辊压机与球磨机选型配置及计算

第6章 辊压机与球磨机选型配置及计算

6.1球磨机

球磨机的构造及粉磨原理在不少书中已有详细介绍，本章仅就球磨机、选粉机、辊压机常用的有关技术参数计算以及球磨机与辊压机的配置型式、配置辊压机后的节能效果进行重点叙述。

6.1.1磨机需用功率

PT=P0?K1 （6-1）

P0=0.184?Di?Vi?n?φ?（6.16-5.75φ） （6-2）

式中：

PT─磨机需用功率，kW； P0─磨机理论功率，kW； Dg─磨机公称直径，m；

Dg=4~5m，δ=0.08m Dg=3~4m，δ=0.07m Di─磨机有效内径，Di=Dg-2δ，m； Vi─磨机有效容积，m3； n─磨机转速，r/min，n?32.66Dγ─钢球容重，t/m3；

K1─动力系数，水泥磨、生料磨，大中型：K1 =1.25；

中小型：K1 =1.35；

?0.166；

φ─研磨体填充率，%，一般为28~30%（γ=4.5t/m3计）；

P0=0.515?Di?F?n?K1?K2 （6-3）

式中：

F─研磨体装载量，t，F= Vi?φ?γ； n─磨机转速，r/min，n=K3?42.3? DiK1─磨型系数，K1=0.69~0.75； K2─填充率系数，K2=0.009×(96.7-φ)；

?0.5；

K3─磨机比转速，%，通常为70~80%；

6.1.2磨机单位功耗

为计算磨机生产能力，应先计算出磨机单位功耗。

?1010????C1?C2?C3?C4?C5?C6 （6-4） W0?Wi???PF80??80?式中：

W0─磨机单位功耗，kWh/t；

Wi─物料邦德功指数（易磨性），kWh/t，各种物料Wi值见表6-1；

表6-1 物料邦德功指数

物料 Wi（kWh/t）

石灰石 8~14

生料 7~12

熟料 14~19

辊压后熟料 12~13

P80─成品80%通过筛孔的粒径，μm；

表6-2 P80与比表面积的关系

比表面积S（cm2/g） P80（μm） 2880 45.72 3060 40.7 3150 37.60 3240 36.30 3600 28.20 F80─入磨物料80%通过筛孔的粒径，μm；

表6-3 F80与粉磨系统的关系

粉磨系统 F80（μm） 闭路球磨 25000 加辊压机 1000 加V型选粉机 200 F80与粉磨系统的预处理方式有关，变化较大，且可以人为控制。

表6-4 C1~C6为各种修正系数

状况 修正系数 磨内径 干法圈流 工艺流程 0.915 1.30 开流1.2 圈流1.0 微粉碎 1.0 粉碎比 1.0 喂料过大 F80

6.1.3磨机单位需要功率

WG=W0?y1?y2 （6-5）

式中：

WG─磨机单位需用功率，kWh/t； y1─物料功指数（Bi）波动系数1.05； y2─减速机效率系数，1/0.98。

新型干法回转窑熟料在采用高效选粉机，且是一级圈流条件下，磨机单位功耗的公式及据此公式计算出的W0值见表6-5。

W0=0.926?10-3?S1.3 （6-6）

式中：

W0─磨机单位功耗，kWh/t；

S─产品比表面积，cm2/g。

表6-5 磨机单位功耗W0值

S（cm2/g） 3000 W0（kWh/t） 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 30.69 32.02 33.37 34.73 36.10 37.49 38.88 40.30 41.72 43.15 44.60 一般计算时，S=3200~3400时，W0=35；S=3500~3800时，W0=39。 6.1.4磨机生产能力

1．根据磨机需用功率及单位功耗就可计算出磨机生产能力。

Q=式中：

PT （6-7） W0Q─磨机生产能力，t/h； PT—磨机需用功率，kW； W0—磨机单位功耗，kWh/t。 2．经验公式：

Q=P0?q0?103 （6-8）

式中：

Q—磨机生产能力，t/h； P0─磨机理论功率，kW； q0─磨机单位功产，kg/kWh；

q0与系统流程、生料粉磨方式、水泥标号有关，其值见表6-6、6-7。

表6-6 生料磨单位理论功产q0(kg/kWh)

生料细度（80μm筛筛余） 12~14% 烘干兼粉磨 系统流程 统计值 波动范围 开流 圈流 中卸 尾卸 风扫 53.9 91.2 93.4 85.3 82.3 50~60 75~89 85~95 80~90 75~85 备注 矿渣配料＜70% 干法管磨 表6-7 水泥磨单位理论功产q0(kg/kWh)

水泥品种 P.O52.5 P.O 42.5 比表面积（cm2/g） 3200±200 2800±200 系统流程 开流 圈流 开流 统计值 36.6 42.7 波动范围 29~31 35~37 39~41 5~8 P.S42.5 3~5 圈流 开流 圈流 开流 圈流 49.2 45~47 32~35 38~40 34~36 41~43 P.S32.5 3~8 几点说明：

（1）上述经验公式仅供计算时参考，具体到某厂的原料性能应作易磨性试验后，再经各项校正方能确定。中卸磨的q0值、Wi值的对应是q090kg/kWh相当于Wi10.5左右。

（2）P.O52.5水泥的比表面积控制在340～360m2/kg之间，因熟料质量存在差异，成品比表面积不同，导致计算出的产量各异，因而计算时可按产量与比表面积的负1.3次方校正确定。

（3）上述q0值是按粒度小于20mm考虑的，圈流系统采用高效选粉机可选取较大的q0值。

（4）确定磨机能力时，还应考虑相近物料和磨机规格的单位容积产量、单位球产等综合因素。

6.2辊压机

辊压机粉磨系统，曾经历不同的发展阶段，20世纪80年代，我国引进国外产品应用于双阳、琉璃河、浩良河、铜陵、潞城等地水泥厂，在使用中曾出现辊面磨损严重、液压元件易坏、振动大等问题，增大了维修工作量后，又因喂料不稳定，后续磨机难以适应，对生产造成了较大的影响；90年代，由于国内设计研究和制造单位的技术攻关及材质的不断改进，加之节能需求，辊压机粉磨系统越来越受到重视，新建厂中较多采用预粉磨及联合粉磨系统。

辊压机的特点是：高压、慢速、满料、料床粉碎。物料通过辊压以后，粒度减小至2～5mm，颗粒裂缝增多，料饼的易磨性改善。辊压机的能力取决于压力的大小及速度的快慢，通常压力在80～120MPa之间，速度在1.2～1.5m/s之间调节，再大其生产能力不会显著增加，反而能耗增大。

6.2.1辊压机通过量

辊压机通过量是指通过双辊间隙的料饼量（即半成品）。

Q=3600?B?S?v?γ2 （6-9）

式中：

Q─辊压机通过量，t/h； B─辊压机辊宽，m；

S─辊压机辊缝（料饼厚），m；

S?(?1-?1)?D?(1-cos?)或 S≈0.025D； ?23

D─辊压机辊径，m；

γ1─物料容重，t/m；

γ2─辊压后料饼容重，t/m，见表6-8；

3

α─咬入角，rad，一般取0.14~0.16； v─辊压机辊速，m/s；

Q=KQ?VQ （6-10）

式中：

KQ─物料压缩特性，t/m3·s/h；

VQ─辊压机规格参数，m3/s；VQ=D·B·v。

表6-8 物料压缩前后容重

容重 物料名称 熟料 石灰石 压缩前物料容重γ1（t/m） 1.5~1.6 1.4~1.5 3辊压后料饼容重γ2（t/m） 高压2.4~2.5，低压2.2~2.3 36.2.2辊压机功率

1．辊压机需用功率：

N0=2?β?PT?D?B?V （6-11）

=2?β?PT?VQ

式中：

N0─辊压机需用功率，kW； β─作用角，rad，一般为δ/3； PT─辊子投影压力，kN/m2； D─辊径，m； B─辊宽，m；

V─辊子线速度，m/s，一般为1.5~1.6m/s； F─辊压机作用总力，kN。

PT=F （6-12） B?D辊压机辊子投影压力PT，当采用循环预粉磨系统取7500~8000kN/m2，而联合粉磨系统应＜6000kN/m2。 2．辊压机配用功率：

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