輥壓機,立磨,筒輥磨,環輥磨等粉磨系統,它們雖然是粉磨速度,粉磨強度以物料粒度分布范圍等工藝參數不同形式的粉磨系統 ,但共同的宗旨在于節能,降耗,環保.其中立式磨作為生料粉磨系統的優選設備,同時具有細碎,烘干,粉磨,選粉,輸送等多種功能.因此,在現今大多數是新型干法的生產線上采用的都是立磨.
    立式輥磨機的主要優點為:通風烘干能力強,節約破碎機電耗,操作運轉中的噪音很小 ,對各種性能原料的適應性強,適應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單元操作于一體等等.從以上優點可以看出 ,立式輥磨能有效地解決當前粉磨工藝存在的主要問題.
立磨可以單獨操作運行,也可以作為預粉磨設備使后續磨機大幅度增產節能.那么綜合考慮粉磨能力,烘干能力,能耗,喂料粒度等,根據水泥廠實際情況進行選型就顯得異常重要.
本文以某日產4000噸熟料的水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生料磨為例進行相關選型計算.
2 磨機選型相關計算
2.1 磨機生產能力
2.1.1粉磨能力
    生料輥磨是烘干兼粉磨的磨機,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,輥壓和磨機規格的大小.在物料相同,輥壓一定的情況下,磨機的產量和物料的受壓面積與磨輥的尺寸有關,每一次輥碾壓的物料量正比于磨輥的寬度B,料層厚度h和磨盤的線速度V.磨輥的寬度B和料層厚度h在一定的范圍內均與磨盤直徑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為磨盤直徑,m.
K1為系數,與輥磨形式,選用壓力,被研磨物料的性能有關.各種磨機的工藝參數不同,其K1也不同.一般LM型輥磨K1取9.6,D取磨盤碾磨區外徑;而MPS型輥磨K1取6.6,D取磨盤碾磨區中徑.
根據所要求的小時產量,選擇磨盤的直徑為3.8m.
此時:G=9.6×3.82.5=270.2 t/h,可以滿足所要求的小時產量,為留有余地,磨機標定生產能力為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為磨盤公稱直徑,m;
Kd為系數,與物料水分熱風量與熱風溫度有關.參考TRM輥磨取Kd=10.
所以Gd=10×3.82.5=281.5t/h.
2.2 磨盤轉速
    輥式磨的磨盤轉速決定了物料在磨盤上運動速度和停留時間,它必須與物料的粉磨速度相平衡.粉磨速度決定于輥壓,輥子數量,規格,盤徑,轉速,料床厚度,風速等因素.不同形式的輥磨因其磨務和磨輥的結構形式不同,其他工藝參數不同,物料在磨盤上的運行軌跡也不相同,要求的磨盤轉速也就不盡相同.但是對于同一形式,不同規格的輥磨,要求質量為m物料顆粒受到的離心力是相同的,經過一系列換算可得下式:
n=K2×D-0.5
式中:n為磨盤轉速,r/min;
K2為系數;
D為磨盤直徑,m.
不同磨機的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LM萊歇型輥磨取58.5.
所以 n=58.5×3.8-0.5 = 30 r/min.
2.3磨機功率與輥壓
(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與液壓有對應關系,L=0.08m
液壓系統: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
滿足生料磨的KT < 800KN/m2
(2)功率
N0=mFuDmn/60
式中:m—輥子個數;
F—單輥壓力;
u—鋼與物料摩擦系數,該值與磨盤,磨輥形狀以及物料性能有關,u=0.25;
Dm—磨盤回轉軌跡直徑, Dm=3.8×0.6=2.3m.
N0=mFuDmn/60=3.8×681.6×0.25×3.14×2.3×30/60=2338.20kw.
配有電機功率選用:2400kw.
2.4 輥磨通風
    輥式磨的通風量一是為生料烘干需要,二是輸送成品物料所需.取兩者中用風量大的來選型風機.按照輥磨系統物料外循環量的大小,可以將輥磨分為風掃式,半風掃式和機械提升式.風掃式輥磨無外循環裝置,即外循環量等于零,物料靠通過磨機的氣體被提升到輥磨上部的選粉機進行選粉,用風量大,內循環量也大;半風掃式有一定的粗料進行外循環即通過外部的機械輸送裝置送回到磨內,用風量要小一些;機械提升式主要指用作預粉磨的輥磨,因其內部不帶選粉機,出磨物料全靠機械裝置送到外部選項粉機或下一級粉磨設備中,僅有少量的機械密封用風和收塵用風.對前兩種輥磨的通風量可通過出磨廢氣含塵嘗試來計算.
(1)烘干用風:
Qa=Kf
式中:Qa——風掃式及半風掃式輥磨系統通風量,m3/h;
C———料氣比,kg/m3,C值根據供熱方式,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——磨機產量,265t/h;
Kf——循環風降低率,用小數表示.風掃式Kf=1.0,半風掃式KJ=0.8-0.9.這里取為1.0.
據此得到: Qa= 265/(0.7×0.001)×1 =378571.4 m3/h.
(2)截面風速
Q=3600wS
式中: w—盤面風速 6～12m/s;
S—磨盤面積m2 S=R2=3.14×()2=12.56㎡.
W = ==9.48 m/s,在6～12m/s 范圍內,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.
根據選型原則,所選取的風量應為兩者中較大的一個.
2.5 料層厚度
保持適當料層厚度是輥式磨穩定運行的必要條件,料層太薄,降低粉磨效率甚至因磨機強振而停;料層過厚,會降低研磨效率,并易造成"飽磨".
料層厚度與輥徑關系:
由h=0.02D20=0.02×1.8×10320=16—56mm(D-磨輥直徑mm)
3 磨機性能匯總
由以上計算就可以選擇所需要的型號了

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