張志宇：HRM煤粉立式磨的特點(diǎn)及應(yīng)用
5月21日在南京召開的2011第四屆國際粉磨峰會上，合肥中亞建材裝備有限責(zé)任公司總工程師張志宇作“HRM煤粉立式磨的特點(diǎn)及應(yīng)用”主題報(bào)告，以下為報(bào)告內(nèi)容。......
合肥中亞建材裝備有限責(zé)任公司總工程師張志宇
5 月21日在南京召開的2011第四屆國際粉磨峰會上，合肥中亞建材裝備有限責(zé)任公司總工程師張志宇作“HRM煤粉立式磨的特點(diǎn)及應(yīng)用”主題報(bào)告，以下為報(bào)告內(nèi)容。
一、概述
立式磨亦稱輥式磨、中速磨，從發(fā)明至今已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史，隨著材料科學(xué)、液壓技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)、加工的不斷創(chuàng)新，使立式磨研磨體的耐磨性能得到顯著改善和提高，液壓系統(tǒng)更加先進(jìn)可靠。磨輥輥套和磨盤襯板的結(jié)構(gòu)形式不斷改進(jìn)、磨盤轉(zhuǎn)速對應(yīng)不同產(chǎn)品細(xì)度使其粉磨效率進(jìn)一步提高，從而使立式磨的開發(fā)和應(yīng)用得到進(jìn)一步拓展。
合肥水泥研究設(shè)計(jì)院早在八十年代初就著手HRM型立式磨的研究工作,它是在廣范收集國內(nèi)外各種立式磨資料的基礎(chǔ)上，吸收國外的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國水泥工業(yè)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一種新型節(jié)能粉磨設(shè)備。它既具有能將磨輥翻出機(jī)外、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)，又具有輥套可翻面使用、壽命長的特點(diǎn)，如今合肥水泥研究設(shè)計(jì)院生產(chǎn)的HRM型立式磨已有1000多臺用于水泥生產(chǎn)的生料及各行各業(yè)的煤粉制備。
研究表明：煤炭的哈氏可磨特性系數(shù)一般在50～90之間，適合于用立式磨粉磨。HRM型系列立式煤磨是HRM型立式磨派生系列之一。我國豐富的煤炭資源為水泥生產(chǎn)提供了充足的能量，在水泥行業(yè)重新認(rèn)識并廣泛使用該裝備。我們根據(jù)不同行業(yè)、不同煤種、不同煤粉細(xì)度要求單獨(dú)設(shè)計(jì)相應(yīng)類煤粉立式磨，使HRM煤粉立式磨的性能更優(yōu)越，獲得越來越多用戶的肯定。目前HRM煤粉立式磨已出口巴基斯坦、印度、泰國、阿聯(lián)酋及越南等多個(gè)國家，總計(jì)有三百多臺運(yùn)行，其中有一百多臺套不同規(guī)格的立式煤磨在水泥行業(yè)使用，效果良好，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會效益。
本文介紹HRM煤粉立式磨特點(diǎn)及應(yīng)用，使用戶在使用中充分發(fā)揮其能力，為企業(yè)節(jié)能增效。
二、HRM煤粉立式磨結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)和系列參數(shù)
2.1、HRM煤粉立式磨的結(jié)構(gòu)
HRM煤粉立式磨是在原料立式磨長期生產(chǎn)實(shí)踐過程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對國內(nèi)電力及冶金、水泥等行業(yè)使用的立式煤磨進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的制備煤粉的專用設(shè)備（如圖1），結(jié)構(gòu)簡介如下：
圖 1 HRM煤粉立式磨結(jié)構(gòu)圖
2.1.1．傳動(dòng)裝置：
立式磨的傳動(dòng)裝置由主電機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)三部分組成，安裝在磨機(jī)下部，既要帶動(dòng)磨盤傳動(dòng)，還要承受磨盤、物料、磨輥的重量以及加壓裝置施加的碾磨壓力，是立式磨中最重要的部件之一。
為了適應(yīng)用戶較多粉磨劣質(zhì)煤貨無煙煤的趨勢，HRM煤粉立式磨采取了增大主減速機(jī)減速比以降低磨盤轉(zhuǎn)速的措施，同時(shí)改進(jìn)磨輥輥套和磨盤襯板的結(jié)構(gòu)形式，使磨盤上形成穩(wěn)定的料層從而增加磨輥的碾壓力，提高粉磨效率，減小磨機(jī)振動(dòng)的可能，生產(chǎn)更加平穩(wěn)可靠。[Page]
2.1.2．磨輥裝置
磨輥是立式磨重要的研磨部件，HRM型立式媒磨采用弧形襯板和輪胎形輥套，輥套為對稱結(jié)構(gòu)，在磨損到一定程度后可翻面使用，延長其使用壽命。磨輥軸承采用新型機(jī)械密封裝置，既提高了密封可靠性，同時(shí)因不需要密封風(fēng)機(jī)而減少了磨內(nèi)含氧量，降低了磨內(nèi)爆炸的可能性。
一般立式磨的磨輥軸承采用油脂潤滑，但由于原煤水分較大，為了提高烘干能力，磨腔內(nèi)氣體溫度一般高達(dá)100多度，操作不當(dāng)易造成磨輥軸承溫度過高，導(dǎo)致潤滑脂蒸發(fā)變質(zhì)影響軸承壽命。因此，HRM煤粉立式磨已采用磨輥稀油強(qiáng)制潤滑、冷卻，大大增加了軸承使用壽命（一般可提高2.5倍以上）。
2.1.3．加壓及限位裝置
HRM煤粉立式磨抬輥操作和限位裝置可以使磨機(jī)空載啟動(dòng)。啟動(dòng)前無需在磨盤上布料，避免開機(jī)難的煩惱。此外由于磨輥和磨盤之間的間隙可調(diào)，使得既能保持穩(wěn)定的料層厚度，提高粉磨效率，又能保證磨輥和磨盤不直接接觸，磨機(jī)振動(dòng)值大幅降低，所以HRM煤粉立式磨比其它立式磨更適應(yīng)于粉磨劣質(zhì)煤或無煙煤。
2.1.4．分離器（選粉機(jī)）
立式煤磨的分離器（即選粉裝置）一般分靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、動(dòng)靜態(tài)組合三種形式。靜態(tài)慣性分離器，顧名思義只有固定不動(dòng)的導(dǎo)向葉片，該機(jī)選粉效率低，調(diào)節(jié)細(xì)度功能差，往往不能滿足煤粉磨制細(xì)度要求。動(dòng)態(tài)分離器，是指電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的葉片與粗顆粒撞擊，給物料以較大的線速度，產(chǎn)生較大的離心力，使其進(jìn)行分離，該型分離器的選粉細(xì)度可達(dá)0.08mm篩余6～12%，可滿足煙煤粉磨的細(xì)度要求。
新型HRM煤粉立式磨則采用了最先進(jìn)的動(dòng)靜態(tài)組合式分離器，該分離器外側(cè)有導(dǎo)向葉片，中間是變頻可調(diào)速的籠型轉(zhuǎn)子，下部設(shè)有集料斗，有助于沒有通過選粉機(jī)的不合格煤粉重新落回磨盤粉磨。該分離器分級效率高，調(diào)節(jié)余地大，選粉細(xì)度可達(dá)0.08mm篩余2%以下，可滿足水泥生產(chǎn)線大多數(shù)劣質(zhì)煤或無煙煤粉磨的細(xì)度要求。
2.2、HRM煤粉立式磨的性能特點(diǎn)
HRM煤粉立式磨在長期運(yùn)行中，表現(xiàn)出如下性能特點(diǎn)：
2.2.1．粉磨效率高，粉磨能耗低。粉磨電耗與同規(guī)模產(chǎn)量的傳統(tǒng)風(fēng)掃球磨機(jī)相比，節(jié)電20～40％，特別在原煤水分較大的情況下，節(jié)電幅度更大。
2.2.2．烘干能力大。立式煤磨采用風(fēng)掃式操作，通過調(diào)節(jié)入磨風(fēng)溫和風(fēng)量，可粉磨烘干水分高達(dá)20％的原煤，特別在水泥生產(chǎn)線上，煤磨的烘干熱源一般來自蓖冷機(jī)廢氣（約200℃），采用風(fēng)掃球磨機(jī)烘干能力有限，而采用立式煤磨則可以用大風(fēng)量來解決其高水分烘干的要求。
2.2.3．入磨物料粒度大，可達(dá)磨輥直徑的 5％。一般用于2500t/d～6000t/d熟料生產(chǎn)線的煤磨，入料粒度可達(dá)50～80㎜。
2.2.4．粉磨可控性能好。物料在立式磨內(nèi)停留時(shí)間僅0.5～2分鐘，磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時(shí)分離出來，避免了過粉磨現(xiàn)象。產(chǎn)品細(xì)度可通過調(diào)節(jié)動(dòng)靜態(tài)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來控制，轉(zhuǎn)速越高，細(xì)度越細(xì)，煤粉細(xì)度可達(dá)R0.08≤2%。且細(xì)度穩(wěn)定，粒度均齊，有利于煤粉燃燒，非常適用于粉磨劣質(zhì)煤和無煙煤。
2.2.5．工藝流程簡單、占地面積小、建筑面積小，可露天布置。立式磨集破碎、粉磨、烘干、選粉、輸送五道工序于一體，工藝簡單、布局緊湊、占地面積約為球磨系統(tǒng)的60～70％，建筑面積約為球磨系統(tǒng)的50～60％。
2.2.6．噪音低、揚(yáng)塵少，操作環(huán)境清潔。立式磨的噪音僅為80～85dB（A聲級），比球磨機(jī)低20～25dB（A聲級），系統(tǒng)在負(fù)壓下工作，無粉塵飛揚(yáng)，操作環(huán)境清潔。
2.2.7．研磨體消耗少，壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。由于HRM型立式磨設(shè)置了限位裝置，立式磨輥套與襯板之間不會直接接觸，磨機(jī)振動(dòng)幅度小，研磨體壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。[Page]
2.3、HRM煤粉立式磨規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
HRM煤粉立式磨規(guī)格及技術(shù)參數(shù)見表1。
|
型號規(guī)格 |
HRM 1250M |
HRM |
HRM |
HRM |
HRM |
HRM |
HRM |
HRM |
|
產(chǎn)量（t/h） |
7～12 |
10～15 |
16～22 |
20～28 |
25～35 |
35～45 |
40～50 |
50～62 |
|
原煤水分 |
＜15% |
＜15% |
＜15% |
＜15% |
＜15% |
＜15% |
＜10% |
＜10% |
|
煤粉細(xì)度(R0.08) |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
6～12% |
|
煤粉水分 (%) |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
|
電機(jī)功率(kW) |
132 |
185 |
250 |
315 |
400 |
500 |
560 |
710 |
注：1.原煤哈氏可磨數(shù)≥50；2. 可用于粉磨無煙煤，煤粉細(xì)度(R0.08)≤2%
三、立式磨煤粉制備工藝流程和系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算
3.1、工藝流程
HRM煤粉立式磨系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。
圖 2 立式煤磨系統(tǒng)工藝流程圖
系統(tǒng)工藝流程簡述如下：
原煤從原煤堆場通過格子篩網(wǎng)過篩后落到大傾角皮帶輸送機(jī)上，經(jīng)電磁除鐵器除鐵后，皮帶輸送機(jī)把原煤送入原煤倉進(jìn)行儲存。
待制粉系統(tǒng)均已啟動(dòng)后，打開原煤倉底部棒閥，啟動(dòng)密封計(jì)量膠帶給煤機(jī)，原煤進(jìn)入立式煤磨進(jìn)行烘干、粉磨。
由熱風(fēng)爐出來的熱風(fēng)或水泥生產(chǎn)線廢氣，在系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的抽引下，進(jìn)入立式煤磨，與磨內(nèi)被粉磨的原煤進(jìn)行充分熱交換后，帶起煤粉在分離器處進(jìn)行分選，細(xì)度不合格的粗煤粉重新落到磨盤上進(jìn)行粉磨，合格的煤粉隨氣流進(jìn)入防爆氣箱脈沖收塵器被收集下來，經(jīng)過分格輪卸入煤粉倉。
原煤中的雜物，如部分煤矸石、金屬塊等，通過風(fēng)環(huán)、吐渣口排出磨外。
3.2系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算
立式磨運(yùn)行時(shí)，集粉磨、烘干、物料輸送為一體，一定規(guī)格的磨機(jī)要達(dá)到與粉磨能力相適應(yīng)的產(chǎn)量，必須要具有相適應(yīng)的烘干和物料輸送能力。熱平衡分析是研究立式磨粉磨、烘干、物料輸送能力平衡的方法之一，它利用系統(tǒng)收入的熱量與支出的熱量相等的原理，以粉磨能力為基礎(chǔ)，計(jì)算出系統(tǒng)烘干物料需通入的熱風(fēng)量，然后核算系統(tǒng)烘干物料需通入的熱風(fēng)量對應(yīng)的系統(tǒng)通風(fēng)量是否能滿足物料輸送要求，若該系統(tǒng)通風(fēng)量大于物料輸送要求，以此作為系統(tǒng)通風(fēng)量各參數(shù)；若該系統(tǒng)通風(fēng)量小于物料輸送要求，以物料輸送需要的通風(fēng)量為基礎(chǔ)，增大系統(tǒng)通風(fēng)量。
圖3為立式磨系統(tǒng)熱量收支項(xiàng)目圖。
圖3 立式磨系統(tǒng)熱量收支項(xiàng)目圖[Page]
a．平衡范圍和基準(zhǔn)
平衡范圍：磨機(jī)進(jìn)料口、進(jìn)風(fēng)口至磨機(jī)出風(fēng)出料口。
溫度基準(zhǔn)：0℃。
物料基準(zhǔn)：磨機(jī)1小時(shí)產(chǎn)量=G2t/h。
設(shè)定條件：忽略空氣中帶入的水汽量，不吐渣；
入磨物料平均水分：M1=12.0%；
出磨物料水分：M2=1%；
入磨熱氣體溫度t1=300℃；
出磨廢氣溫度t2=85℃；
入磨物料溫度ts1=20℃；
出磨物料溫度ts2=85℃；
漏風(fēng)系數(shù)（占入磨熱氣體量的%）k=20%；
周圍環(huán)境溫度：ta=20℃；
噸產(chǎn)品磨機(jī)主電機(jī)配置功率按13.2kW計(jì)算；
立式磨筒體散熱按研磨物料發(fā)熱量的50%計(jì)算。
上述設(shè)定條件稱為條件一。
b.熱平衡計(jì)算
I.收入熱量
?、龠M(jìn)磨機(jī)熱氣體熱量
Q1=1.413×300 =423.9 kJ/h
式中：Q1----入磨機(jī)熱氣體帶入熱量，kJ/h；
---- 入磨機(jī)熱氣體用量，Nm3/h；
C1=1.413----入磨機(jī)氣體的平均熱容kJ/ Nm3.℃；
t1----入磨機(jī)熱氣體溫度，℃。
②入磨機(jī)濕物料帶入熱量
入磨機(jī)濕物料量=出磨機(jī)烘干物料量+磨機(jī)蒸發(fā)水分量
Q2= 1000G2(0.905×0.99+4.1868×0.01)×20+1000G2×11/88×4.1868×20
=29223 G2 kJ /h
式中：G1--- 入磨機(jī)濕物料量，kg/h；
G2=出磨機(jī)烘干物料量，kg/h；
Q2---入磨機(jī)濕物料帶入熱量，kJ/h；
Cs=0.905---絕干物料熱容，kJ/kg.℃；
CW---水的熱容， kJ/kg.℃，CW =4.1868 kJ/kg.℃。
③、漏風(fēng)帶入熱量
Q3= l冷風(fēng)oC冷風(fēng)o ta
=0.2×1.297×20
= 5.188
④、研磨物料產(chǎn)生熱
Q4=3600oKoN0
=3600×0.7×13.2 G2
=33264 G2 kJ/h
3600--熱功當(dāng)量，（1kWh=3600kJ）， kJ/ kWh；
0.7--研磨過程中能量轉(zhuǎn)變成熱能的系數(shù)；
N0--磨機(jī)需用功率，近似看做磨機(jī)裝機(jī)功率，kW。
∴Σ熱收入= Q1+ Q2+ Q3+Q4
=423.9 +29223 G2+5.188 +33264 G2
= 429.1 +62487 G2
?、蛑С鰺崃?/FONT>
水分及水汽帶走的熱量
ΔW=G2 (W1-W2)÷(100-W2)
= G2 ×1000×(12-1) ÷(100-1)
=111 G2 kg/h
Q5=ΔW(2490+1.88×t2)
=111 G2 (2490+1.88×85)
=111 G2×2649.8
=294128 G2 kJ/h
式中：Q5---蒸發(fā)水分及水汽帶走的熱量kJ/h；
2490---每kg水在0℃時(shí)變成水蒸氣所需的汽化潛熱，kJ/kg；
1.88---水蒸氣由0℃升至t2時(shí)的平均熱容，kJ/kg.℃；
t2---出磨機(jī)廢氣溫度，℃；
?、诔瞿U氣帶走熱量
Q6=kCts2
=1.2×1.302×85
= 132.8
式中:Q6--出磨廢氣帶走熱量，（不包括蒸發(fā)物料水分所在的水蒸氣），kJ/h ；
C=1.302--出磨氣體的平均熱容，kJ/Nm3.℃；
ts2--出磨廢氣溫度，℃。
?、鄢瞿ノ锪蠋ё邿崃?/FONT>
Q7= 1000G2×(0.905×0.99+4.1868×0.01)×85
=79713 G2
式中Q7--出磨物料帶走熱量，kJ/h ；
ts2--出磨廢氣溫度，℃。
④、立式磨筒體散熱
Q8= Q4/2
=33264 G2/2
=16632 G2kCal/h
∴Σ熱支出= Q5+ Q6+ Q7+ Q8
＝294128G2 +132.8 + 79713G2+16632G2
?。?32.8 +390473G2 kCal/h[Page]
?、?熱量平衡
收入熱量=支出熱量
429.1 +62487G2＝132.8 +390473G2
解方程式，即可求得進(jìn)磨機(jī)熱氣體量 。
=1107 G2 Nm3/h
通過磨機(jī)出口的氣體量為入磨氣體量和蒸發(fā)水汽量之和，即：
1107G2×1.2+111G2×22.4/18=1466.5G2Nm3/h。
磨機(jī)排出的廢氣換算為工況風(fēng)量則為：
Q=1466.5G2×(273+85)/273
=1923G2m3/h，即磨制每噸煤粉排出氣體1923m3。
磨機(jī)出口煤粉濃度為：G2/ Q= G2/1923G2=0.00052t/m3，
即磨機(jī)出口煤粉濃度為520g/ m3。
設(shè)定條件一中若入磨熱氣體溫度t1=200℃；入磨物料溫度ts1=0℃；周圍環(huán)境溫度：ta=0℃；其余條件不變，稱為條件二。此時(shí)，磨機(jī)排出的廢氣換算為工況風(fēng)量則為：3879 G2m3/h。即磨制每噸煤粉排出廢氣3879m3；磨機(jī)出口煤粉濃度為：258g /m3。
可見，溫度變化后，系統(tǒng)要達(dá)到烘干的目的，磨機(jī)出口煤粉濃度應(yīng)由520g/ m3，降到258g /m3，必須增加系統(tǒng)風(fēng)量。
設(shè)定條件一中若入磨物料平均水分：M1=6.0%；入磨熱氣體溫度t1=200℃；入磨物料溫度ts1=0℃；周圍環(huán)境溫度：ta=0℃；其余條件不變，稱為條件三。此時(shí)，磨機(jī)排出的廢氣換算為工況風(fēng)量則為：2151G2m3/h。即磨制每噸煤粉排出廢氣2151m3；磨機(jī)出口煤粉濃度為：465g/ m3。
立磨輸送物料是以風(fēng)力輸送的，立式磨內(nèi)氣體流動(dòng)的狀態(tài)為湍流，其筒體截面風(fēng)速必須大于顆粒物的自由沉降速度。對于單顆粒物料，在湍流區(qū)顆粒物自由沉降速度與顆粒物粒徑的平方根成反比，與顆粒物和流體密度差的平方根成反比，即輸送的物料粒度大，筒體截面風(fēng)速就應(yīng)該高；輸送的物料密度低，筒體截面風(fēng)速就應(yīng)該低。對于多顆粒物料沉降，立式磨輸送的物料最大粒度應(yīng)該是物料經(jīng)過第一次輥壓后的最大粒度，以此來確定筒體截面風(fēng)速。由于筒體截面和磨盤中徑有一定比例關(guān)系，可以用磨盤中徑的假象風(fēng)速來表征輸送物料的風(fēng)速。輸送物料的風(fēng)速將決定被提升物料的粒度，從而影響磨內(nèi)的循環(huán)量和磨盤上的料床厚度。為此必須保證筒體截面風(fēng)速要大于一個(gè)最低限速，在此基礎(chǔ)上提高風(fēng)速有利于提高產(chǎn)量。但風(fēng)速不能過高，否則將造成大量物料循環(huán)，成品過粗等問題。
一定盤徑的立式磨粉磨相同粒度的物料，易磨的物料經(jīng)過一次輥壓后，粒度小，需要輸送的風(fēng)速小，難磨的物料需要較大的風(fēng)速；易磨的物料產(chǎn)量高，綜合風(fēng)量和產(chǎn)量的關(guān)系，可按成品工況濃度表示，可得出：難磨的物料出磨成品濃度低，易磨的物料出磨成品濃度高。若要求產(chǎn)品的細(xì)度細(xì)，在沒有外循環(huán)的情況下，磨內(nèi)循環(huán)的次數(shù)必須增加，造成磨內(nèi)物料濃度提高，為輸送其物料應(yīng)增加風(fēng)量，反應(yīng)到出磨成品濃度方面為濃度降低，反之，若要求產(chǎn)品的細(xì)度粗，出磨成品濃度則升高。生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料表明：立式磨粉磨水泥生料合理的成品濃度為（500~700）g/Nm3，其中采用磨外循環(huán)的取高值，循環(huán)量愈大取值愈高；立式磨制備煤粉時(shí)，一般不采取外循環(huán)流程，要求磨內(nèi)輸送能力強(qiáng)些，粉磨煙煤合理的成品濃度為（300~450）g/Nm3，其中對立式磨難磨的煤和產(chǎn)品細(xì)度要求細(xì)的煤取低值，對立式磨易磨的煤產(chǎn)品細(xì)度要求粗的煤取高值。根據(jù)立式磨粉磨生料和煙煤時(shí)輸送物料對應(yīng)的成品濃度的關(guān)系，無煙煤與煙煤相比，對立式磨難磨，產(chǎn)品細(xì)度更細(xì)，立式磨粉磨無煙煤時(shí)輸送物料對應(yīng)的成品濃度可推算為 （250~350）g/Nm3，同樣是對立式磨難磨的煤和產(chǎn)品細(xì)度要求細(xì)的煤取低值，對立式磨易磨的煤產(chǎn)品細(xì)度要求粗的煤取高值。[Page]
四、HRM煤粉立式磨在海南廠磨制無煙煤粉實(shí)例
新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)以回轉(zhuǎn)窯燒成水泥熟料，使用煙煤作燃料，而立窯使用無煙煤作燃料，改為新型干法生產(chǎn)水泥其燃料也要隨之改變，煙煤的需要量大幅度增加。南方一些地區(qū)雖產(chǎn)煤，但煤質(zhì)普遍較差或僅有無煙煤資源，致使新型干法廠從遙遠(yuǎn)的北方運(yùn)來煙煤進(jìn)行生產(chǎn)，長途運(yùn)輸使水泥廠進(jìn)廠煤價(jià)居高不下。為使新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)降低生產(chǎn)成本、合理利用當(dāng)?shù)孛禾抠Y源，我們研發(fā)出能夠磨制無煙煤或劣質(zhì)煤、產(chǎn)品適應(yīng)新型干法水泥燒成的煤粉立式磨。
海南廠2500t/d生產(chǎn)線使用的無煙煤，來源于越南，哈氏可磨性指數(shù)為40~55，入磨原煤水分為7%~12%，平均水分10%左右，要求煤粉產(chǎn)量20t/h。其系統(tǒng)風(fēng)量以出磨輸送物料風(fēng)量按成品濃度按260 g/m3計(jì)算。
系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格性能見表2。
表2 國投海南有限公司煤粉立式磨系統(tǒng)主要設(shè)備配置表
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序號 |
設(shè)備名稱 |
型號規(guī)格及主要性能 | |
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1 |
立式磨 |
型號 |
HRM |
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生產(chǎn)能力 |
～20t/h | ||
|
產(chǎn)品細(xì)度 |
R0.08≤3% | ||
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磨盤轉(zhuǎn)速 |
36．7r/min | ||
|
主電機(jī) |
YKK450-6 IP | ||
|
主減速機(jī) |
ML40,i=990/36.697 | ||
|
分離器電機(jī) |
變頻調(diào)速，55 kW，0～75r/min | ||
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2 |
密封皮帶秤給煤機(jī) |
MDGV80-380（左右裝各一臺），給料能力: 5~35 t/h 2.2kW | |
|
3 |
煤磨袋收塵器 |
型號 |
PPM96-2X8(M) |
|
過濾面積 |
1536/ | ||
|
處理風(fēng)量 |
| ||
|
4 |
離心通風(fēng)機(jī) |
型號 |
M6 |
|
流量 |
| ||
|
全壓 |
9500 Pa | ||
|
工作溫度 |
| ||
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電動(dòng)機(jī) |
450kw，6kV | ||
煤粉立式磨通常運(yùn)行液壓系統(tǒng)加壓（6~7）Mpa，其他參數(shù)如表3所示。
表3 高細(xì)煤粉立式磨運(yùn)行數(shù)據(jù)
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產(chǎn)量 (t/h) |
主電機(jī)電流 (A) |
風(fēng)機(jī)電流 (A) |
分離器電流 (A) |
入磨負(fù)壓 (kPa) |
磨機(jī)壓差 (kPa) |
除塵器壓差 (kPa) |
細(xì)度R0.08 (%) |
|
21 |
32．8 |
36.3 |
72 |
0.63 |
5.20 |
1.9 |
≤3.0 |
2009年全年2500t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)水泥熟料77.48萬噸，使用無煙煤粉107740噸，煤磨運(yùn)行5106小時(shí)，磨機(jī)平均臺時(shí)產(chǎn)量為21.1噸，煤粉細(xì)度(80μm篩余)2.7%；煤粉水分0.9%；煤粉制備工序單位產(chǎn)品電耗30.9 kWh/t，立磨主機(jī)單位產(chǎn)品電耗僅為14.2kWh/t。磨盤及磨輥磨損正常。
目前，HRM煤粉立式磨還在山東、江西等地多家水泥廠用于磨制劣質(zhì)煤或無煙煤，煤粉細(xì)度(80μm篩余)亦可達(dá)到3%以下，長期平穩(wěn)運(yùn)行，比球磨系統(tǒng)節(jié)電20%以上。
五、結(jié)論
HRM煤粉立式磨能夠適應(yīng)不同煤質(zhì)的特性、煤粉能夠滿足新型干法水泥生產(chǎn)線的燃燒要求，為新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)在缺少達(dá)標(biāo)煙煤地區(qū)的發(fā)展提供了節(jié)能裝備。與球磨機(jī)相比，HRM煤粉立式磨磨制每噸煤粉可節(jié)電10kWh左右，利用無煙煤和劣質(zhì)煤每噸可為用戶節(jié)省產(chǎn)本100元以上，2500t/d生產(chǎn)線年節(jié)省成本1000萬元以上，5000t/d生產(chǎn)線年節(jié)省成本高達(dá)2000萬元以上。HRM煤粉立式磨合理利用煤炭資源、減少了電力消耗，具有明顯的社會效益，是水泥企業(yè)節(jié)能減排的有效裝備。
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