉返回磨盘再次受到粉磨（称为内循环）,细粉则被气流带到磨外• 没有被热空气带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被斗式提升机重新喂入选粉机，再次挤压粉磨（称为外循环）• 理解理解挤压粉磨、悬浮烘干，选粉分级挤压粉磨、悬浮烘干，选粉分级三位三位一体的工作过程一体的工作过程3向阳书屋p 4向阳书屋p •2.立磨的分类•按磨辊、磨盘的几何形状分为：•(1)莱歇磨(锥辊--平盘式) •(2) MPS磨(鼓辊--碗式) •(3)雷蒙磨(锥辊--碗式) •(4)伯力鸠斯磨(双鼓辊--碗式) •(5)彼得斯磨，又称E型磨(球--环式) •(6)ATOX磨(圆柱辊--平盘式) 5向阳书屋p 6向阳书屋p •二、立磨的构造•1.磨盘：包括导向环、风环、挡料圈、衬板、盘体、刮料板和提升装置等。
•2.磨辊：辊套为易磨损件，要求有足够的韧性和良好的耐磨性能•3.选粉机，可分为静态、动态和高效组合式选粉机三大类 •a.静态选粉机•工作原理类似于旋风筒，结构简单，无可动部件，不易出故障但调整不灵活，分离效率不高7向阳书屋p •b.动态选粉机•这是一个高速旋转的笼子，含尘气体穿过笼子时，细颗粒由空气摩擦带入，粗颗粒直接被叶片碰撞拦下，转子的速度可以根据要求来调节，转速高时，出料细度就越细，与离心式选粉机的分级原理是一样的它有较高的分级精度，细度控制也很方便8向阳书屋p •c.高效组合式选粉机•将动态选粉机（旋转笼子）和静态选粉机（导风叶）结合在一起，即圆柱形的笼子作为转子，在它的四周均布了导风叶片，使气流上下均匀地进入选粉机区，粗细粉分离清晰，选粉效率高不过这种选粉机的阻力较大，因此叶片的磨损也大9向阳书屋p •4.加压装置：液压装置，储能器•5.监视装置：摇臂监视、振动监视•6.传动装置：电动机、减速器•7.喷水系统：降低温度、稳定料层•8.粗粉外循环系统：提升机10向阳书屋p •三、立磨的优缺点：•1.电耗低：• 立磨采用滚压料层的方式料磨物料，同时本身带有选粉装置，能及时排出细粉避免了过粉碎现象。
因而粉磨效率高，节能效果非常显著较球磨机可节电20～30％左右随着物料水分的增加，节能效果更加显著•2.入磨粒度较大：• 立磨的入磨粒度一般在50～150mm之间而球磨机的入磨粒度一般要求小于30mm因此可以省去二级破碎设备 11向阳书屋p •3.烘干能力大：• 立式磨采用气体为烘干和输送物料的介质因此特别适于烘干兼粉磨作业，可充分利用预热器和煅烧窑排出的300～500℃低温废气作为烘干介质，来烘干与粉磨水分8-10%的物料，而各种烘干球磨机，只能烘干与粉磨水分为3.5～5.0％的物料如果另设辅助热风炉,入磨气温升高到450℃左右,立磨则可烘干与粉磨水分为15～20％的物料，因而可省去烘干系统12向阳书屋p •4.产品粒度较均齐，调整产品细度和成分容易，便于自动控制• 由于立式磨粉磨与选粉均在同一机壳内进行，产品粒度均齐而且，调节分离器转子转速或导风叶开度，能够很快得到需要的产品细度对生产不同细度的产品很有利,物料在磨内停留时间很短（2～3min），易于自动控制配料和产品的化学成分从粉磨一种物料改变为粉磨另一种物料，几分钟即可实现而物料在球麻机内停留时间则需15～20min。
立式磨机尤其适用于立窑水泥厂粉磨全黑生料或半黑生料13向阳书屋p •5.工艺流程简单，占地面积小•6.噪音低，扬尘少，操作维修方便•立磨的缺点：• 不适于粉磨硬质和磨蚀性的物料，使用寿命较短，维修较频繁而且它的磨损件比磨机的贵，但与其所取代的球磨机、提升机、选粉机等设备的总维修量相比，仍显得维修简单、容易和工作量小14向阳书屋p •生料优先选用立磨，而熟料选用球磨的主要原因？生料优先选用立磨，而熟料选用球磨的主要原因？• 立磨相对球磨而言，能耗利用率较高，这是目前粉立磨相对球磨而言，能耗利用率较高，这是目前粉磨系统优先选用立磨主要原因，但立磨的成品细度太均磨系统优先选用立磨主要原因，但立磨的成品细度太均齐了，没有合理颗粒级配，这是限制立磨应用于熟料磨齐了，没有合理颗粒级配，这是限制立磨应用于熟料磨的主要原因的主要原因• 为了保证混凝土的早期强度，水泥颗粒中为了保证混凝土的早期强度，水泥颗粒中0-3μm颗粒颗粒应达应达10％左右，而保证混凝土后期强度，％左右，而保证混凝土后期强度，3—30μm的的水泥颗粒则需水泥颗粒则需70％以上立磨同球磨机相比，水泥虽然％以上。
立磨同球磨机相比，水泥虽然28天强度相同，由于颗粒级配范围狭窄，天强度相同，由于颗粒级配范围狭窄，3-30μm颗粒颗粒高达高达82％，％，0～～3μm颗粒约为颗粒约为6％，致使其早期强度低、％，致使其早期强度低、需水量大、易于结块和假凝、并有龟裂，混凝土的和易需水量大、易于结块和假凝、并有龟裂，混凝土的和易性也不符合要求性也不符合要求• 球磨机能耗利用率较低，目前有被立磨、辊压机等球磨机能耗利用率较低，目前有被立磨、辊压机等设备替代的趋势，但球磨机有设备替代的趋势，但球磨机有“颗粒形貌近似球形，有颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬化利于生料煅烧及水泥的水化硬化”独特优点，这是目前独特优点，这是目前熟料磨依然多数选用球磨机的主要原因熟料磨依然多数选用球磨机的主要原因15向阳书屋p •四、立磨的流程•1. 设有旋风筒和循环风的粉磨系统设有旋风筒和循环风的粉磨系统：：• 优点：循环风减少收尘风量，降低了入收优点：循环风减少收尘风量，降低了入收尘器的浓度，对收尘器的要求降低了尘器的浓度，对收尘器的要求降低了• 缺点：系统较复杂，阻力增加缺点：系统较复杂，阻力增加。
• 观察流程图，回答立磨的热风来自主窑，观察流程图，回答立磨的热风来自主窑，为什么还要设置热风炉？为什么还要设置热风炉？16向阳书屋p 17向阳书屋p •2、不设旋风筒和不设循环风的粉磨系统、不设旋风筒和不设循环风的粉磨系统18向阳书屋p •3、立磨也有体外分级的系统、立磨也有体外分级的系统• 类似球磨机的尾卸提升循环系统类似球磨机的尾卸提升循环系统19向阳书屋p 20向阳书屋p •本次作业：本次作业：•1、绘制设有旋风筒和循环风的粉磨系统的流、绘制设有旋风筒和循环风的粉磨系统的流程图，并文字说明程图，并文字说明•2、对比立式磨和球磨机优缺点，并说明目前、对比立式磨和球磨机优缺点，并说明目前干法水泥生产为什么生料选用立式磨，而熟干法水泥生产为什么生料选用立式磨，而熟料依然选用球磨机的主要原因料依然选用球磨机的主要原因21向阳书屋p •五、工艺参数•1.磨盘转数• n＝K1D-0.5 r/min• k1—系数（表4－5，4－6）• D —磨盘直径，m22向阳书屋p •2.生产能力• G=K2D2.5 t/h• K2－系数• D －磨盘直径，m•3.辊压•一般为10～35MPa。
辊压增加，产量增加，但功率也增加•4.磨辊、磨盘的相对尺寸（表4－7）23向阳书屋p •5.风量、风速•风扫式、半风扫式、机械提升式立磨用风量不同，风扫式、半风扫式立磨磨内风扫速度对磨机的生产起重要作用，必须控制好两个关键处的风速•一个是风环处的喷口风速其作用是将从磨盘溢出的物料返吹回磨盘重新再磨，不让物料颗粒掉落下来风速的大小一方面控制掉落粗颗粒的大小，一方面控制循环量和料床厚度在风扫系统，该风速达60～100m/s，有利于传热，但阻力大大增加24向阳书屋p •降低风环处压损的措施： （P71 ）•a. 降低风速•b. 适当调整风环圆周方向各区段之间的风速•另一个是筒体截面风速目的是将物料提升至选粉机进行分选磨盘增大，风速增大实际生产中该风量必须其极限最低风量的要求，一般不低于正常风量的70％25向阳书屋p •6.磨机功率• N=KD2.5 kW•K－常数，（表4－10）•D－磨盘直径，m•7.磨损• 26向阳书屋p •第八节 立磨的控制与操作•一、立磨的工艺参数 •表 立式生料磨正常运转基本操作参数显示值 27向阳书屋p 序号参数性质项 目5000t/d备注1调节喂料量400t/h控制料层厚度2控制入磨风温210℃3控制出磨风温80℃反映通风量、物料水分4调节选粉风叶转速1400rpm控制细度5控制细度R0.08≤14%6控制水分≤1%7调节磨辊压力11MPa8调节冷风阀0%调节入磨风温、风量28向阳书屋p 序号参数性质项 目5000t/d备注9调节热风阀90%调节入磨风温、风量10调节循环风阀90%调节入磨风温、风量11控制振动值≤3mm/s反映料层情况12控制磨内压差5500Pa反映磨内通风阻力13控制料层厚度辊径×2％±20mm14控制喷水量15t/h控制料层情况、出磨风温15调节喷水阀门70%控制喷水量29向阳书屋p •表 立式煤磨正常运转基本操作参数显示值30向阳书屋p 参数性质项 目5000t/d备注1调节喂煤量40t/h控制料层厚度2控制入磨风温80℃3控制出磨风温50℃反映通风量、物料水分4调节选粉风叶转速600rpm调节细度5控制细度R0.08≤14%6控制水分≤1.5%7调节磨辊压力5000Pa8调节冷风阀35%调节风温、风量9调节热风阀35%10控制磨内压差5000Pa反映通风量大小及料层厚度11控制振动值≤3mm/s反映料层情况12控制料层厚度31向阳书屋p •二、立磨操作中的主要控制参数•1.振动值 振动是辊式磨机工作中普遍存在的情况，合理的振动是允许的，但是若振动过大，则会造成磨盘和磨辊的机械损伤，以及附属设备和测量仪表的毁坏。
料层厚薄不均（不稳定）是产生振动的主要原因，其它原因还有：磨内有大块金属物体；研磨压力太大；耐磨件损坏；储能器充气压力不等；磨通风不足等32向阳书屋p •料层不稳定的原因：•a. 喂料量与立磨生产能力不适应•b.入磨物料不均匀 （混合料仓物料离析 ）•c.物料的易磨性•d.挡料环高度•e.饱磨：下料量大；选粉机转速过快；选粉效率低使内循环负荷大，超过磨内气体携带能力；磨内通风不足•在操作上应当严格将振动控制在允许范围内，才能为稳定运行创造先决条件 33向阳书屋p •2.料层厚度 立磨稳定运转的另一重要因素是料床稳定料层稳定，风量、风压和喂料量才能稳定，否则就要通过调节风量和喂料量来维持料层厚度若调节不及时就会引起振动加剧，电机负荷上升或系统跳停等问题理论上讲，料层厚度应为磨辊直径的2%±20 mm 此外，最佳料层厚度主要取决于原料质量，如含水量、粒度、颗粒分布和易磨性 34向阳书屋p • 运转初期，为了找到最佳的料层厚度，得调试挡料圈的高度而在挡料圈高度一定的条件下，稳定料层厚度的重要条件之一是喂料粒度及粒度级配合理喂料平均粒径太小或细粉太多，料层将变薄；平均粒径太大或大块物料太多时料层将变厚，磨机负荷上升。
可通过调整喷水量、研磨压力、循环风量和选粉机转数等参数来稳定料层喷水是形成坚实料床的前提，适当的研磨压力是保持料床稳定的条件，磨内通风是保证生料细度和水份的手段 35向阳书屋p •3.压差 压差是指风环处的压力损失，也是重要的控制参数之一 • 压差是磨内情况的一面镜子，操作员可通过观察压差了解磨内情况，判断料多、料少、风大、风小、粉磨效率等• 若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，此时应采取减料措施，加大通风量，加大喷水，稳定料层，也可暂时减小选粉机转数，使积于磨内的细粉排出磨外，待压差恢复正常，再适当恢复各参数 36向阳书屋p • 若压差过小，说明磨内物料太少，研磨层会很快削薄，引起振动增大，因此应马上加料，增加喷水，使之形成稳定料层 •4. 磨机通风•a.风量、风速•风扫式系统风环处风速高达60～90m/s；半风扫式风速可降低至40～50m/s•磨内风量可在70～105％范围内调整，但窑磨串联系统应不影响窑系统的操作37向阳书屋p •b.出磨温度•出磨气温是可以变化的，主要看出磨产品的水分能否保证≤0.5%出磨温度由入口温度和喷水量来调节控制喷水过多会形成料饼导致磨内工况恶化；喷水量过少，料层不稳，振动加剧；当喂料量和风量一定时，喷水量可稳定在最低量。
•c. 系统漏风•在总风量一定的情况下，系统漏风使喷嘴风环处的风速降低，导致吐渣量增大 38向阳书屋p •5.产品细度 产品细度主要靠选粉机转速来调节，转数大，产品细；转数小，产品粗磨内用风量的大小对产品细度也有很大影响•6.产量 立磨产量标定恰当与否，对稳定运行、充分发挥其节能降耗、降低成本的优势亦很重要如ATOX-50立磨能力按320～360 t/h控制在增加产量的同时，应注意热风、磨通风量、研磨压力、喷水量等参数的适当增加，保证压差稳定 39向阳书屋p •改变操作引起立磨参数的变化情况 40向阳书屋p •三、异常情况分析•1.大量吐渣的原因41向阳书屋p 42向阳书屋p 43向阳书屋p 44向阳书屋p 45向阳书屋p 2.立磨堵料判断及处理46向阳书屋p 2.1 从中控操作参数判断47向阳书屋p 48向阳书屋p 49向阳书屋p 50向阳书屋p 51向阳书屋p 52向阳书屋p 53向阳书屋p •四、控制策略•立磨系统的具体控制方案有很多但主要的不外乎以下几点：•1.控制磨内气体量一般可用出旋风筒气体的流量或负压来控制磨机主排风机的进风阀门或转速，使磨机风速稳定•2.控制磨机压差以调节磨机喂料量。
•3.根据出磨气温来调节喷水量或辅助热风温度•4.通过选粉机转速来调节产品细度54向阳书屋p •第九节 生料均化及设备•概念：粉磨后的生料通过合理搭配或气力搅拌等方式，使其成分趋于均匀一致的过程•意义：生料均化是生料均化链中的最后一环，担负着均化任务的40%•一、均化方式：一、均化方式： •机械均化：包括机械均化库、多库搭配、机械倒库等•气力均化：间歇式均化、连续式均化、多料流式均化库55向阳书屋p •二、均化原理二、均化原理•采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向下卸落时切割尽量多层料面予以混合同时，在不同流化空气的作用下，使沿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径向混合均化简单讲即：空气搅拌、重力均化、径向混合均化三种均化作用匹配完成整体均化56向阳书屋p •三、连续式均化库•分混合室或均化室均化库（图）：•特点：• a 兼备储存与均化功能均化原料系采用库内“平铺直取”与混合室或均化室内空气搅拌相结合• b 库顶中心设有生料分配器• c 库底部设置的混合室或均化室，其环形区呈圆锥形斜面，向库中心倾斜。
环形区内分几个小区布置充气装置，并由空气分配阀轮流充气，使生料膨松活化，向中央的混合室或均化室流动产生重力均化和径向混合均化，进入混合室或均化室的生料由空气进行搅拌均化57向阳书屋p •d 混合室库及均化室库的区别主要在于库下部设置的空气搅拌室的形状与容积大小混合室为尖顶，容积较小，均化室为圆柱形，容积较大均化室库均化效果好于混合室库，但电耗较高•e 库内结构复杂，充气装置及空气搅拌室维修困难，生料卸空率低，电耗较大58向阳书屋p •四、多料流式均化库•目前使用最广泛•原理：• 侧重于库内的重力混合作用，基本不用或减小气力均化作用以简化设备和节省电力多数库底增设一个小型搅拌仓动力消耗小59向阳书屋p •1. IBAU型中心室均化库： •a 库底中心设置一个大型圆锥•b 库壁与圆锥之间形成环形区，分成6~8个充气区，由6~8个流量控制阀门控制卸料量，生料经斜槽进入库底中心的搅拌仓内•c 生料入库装置类似混合室均化库，由分料器和辐射形空气斜槽将生料基本平行地铺入库内•d 生料在库内既有重力混合又有径向混合，中心室有少量空气搅拌均化效果较好，电力消耗较小，库内物料卸空率较高60向阳书屋p •2. TP型多料流式均化库 •库内底部设置大型圆锥结构。
•圆壁与圆锥体周围的环形空间分为6个卸料大区，12个充气小区，每个充气小区向卸料口倾斜，斜面上装充气箱，各区轮流充气并在卸料区上部设置减压锥，形成多股料流，增强粉料径向流动•由库中心的两个对称卸料口卸料出库生料可经手动、气动、电动流量控制阀将生料输送到计量小仓，小仓集混料、称量、喂料于一体这个带称重传感器的小仓，由内外筒组成内筒壁开有孔洞，进入计量仓外筒的生料与内筒生料会产生交换，并在内仓经搅拌后卸出•库顶设有溢流式生料分配器61向阳书屋p •五、影响均化效果的常见因素•充气装置发生漏泄、堵塞、配气不匀等；•生料物性与设计不符，如含水量、颗粒大小发生变化等；•压缩空气压力不足或含水量大等；•机电故障；•无法控制的其它因素，如库内贮量、出入库物料流量、进库物料成分波动周期等 62向阳书屋p 63向阳书屋p 。