高效选粉机

高效选粉机选型、选材、工艺流程及其相关知识张桂才2004／7／18一、发展简史二、常见种类、工作原理及其结构三、选型计算四、耐磨处理情况五、工艺流程六、调试及其注意点七、配置情况一、发展简史选粉机是随干法圈流粉磨技术的进步而发展起来的。在粉碎作业中要求生产某一狭小粒度范围的产品，然而实际上不可避免过粉碎，其粒度分布范围较宽。为了更好地控制产品粒度，将粉碎机和分级机组合成圈流系统，将出粉碎机的产品进行分级，细颗粒作为成品，粗颗粒返回再次粉碎，这样可以减少过粉碎，节约能量。将粉碎产品按粒度分成大和小两部分的作业称分级，广义的分级包括筛分和在流体中分级两类。流体中分级是利用颗粒在流体中的阻力、惯性力或离心力之间的平衡而使粒度分级的作业。利用空气作为流体的称干法分级，又可称为选粉。选粉的粒度范围是5－1000μm，选粉用的设备称为选粉机。选粉机由英国人Mumford（芒福得）和Moody（穆迪）于1885年发明。1889年德国Gebr.Pfeiffer（普费弗）公司首先在工业上应用。由于美国Sturtevant（斯特蒂文特）公司生产的这种选粉机应用最广，闻名于世，故常称Sturtevant选粉机。按其分级原理，又称为离心式选粉机。至今离心式选粉机还在大量应用，而且基本结构及分级原理没有本质变化，故有人称它为第一代选粉机。60年代德国维达格公司推出了旋风式选粉机。虽然其核心结构与离心式选粉机没有根本变化，但由于减少了粉尘循环，选粉效率有所提高。1970年北京水泥工业设计院在青岛水泥厂∮1.83×6.1m水泥磨上安装了国产首台旋风式选粉机样机，取得了良好的节能增产效果，并很快在全国推广了旋风式选粉机系列产品。旋风式选粉机人们称之为第二代选粉机。1979年日本小野田公司开发了O－SEPA选粉机，不仅保留了旋风式选粉机外部循环的优点，而且采用笼式转子根本改变了选粉原理，从而大幅度提高了选粉效率。在此基础上不少公司推出了类似的笼式选粉机。以O－SEPA选粉机为代表的笼式选粉机称为高效选粉机，也有人称它为第三代选粉机。选粉技术的不断发展，其基本原因在于：一方面水泥质量的要求不断提高。水泥质量除了和熟料矿物成分有关外，与粉磨后的成品颗粒组成亦有关。一般低标号水泥用筛余控制细度，随着标号的提高用比表面积控制，比表面积大，强度高。进一步发现水泥强度与水泥颗粒的组成有关，3－30μm的颗粒是发挥强度作用的主要成分。因此主要应该控制其粒度级配。三代不同选粉机的发展实际上是与控制要求的变革相联系的。另一方面是由于机组系统产量的增加以及节能期望值的提高，要求选粉机单机能力扩大，选粉效率进一步提高，促使选粉机从机理上和结构上加以改进以适应需要。虽然笼式高效选粉机以其卓越的性能得到人们的肯定，但它结构较复杂，加工制造费用较高，还要增加收集成品的高浓度袋式收尘器，并且操作要求及管理要求也相应较高，因此对于中小水泥企业来说，是一个困难的决策，因此，我国建材行业针对我国的国情，在选粉机的发展上进行了多次的改进，也发展了各种各样的选粉机，转子式选粉机就是其中一个杰出的代表。转子式选粉机是在旋风式选粉机的基础上发展起来的，它有着如下几个特点：①采用高抛撒能力的撒料盘，使物料在选粉机能得到均匀、充分的分散；并在适当位置布置约束内锥，以稳定选粉室内的气体流场及增强二次选粉的效果。②采用离心力场作为分级力场，结构上采用倒锥形笼式转子，可保证选粉室内分级力场的强度均匀稳定、物料受分选几率均等，可保证选粉机具有较高的分级精度与选粉效率。③主轴传动采用调速装置，分级力场强度可通过改变主轴转速灵活调节，以控制产品细度及粒度分布，满足生产需要。④细粉分离与收集装置采用高效低阻旋风筒，并布置在主机周围形成一整体，这样可有效地简化系统的工艺流程，减少占地面积，降低系统的一次性投资及装机容量。该选粉机在分级原理上属于离心力场分级。选粉效率与选粉精度比旋风式选粉机都有一定的提高，因此得到了广泛的应用。随着我国水泥设备大型化、新型干法生产线的不断崛起，转子式选粉机受到很大的挑战，一方面它要得到很大处理量时的体积宠大，另一方面，随着旋风筒的加大，其收集效率会大幅度降低，另外大型化后，转子的可靠运行也会成问题。转子式选粉机在生产高比表面积水泥时，显得力不从心，因此，转子式选粉机在新型干法生产线上使用较少，难以得到较大发展。水泥生产大型化后，O－Sepa选粉机的优越性得到广泛的发挥，O－Sepa选粉机属于第三代新型涡流选粉机，该机具有结构新颖、体积小、处理量大、分级机理明确、选粉效率高、产品细度调节范围宽（产品比表面积可在280－650m2/kg内任意调节），操作方便、维修工作量小等优点。O－Sepa高效选粉机自80年代初引进后，已在全国许多水泥厂，特别是新型干法生产线上得到广泛的应用，随着我国选粉技术的发展，对选粉机的结构进行了不断的改进和完善，对工艺系统和磨内参数进行不断的优化，使我国的O－Sepa选粉机无论在设备质量上还是工艺性能上都可能与国外同类产品相媲美，各项技术指标均达到了国际先进水平，其增产节能效果明显，被大家共认为高效选粉机。围绕着O－Sepa选粉机的选粉原理和内部结构，国内外都推出了各种各样的高效选粉机，但大都以笼形转子为核心，以平面涡流选粉原理为基础，因此，我们说高效选粉机，应该是以O－Sepa为代表的以笼形转子为特征的一批高效选粉机。在我国球磨机系统中常见的有改进型O－Sepa选粉机、组合式选粉机和煤磨动态选粉机。二、常见种类、工作原理及其结构（一）O－Sepa选粉机离心式选粉机本身的改进在于改善物料在选粉机内的分布状况，提高在气流中的分散性。而旋风式选粉机在于减少细粉随回风的循环，降低选粉室内的选粉浓度。它们对离心式选粉机的根本缺点没有改进。1979年日本小野田公司开发出了O－Sepa选粉机，不仅保留了旋风式选粉机外部循环的优点，而且应用平面螺旋气流选粉原理，根本改善了选粉条件，O－Sepa选粉机是笼式高效选粉机的代表。基本工作原理：出磨物料由上部进料口喂入选粉机，通过撒料盘、缓冲板充分分散，落入选粉区。来自磨机和收尘器的一次风和二次风，分别由选粉室两侧的进风口，经导向叶片水平进入选粉区。在选粉机内由垂直叶片和水平叶片组成的笼型转子，回转时使整个选粉区内外压差上下维持一定、气流稳定均匀，为自上而下的物料提供了多次重复分选的机会，而且每次分选都在精确的离心力和水平风力的平衡条件下进行，为精确选粉创造了良好的条件；粉体颗粒随气流作涡旋运动，由于选粉距离较长，最后落入锥体部分的颗粒又经过三次风再次分选；合格的细粉随气流由中心管从上部抽出，进入收尘器将细粉收集；粗粉从锥体下部排出返回磨机形成闭路粉磨系统。由于待选物料自上而下落进选粉区，而选粉区为无筒壁的空间区域，细粉从外向内，克服了边壁效应的不利影响。并且选粉距离较长，最后落入锥体部分的颗粒又经过三次风再次分选，一、二、三次风的比例大致为67.5%:22.5%:10%，选粉效率大为提高。细度调节通常采用调节主轴转速的方法进行。除特别需要，一般不应用调节风量的方法调节细度。转速越高，细度越细；转速越低，细度越粗。如果此时不能将细度调整到规范要求，则可调节袋收尘风机的风阀位置，改变选粉机通过风量，一旦调到合乎要求的细度后，即将风阀固定好，在正常生产过程中，不应随意调整。（二）组合式选粉机KXZ系列组合式选粉机集粗粉分离、水平涡流选粉和细粉分离于一体，它能处理较大量的含尘气体，系统中料路、气路合一，使整个系统更简单，特别是在烘干粉磨系统和风扫磨系统中，可省去为处理大量含尘气体而建立的粗粉分离器系统，因而其优越性更加显著。在水泥生产过程中广泛用于生料圈流粉磨系统、烘干粉磨系统、风扫磨系统中，作为主要的分级设备，也可作为其他非金属矿石粉料的分级设备。组合式选粉机工作原理：进入选粉机的物料由两部分组成，大部分物料由喂料口喂入，经由分料溜子将物料分成四路，分别由四点喂到转子顶部的撒料盘上，随着转子的转动，撒料盘将落在其上的物料向四周抛撒出去，因挡料圈的阻挡作用，物料碰壁后在分散状态下撒落在导风叶和转子之间的分选区内，在分选气流和转子旋转的共同作用下，粉尘颗粒将同时受重力、风力和旋转离心力的作用，较小颗粒的物料随气流进入转子内，经由配风室分四路进入旋风筒，由旋风筒将大部分成品物料分离出来，经出口排出；收尘后的空气由旋风筒顶部出口进入系统收尘器内，不合格的物料由选粉机内锥收集，通过内锥与反击锥之间的环形出口进入内、外锥之间，通过上升气流的再次清洗，粗粉（不合格物料）由回料口卸出。另一部分物料由气流携带，形成高浓度的含尘气流，由进气口进入选粉机，首先撞击反击锥并被强制改变方向，同时气流速度迅速降低，这时较大粒径物料失去动能落入粗粉中；其余部分继续上升经导向叶片进入分选区再次分选。KXZ系列组合式选粉机，主要由驱动部分、回转部分、壳体部分、润滑系统及电控部分组成。1、驱动部分驱动部分由卧式电机、直交轴齿轮减速箱及弹性联轴器等组成。电机采用Y系列电机，由交流变频器改变电机的电流频率，使电机转速有较大范围的变化。齿轮减速箱采用德国FLENDER公司生产的齿轮减速箱，具有高强度、硬齿面、低噪间和体积小的特点，减速箱轴承密封采用的是橡胶唇型密封加精密的迷宫式旋转密封，虽采用润浸式润滑，却无漏油之虑。整个传动装置安置在传动支架上。2、回转部分回转部分是选粉机分级细化选粉的核心，它由主轴和转子组成，由电机经齿轮减速箱驱动。主轴安装在轴毂套内，轴毂套的上部垂直挂装在支架上，下部由丝杆拉紧并固定，主轴上部经联轴器与齿轮减速箱相连，下部与转子联接。为保证轴套内的轴承有足够润滑和防止灰粒进入，轴套两端设有防尘、防漏油的唇型密封圈。轴毂套外表面粘有耐磨陶瓷片，防止外表面受气流的磨损。转子有上、中、下三种隔板，上板装有撒料盘、密封环，转子叶片焊接在上下板之间，沿圆周均匀分布，转子的内部装有涡流打散器，将分选后的涡流空气整流，减小对风道的磨损。为保证工作的平稳性，转子体由“申－克”电子动平衡机进行了精确平衡。轴毂套上装有测温元件以监测轴承的温度。3、壳体部分壳体是选粉机主要的承力部件和流道，主要是钣金焊接件。为便于观察及检修，壳体上设有多个人孔。壳体内部安装有间隙均匀的导风叶，引导气流形成稳定的水平涡流气场。在导风叶的内圈装有挡料板和密封槽。为减小气流和物料的磨损，导风叶、挡料圈、密封槽和进料口都经过耐磨技术处理。4、润滑系统选粉机主轴承采用稀油润滑，建议采用N－68抗磨液压油。推荐选用XYZ系列稀油站。齿轮减速箱采用ISOVG320矿物油。XYZ系列稀油站有油箱、电控柜、和仪表盘组成。油箱上设有齿轮泵、双筒网片式油滤器、列管式油冷却器、电加热器、压力调节器、磁性回油过滤器、油箱温度计、油箱油温信号接点和油箱油位信号接点。齿轮油泵有两台，一台工作，一台备用。当系统压力低于压力调定值时，备用油泵投入工作，保证向主机继续供油。双筒网片油滤器有两组过滤滤芯，一组工作，一组备用，当工作滤芯需要更换时，变换油阀使备用滤芯工作（原工作滤芯组关闭），即可在不停机的情况下，取出工作滤芯，清洗或更换滤芯。仪表盘上设有出油压力表和滤油压力表、双针双管压力表和电接点压力表。电控柜设有故障报警鸣喇叭，油箱油温仪表和备用其它润滑点的温度测量仪表，以及油位、油温、油压指示灯。油站电信号与主机电控柜电路联网。5、主电控柜主电控柜由交流变频器、轴承测温仪表和指示灯组成。变频器可由用户自备，也可以由我公司供货。中心控制室通过电控柜可以实现远距离操作。当轴承温度超过限制温度时，故障信号灯发亮，运行灯熄灭，主机也停止运行。当油站发生故障时，也会引起主机停止运行。组合式选粉机的技术特点1、产量大、工况宽KXZ系列组合式选粉机比尺寸相近的离心式、旋风式选粉机产量有很大的提高，因而更适应大规模生产的需要。先进合理的结构允许选粉风量、产量和喂料量在较大范围变化而不影响选粉效率，其分级性能十分稳定。2、结构紧凑、一机多能KXZ系列组合式选粉机集粗粉分离、水平涡流选粉和细粉分离于一体，结构很紧凑。它能处理较大量的含尘