CN109046558B - 一种水泥辊压机终粉磨系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥辊压机终粉磨系统,属于无机非金属材料粉磨技术领域,包括辊压机、第一提升机、组合式选粉机、第二提升机、荷重仓、收尘装置和风机;所述组合式选粉机包括设在上方的多转子动态选粉机和设在下方的静态选粉机;所述第一提升机的出料口与所述组合式选粉机的第一进料口连接;组合式选粉机的出料口与所述第二提升机的进料口连接;第二提升机的出料口与所述荷重仓的进料口连接;荷重仓的出料口与辊压机的进料口连接;所述收尘装置的一端与所述组合式选粉机的第二出风口连通;收尘装置的另一端与所述风机连通,风机的出口端与静态选粉机的第一进风口连接。本发明在保证水泥成品良好的工作性能的同时,成本低电耗少。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料粉墨技术领域,尤其涉及一种水泥辊压机终粉磨系统及工作方法。
背景技术
目前,辊压机在水泥行业被广泛用于原料和水泥等物料的粉磨。当辊压机用于水泥粉磨时,主要采用与球磨机组成的联合粉磨系统,目的是确保最终水泥产品的质量。传统的水泥辊压机联合粉磨系统是将新物料与经辊压机挤压后的物料一起经提升机、皮带输送机喂入V型选粉机进行分选,粗料再次返回辊压机上方的荷重仓,进而喂入辊压机挤压,细料被气体带入旋风收尘器并被收集作为半成品喂入球磨机再粉磨,出球磨机的物料经高效选粉机分选,合格产品由袋收尘器收集,粗粉回磨。最终入水泥库的水泥成品是要经过球磨机粉磨的,这样可以获得粒度分布合理的水泥成品,保证水泥成品良好的工作性能。然而,该系统由于球磨机的能量利用率低,导致系统电耗高。另外,一套粉磨系统中既有辊压机又有球磨机,还有很多辅助设备,系统设备数量多,维护工作量大。
所以可以采用高效节能的辊压机终粉磨系统替代联合粉磨系统;辊压机终粉磨系统由辊压机、打散机和高效选粉机及收尘系统组成,其节能效果在应用辊压机的各类工艺流程中最为显著,且工艺简单,操作及维护方便。
但辊压机终粉磨系统仍存在一些需要解决的问题,以水泥物料为例,一般水泥中粒度分布越窄,堆积孔隙率就越大,标准稠度用水量越大;水泥颗粒形貌越好,圆度系数越高,与水接触面积越小,标准稠度用水量越少。而用辊压机终粉磨系统生产的水泥成品颗粒级配不合理,颗粒形貌圆形度差,导致其需水量大、凝结时间短,既影响水泥的耐久性,又影响水泥的使用。因此,水泥辊压机终粉磨系统提出至今,仍没有得到普遍推广和广泛应用。因此现在亟需一套能保证节能且水泥成品良好的水泥辊压机终粉磨系统。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种选粉精度高、水泥粒度分布合理的水泥辊压机终粉磨系统。
本发明是这样实现的,一种水泥辊压机终粉磨系统,包括辊压机、第一提升机、组合式选粉机、第二提升机、荷重仓、收尘装置和风机;
所述组合式选粉机包括设在上方的多转子动态选粉机和设在下方的静态选粉机;所述多转子动态选粉机的下端通过膨胀节与静态选粉机的上端连接;
所述静态选粉机包括选粉筒体一、第一进料口、第一进风口、出料口、第二进料口以及第一出风口;在所述第二进料口与多转子动态选粉机之间设有送料管道,所述送料管道将多转子动态选粉机中分选出的细粉送回第二进料口;所述第一出风口与多转子动态选粉机的下部连通;第一出风口的下端与所述第二进料口连通;
所述第一提升机的出料口与所述组合式选粉机的第一进料口连接;组合式选粉机的出料口与所述第二提升机的进料口连接;第二提升机的出料口与所述荷重仓的进料口连接;荷重仓的出料口与辊压机的进料口连接;所述收尘装置的一端与所述组合式选粉机的第二出风口连通;收尘装置的另一端与所述风机连通,风机的出口端与静态选粉机的第一进风口连接。
本发明较传统的联合粉磨系统在设备数量上大大减少;较传统的水泥辊压机终粉磨系统,本发明的物料经多转子动态选粉机分选后,可以得到粒度分布合理的水泥成品,保证水泥成品良好的工作性能。
进一步,所述多转子动态选粉机包括选粉筒体二;在选粉筒体二顶部周向均布有3个以上驱动装置;每个所述驱动装置的下方设有一个转子;所述驱动装置与所述转子通过回转装置连接;在每个所述转子的下方设有选粉漏斗;在所述选粉漏斗下方设有反击锥;在反击锥的下方设有进风管道;所述进风管道与选粉筒体二之间设有间隙;在选粉筒体二的下端接近第二进风口处设有与所述送料管道连通的中粗粉出口;进风管道的下端为第二进风口;转子上端的选粉筒体二上开有第二出风口。
本发明的多转子动态选粉机,能够使多个转子同时输出细粉,不仅提高了工作效率,而且转子在水平方向的均匀分布保证了多转子动态选粉机的稳固,有利于减少振动。
进一步,所述转子的形状为圆锥形,所述转子的锥度区间为0~30°。
转子的锥度越大,导向叶片从下至上的的间距差越大,通过旋转体被分选的物料粒度分布越宽。
进一步,所述转子的转速区间为15~45m/s。
当多个转子存在时,旋转体的转速越高阻力越大,转速越低阻力越小,这样配合不同的转子结构形式和转速,就可实现对被分选物料的颗粒级配、细度、比表等方面性能的调整。
进一步,在每个所述转子的周围设有均匀分布的导向叶片;所述导向叶片的间距为10mm~100mm,和/或,导向叶片的角度为40~80°。
导向叶片的间距和角度越小,产品的粒度越细、比表越高,但相应的分选阻力也会增高,因此导向叶片选择以上参数时不仅产品粒度细同时分选阻力适宜。
更进一步,上述的水泥辊压机终粉磨系统的工作方法,包括如下步骤:
S1、新物料(熟料或石膏或混合材)通过第一提升机喂入静态选粉机的第一进料口进行第一次分选;
S2、静态选粉机11-2选出的粗粉通过出料口进入第二提升机,第二提升机通过荷重仓将粗粉送入辊压机重新进行辊压粉磨;
S3、在风机所产生的负压作用下,静态选粉机选出的细粉通过第一出风口进入多转子动态选粉机的进风通道进行第二次分选;
S4、第二次分选后的细粉由收尘装置收集后入成品储存;第二次分选后的粗粉从中粗粉出口进入送料管道、并从第二进料口喂入静态选粉机进行第三次分选;
S5、辊压机重新辊压过的物料和新物料通过第一提升机被再次喂入静态选粉机。
综上所述,本发明的物料经过静态选粉机和多转子动态选粉机共三次分选后,可以得到粒度分布合理的水泥成品,保证水泥成品良好的工作性能。但是本发明较水泥联合粉磨系统在设备数量和成本上大大减少,在相同条件下,每吨水泥系统电耗比带球磨机的联合粉磨系统降低20%以上。因此有利于辊压机终粉磨系统在水泥生产行业中广泛推广。
附图说明
图1是现有技术的水泥联合粉磨系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的水泥辊压机终粉磨系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的组合式选粉机的结构图;
图4是本发明实施例的多转子动态选粉机的立体图;
图5是本发明实施例提供的多转子选粉机的主视图;
图6是本发明实施例提供的多转子选粉机的俯视图(去掉驱动装置、回转装置和部分选粉筒体);
图7是图5的左视图;
图8是本发明实施例提供的多转子选粉机内部的部分结构图;
图9是本发明实施例提供的圆锥形转子的立体图。
图中:
1、辊压机;2、提升机;3、皮带输送机;4、V型选粉机;5、荷重仓;6、旋风收尘器;7、球磨机;8、高效选粉机;9、收尘装置;10、第一提升机;
11、组合式选粉机;11-1、多转子动态选粉机;11-1-1、选粉筒体二;11-1-2、驱动装置;11-1-3、回转装置;11-1-4、转子;11-1-4-1、旋转体;11-1-4-2、加强筋;11-1-4-3、转子叶片;11-1-5、选粉漏斗;11-1-5-1、圆锥壳体;11-1-5-2、送料管;11-1-6、储粉壳体;11-1-7、反击锥;11-1-8、支撑结构;11-1-9、进风管道;11-1-10、第二进风口;11-1-11、中粗粉出口;11-1-12、重锤锁风阀;11-1-13、百叶阀;11-1-14、第二出风口;11-1-15、润滑系统;11-1-16、导向叶片;11-2、静态选粉机;11-2-1、选粉筒体一;11-2-2、第一进料口;11-2-3、第一进风口;11-2-4、出料口;11-2-5、第二进料口;11-2-6、送料管道;11-2-7、第一出风口;11-3、膨胀节;
12、第二提升机;13、风机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
传统的水泥辊压机联合粉磨系统如图1所示,新物料与经辊压机1挤压后的物料一起经提升机2、皮带输送机3喂入V型选粉机4进行分选,粗料再次返回辊压机11上方的荷重仓5,进而喂入辊压机11挤压,细料被气体带入旋风收尘器6并被收集作为半成品喂入球磨机7再粉磨,出球磨机7的物料经高效选粉机8分选,合格产品由收尘装置9收集,粗粉回磨。最终入水泥库的水泥成品是要经过球磨机7粉磨的,这样可以获得粒度分布合理的水泥成品,保证水泥成品良好的工作性能。然而,该系统电耗高,设备数量多,导致生产成本很高。
如图2至图9所示,本发明提供了一种水泥辊压机1终粉磨系统,包括辊压机1、第一提升机10、组合式选粉机11、第二提升机12、荷重仓5、收尘装置9和风机13。
所述辊压机1为水泥粉磨设备,所述收尘装置9用于收集组合式选粉机11中选出的细粉,所述风机13用于为收尘装置9提供负压以收集细粉。所述荷重仓5用于储放物料。
所述组合式选粉机11包括设在上方的多转子动态选粉机11-1和设在下方的静态选粉机11-2;所述静态选粉机11-2为现有技术中的V型选粉机;所述多转子动态选粉机11-1的下端通过膨胀节11-3与静态选粉机11-2的上端连接;
所述多转子动态选粉机11-1包括选粉筒体二11-1-1;在选粉筒体二11-1-1顶部周向均布有N个驱动选粉机工作的驱动装置11-1-2;每个所述驱动装置11-1-2的下方设有一个立式的转子11-1-4;N个所述转子11-1-4分布在同一水平面;所述驱动装置11-1-2与所述转子11-1-4通过回转装置11-1-3连接;所述回转装置11-1-3与驱动装置11-1-2连接的一端设在选粉筒体二11-1-1外,回转装置11-1-3与转子11-1-4连接的一端设在选粉筒体二11-1-1内;
在每个所述转子11-1-4的下方设有落料用的选粉漏斗11-1-5;所述选粉漏斗11-1-5由上端大下端小的圆锥壳体11-1-5-1和圆锥壳体11-1-5-1下端的送料管11-1-5-2组成;在选粉筒体二11-1-1上对应送料管11-1-5-2的位置设有储粉壳体11-1-6;所述送料管11-1-5-2的末端正对储粉壳体11-1-6内腔;选粉漏斗11-1-5的上端直径稍大于转子11-1-4下端的直径,以便于被转子11-1-4分选出的物料能够落入选粉漏斗11-1-5内;
在所述选粉漏斗11-1-5下方设有反击锥11-1-7;所述反击锥11-1-7为上端大下端小的锥形体;送料管11-1-5-2的底部位于反击锥11-1-7的外围;反击锥11-1-7与选粉筒体二11-1-1之间通过若干支撑结构11-1-8进行连接;
在反击锥11-1-7的下方设有进风管道11-1-9;所述进风管道11-1-9与选粉筒体二11-1-1之间设有间隙;进风管道11-1-9的下端为第二进风口11-1-10,在选粉筒体的下端接近第二进风口11-1-10处设有中粗粉出口11-1-11;优选的,所述中粗粉出口11-1-11处设有重锤锁风阀11-1-12;所述重锤锁风阀11-1-12具有出料和锁风功能;在选粉筒体的下端接近第二进风口11-1-10处还安装有为设备补风的百叶阀11-1-13。
所述转子11-1-4包括旋转体11-1-4-1和沿旋转体11-1-4-1径向设置的加强筋11-1-4-2;所述加强筋11-1-4-2呈涡轮状与旋转体11-1-4-1的内部连接;加强筋11-1-4-2的中心与回转装置11-1-3连接;当驱动装置11-1-2使回转装置11-1-3自转时,转子11-1-4会产生以回转装置11-1-3为中心的旋转,转子11-1-4内部形成选粉区域。在旋转体11-1-4-1的周向沿竖直方向设有多个转子叶片11-1-4-3;所述转子叶片11-1-4-3与转子11-1-4的径向之间的角度固定不可调,所述转子11-1-4的角度为18°。
在每个所述转子11-1-4的周围还设有均匀分布的导向叶片11-1-16;转子11-1-4外的粉料可以通过导向叶片11-1-16之间的间隙进入转子11-1-4内,所述的导向叶片11-1-16的间距越小、导向叶片11-1-16与转子11-1-4径向之间的角度越大,则产品的细度越细、比表越高,但相应的阻力(空气阻力、颗粒与导向叶片11-1-16的撞击等)也会增高,因此需要根据产品需求对导向叶片11-1-16的间距和角度进行调整。优选的,所述导向叶片11-1-16的间距为10-100mm,和/或,导向叶片11-1-16的角度为40-80°;更优选的,所述导向叶片11-1-16的间距为20-80mm,和/或,导向叶片11-1-16的角度为50-75°。
优选的,所述转子11-1-4的形状可以是圆柱状、也可以为圆锥状;转子11-1-4的锥度(圆锥母线与轴线的夹角)通过成品粒度分布要求计算得出,理论上,转子11-1-4的锥度越大,导向叶片11-1-16从下至上的的间距差越大,通过转子11-1-4被分选的物料粒度分布越宽,也就是说圆柱形转子11-1-4分选的颗粒粒度分布最窄。本发明中N个所述转子11-1-4可以分别设定不同的锥度;优选的,所述锥度为0~20°。
此外,理论上,对于单个转子11-1-4来说,转速越高选出的颗粒越细,当多个转子11-1-4存在时,旋转体11-1-4-1的转速越高空气阻力越大,转速越低空气阻力越小,这样配合不同的转子11-1-4结构形式和转速,就可实现对被分选物料的颗粒级配、细度、比表等方面性能的调整。转子11-1-4的转速是根据成品颗粒级配、细度和比表的要求来选择的;每个转子11-1-4由驱动装置11-1-2通过回转装置11-1-3来驱动,驱动装置11-1-2包括电机,转速是通过电机的变频调速来实现的,N个所述转子11-1-4可以根据成品要求分别设定不同的转速并可以随时调整。优选的,所述转速为15~45m/s。
通过对不同转子11-1-4进行锥度、旋转方向、转速的差异性设置以及导向叶片11-1-16间距的调整,可以使物料粒度分布变宽,且满足不通种类物料的分选要求。
优选的,转子11-1-4的数量N≥3,这样多个转子11-1-4同时输出细粉,不仅提高了工作效率,而且转子11-1-4在水平方向的均匀分布保证了选粉机的稳固,有利于减少振动。
所述选粉筒体二11-1-1的上部设有一个第二出风口11-1-14;所述第二出风口11-1-14设在各个转子11-1-4的上侧;选粉筒体二11-1-1的顶部设有为选粉机轴承给油的润滑系统11-1-15。
如图3所示,所述静态选粉机11-2为现有技术中的V形选粉机,包括选粉筒体一11-2-1、第一进料口11-2-2、第一进风口11-2-3、出料口11-2-4、第二进料口11-2-5以及第一出风口11-2-7;在所述第二进料口11-2-5处设有送料管道11-1-6,所述送料管道11-1-6将多转子动态选粉机11-1中分选出的细粉送回第二进料口11-2-5;优选的,所述送料管道11-1-6与所述多转子动态选粉机11-1的中粗粉出口11-1-12连通;所述第一出风口11-2-7与多转子动态选粉机11-1的进风管道11-1-9连通,以将静态选粉机11-1中选出的细粉送至多转子动态选粉机11-2;第一出风口11-2-7的下端与第二进料口11-2-5连通;这样多转子动态选粉机11-2返回的中粗粉就可以在静态选粉机11-1内再一次分选,选出的细粉再次进入到多转子动态选粉机11-2内,提高了选粉精度。
如图2所示,所述第一提升机10的出料口与所述组合式选粉机11的第一进料口11-2-2连接;组合式选粉机11的出料口11-2-4与所述第二提升机12的进料口连接;第二提升机12的出料口与所述荷重仓5的进料口连接;荷重仓5的出料口与辊压机1的进料口连接;所述收尘装置9的一端与所述组合式选粉机11的第二出风口11-1-14连通;收尘装置9的另一端与所述风机13连通,这样风机13可以为收尘装置9和组合式选粉机11提供选粉用的气流;风机13的出口端将过滤后的新风送入静态选粉机11-2的第一进风口11-2-3,从而为静态选粉机补风。
本专利的具体实施条件如下:
⑴获取粉磨系统的设计条件
气象条件:气温、湿度、海拔高度等
原料条件:配比、易磨性
成品细度:比表面积、筛余
产量要求
以上条件依据项目的具体要求进行设计。
⑵组合式选粉机11的配置
根据主机规格和产品要求,配置合适的组合式选粉机11,保证喂料浓度为1~2.5kg/m3和选粉浓度为0.2~0.9kg/m3(单位气体的物料量)。
⑶系统设计
如图2所示,上述辊压机1终粉磨系统的工作方法,包括如下步骤:
S1、新物料(熟料或石膏或混合材)通过第一提升机10喂入静态选粉机11-2的第一进料口11-2-2进行第一次分选;
S2、静态选粉机11-2选出的粗粉通过出料口11-2-4进入第二提升机12,第二提升机12通过荷重仓5将粗粉送入辊压机1重新进行辊压粉磨;
S3、在风机13所产生的负压作用下,静态选粉机11-2选出的细粉通过第一出风口11-2-7进入多转子动态选粉机11-1的进风通道11-1-9进行第二次分选;
S4、第二次分选后的细粉由收尘装置9收集后入成品储存;第二次分选后的粗粉从中粗粉出口11-1-11进入送料管道11-2-6、并从第二进料口11-2-5喂入静态选粉机11-2进行第三次分选;
S5、辊压机1重新辊压过的物料和新物料通过第一提升机10被再次喂入静态选粉机11-2。
如图4所示,以上步骤中多转子动态选粉机11-1工作原理如下:物料沿第二进风口11-1-10进入进风管道11-1-9后,物料中的部分大颗粒由于重力作用掉落,另一部分较大颗粒在上升过程中被反击锥11-1-7撞击掉落,掉落的这些物料无法被气流带走,最后从进风口落入到第一出风口11-2-7内;剩余的较小颗粒的物料跟随气流进入转子11-1-4的选粉区;转子11-1-4在高速旋转时选粉区形成自上而下的多层水平旋流,该旋流速度均衡稳定,在旋流中物料受到的离心力与气流向心力平衡,为精确分选创造了条件;一层层平面旋流不断将细颗粒和粗颗粒分割开来,其中小于分级粒度的物料在旋转中不断上升到转子11-1-4顶部,并随气流通过第二出风口11-1-14进入选粉机后续的收尘装置9,最终被收集为成品;而大于分级粒度的物料通过导向叶片11-1-16被甩出转子11-1-4并落入选料漏斗11-1-5内,然后在重力作用下滑落至储料壳体11-1-6,当储料壳体11-1-6的物料积累到一定程度,物料沿选粉筒体二11-1-1的内壁向下滑落到中粗粉出口11-1-11,并从重锤锁风阀11-1-12处返回到静态选粉机11-1中进行再次分选。
图3至图4中箭头所指为物料走向。
本发明的水泥辊压机终粉磨系统和普通的水泥联合粉磨系统测得的水泥样品数据如表1所示:
表1不同系统生产的水泥数据对比
由表1可以看出,本发明的辊压机终粉磨系统生产的水泥,与水泥联合粉磨系统生产的水泥相比,各项质量不相上下;本发明的物料经过静态选粉机11-1和多转子动态选粉机11-2共三次分选后,可以得到粒度分布合理的水泥成品,保证水泥成品良好的工作性能。但是本发明较水泥联合粉磨系统在设备数量和成本上大大减少,在相同条件下,每吨水泥系统电耗比带球磨机的联合粉磨系统降低20%以上;因此有利于辊压机终粉磨系统在水泥生产行业中广泛推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种水泥辊压机终粉磨系统,包括辊压机、第一提升机、组合式选粉机、第二提升机、荷重仓、收尘装置和风机;其特征在于:
所述组合式选粉机包括设在上方的多转子动态选粉机和设在下方的静态选粉机;所述多转子动态选粉机的下端通过膨胀节与静态选粉机的上端连接;
所述静态选粉机包括选粉筒体一、第一进料口、第一进风口、出料口、第二进料口以及第一出风口;在所述第二进料口与多转子动态选粉机之间设有送料管道,所述送料管道将多转子动态选粉机中分选出的细粉送回第二进料口;所述第一出风口的上部与多转子动态选粉机的进风管道连通;第一出风口的下端与所述第二进料口连通;
所述第一提升机的出料口与所述组合式选粉机的第一进料口连接;组合式选粉机的出料口与所述第二提升机的进料口连接;第二提升机的出料口与所述荷重仓的进料口连接;荷重仓的出料口与辊压机的进料口连接;所述收尘装置的一端与所述组合式选粉机的第二出风口连通;收尘装置的另一端与所述风机连通,风机的出口端与静态选粉机的第一进风口连接;
所述多转子动态选粉机包括选粉筒体二;在选粉筒体二顶部周向均布有3个以上驱动装置;每个所述驱动装置的下方设有一个转子;所述驱动装置与所述转子通过回转装置连接;在每个所述转子的下方设有选粉漏斗;在所述选粉漏斗下方设有反击锥;在反击锥的下方设有进风管道;所述进风管道与选粉筒体二之间设有间隙;进风管道的下端为第二进风口;在选粉筒体二的下端接近第二进风口处设有中粗粉出口;转子上端的选粉筒体二上开有第二出风口;
在每个所述转子的周围设有均匀分布的导向叶片。
2.如权利要求1所述的水泥辊压机终粉磨系统,其特征在于:所述转子的形状为圆锥形,所述转子的锥度区间为0~30°。
3.如权利要求1所述的水泥辊压机终粉磨系统,其特征在于:所述转子的转速区间为15~45m/s。
4.如权利要求2所述的水泥辊压机终粉磨系统,其特征在于:所述导向叶片的间距为10mm~100mm,和/或,导向叶片的角度为40~80°。
5.如权利要求1-4任一项所述的水泥辊压机终粉磨系统的工作方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、熟料或石膏或混合材通过第一提升机喂入静态选粉机的第一进料口进行第一次分选;
S2、静态选粉机选出的粗粉通过出料口进入第二提升机,第二提升机通过荷重仓将粗粉送入辊压机重新进行辊压粉磨;
S3、在风机所产生的负压作用下,静态选粉机选出的细粉通过第一出风口进入多转子动态选粉机的进风通道进行第二次分选;
S4、第二次分选后的细粉由收尘装置收集后入成品储存;第二次分选后的粗粉从中粗粉出口进入送料管道、并从第二进料口喂入静态选粉机进行第三次分选;
S5、辊压机重新辊压过的物料和新物料通过第一提升机被再次喂入静态选粉机。
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