内循环原料立磨系统改为外循环系统的方法与流程

本发明涉及一种内循环原料立磨系统的改造方法，特别是内循环原料立磨系统改为外循环系统的方法。

背景技术：

在水泥工业的生产中，粉磨工序是耗能最多的工艺环节。而在激烈的市场竞争和紧迫的节能压力下，使得粉磨节能技术、节能措施不断创新、发展。原料立磨集粉磨、烘干、选粉于一体，粉磨电耗明显优于球磨机，在水泥工业中的生料制备工段，立磨的终粉磨系统获得成功推广，目前水泥厂近十年新上的项目，原料粉磨车间多以使用立磨终粉磨为主，原料立磨终粉磨系统均是内循环立磨系统。近期随着辊压机终粉磨系统的研发与推广应用，粉磨电耗明显优于内循环立磨终粉磨系统。通过认真剖析两个系统的区别，辊压机本身阻力很低，物料全部以外循环的方式排出，两种系统的主机粉磨装置的装机功率相差不大，粉磨效率也近似，只是粉磨后的物料状态与颗粒形貌区别较大，后续使用的选粉风量也接近，在系统配置上，后续循环风机的压力相差较大，主要是立磨本身的阻力较大。内循环立磨终粉磨系统之所以电耗较外循环粉磨系统电耗高，主要存在以下问题：

传统立磨内部设置高速气流喷嘴环，气流通过喷嘴环后风速高达60～90m/s，磨内物料主要依靠高速气流带至选粉机进行分选，气流通过喷嘴环的局部阻力损失以及提升物料的沿程阻力损失均较大，导致整个立磨气流阻力损失较大，同时为了提升物料，要求立磨具有较高的工作风量，因而导致循环风机功耗较大。

直接将内循环立磨终粉磨系统改为辊压机终粉磨系统，生料粉磨电耗能降低不少，但改造费用很大，再者立磨弃置不用，造成高效粉磨立磨的浪费，再者辊压机本身没有烘干能力与烘干条件，所有的烘干均在选粉系统中进行，当原料水份大于5％时，系统适应能力会降低。将立磨终粉磨系统进行低成本改造来实现系统粉磨电耗下降是最好的选择。

如按照辊压机终粉磨系统进行工艺系统改造，将内循环立磨选粉机和喷嘴环去掉，立磨物料通过提升机依次喂入V型选粉机与精细选粉机，进行选粉与物料烘干，系统阻力也辊压机终粉磨系统基本一致，单位生料粉粉磨电耗也能达到与辊压机终粉磨系统一致，由于此改造方案要新加两套选粉机，框架也要加高，土建费用也增加不少，总的改造费用会较大。

目前已有的仅从立磨中上部直接进风到分离器的粉磨装置(CN103537338A)，由于烘干热风直接进选粉装置，仅仅对喂到分离器内的物料进行烘干，当物料水分大时，将在出磨提升机进出口等位置产生堵塞，影响系统正常运行，导致系统对物料的适应性不强。

目前已有的立磨外循环粉磨系统中，采用传统分离器原理，物料全部经上部撒料装置撒料分散(CN102698853A)，导致分离器上部分级区物料浓度很大，分散效果不强，从而影响分级效果，进而影响系统产量的提高。

本发明就是针对内循环立磨终粉磨系统存在的不足，以及辊压机终粉磨系统存在的烘干能力有限，提出一种内循环原料立磨系统改为外循环系统的方法，不仅利用了立磨的高效粉磨，原内循环原料立磨终粉磨系统的装备基本不用改造，只是局部的合理改造，又减少了系统的阻力，进而降低了生料粉磨电耗，改造费用也较低，对水份的适应能力比辊压机终粉磨要强一些。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种改造费用较低、粉磨电耗降低、利于系统的产量提高的内循环原料立磨系统改为外循环系统的方法。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：设计一种内循环原料立磨系统改为外循环系统的方法，其包括以下内容与步骤：

(1)改造立磨喷嘴环，将喷嘴环通风面积加大或去掉喷嘴环；

(2)改造立磨出料装置，将立磨吐渣口改造成出料口；

(3)加大立磨出料输送装置的输送能力，将排渣斗提机更换为立磨物料外循环斗提机；

(4)摘掉立磨本体的精细选粉机，新加设上撒料、下进料的精细选粉机放置在立磨上方；

(5)保持立磨原料入料方式不变，出料方式改为从磨盘周边空隙下料，由刮料装置将物料从改造后的吐渣口将物料排出，实现物料外循环；

(6)改造循环风机，将循环风机改造成变频调速的风机；

(7)将原料烘干热风分两路，一路保持继续通入原喷嘴环下方的立磨入风口，一路引入新加设在立磨上方的精细选粉机入风口；

(8)物料粉磨后通过改造后的出料口、出料输送装置喂入立磨物料外循环斗提机，通过外循环斗提机将粉磨后的物料喂入新加精细选粉机的喂料撒料装置，在精细选粉机中完成物料的分选。

以上8项内容在系统改造时，可将顺序调整进行，根据具体案例，可改造其中部分内容，也可改造全部内容。

通过改造喷嘴环与调节立磨喷嘴环下方入立磨风量，将喷嘴环风速降至15m/s以下，立磨喷嘴环的阻力大幅度下降，立磨本身的阻力降低4000Pa以上；原料烘干热风分两路，两路热风分别进入立磨与新加设精细选粉机，两路各设置通风阀，以控制两路风量的比例。

立磨出料输送装置与循环斗提机输送能力满足立磨中物料全部实现外循环排出与输送，原料从立磨原入口直接进入立磨磨盘，在磨盘上进行研磨，研磨后的物料在立磨磨盘离心力作用下将物料甩向磨盘边沿，通过加设的刮料板将物料刮下后经过出料口排出立磨，立磨后的输送装置与循环斗提机的输送能力均进行更换或改造，以满足所有出立磨物料的输送要求。

对于本发明的另一种改进，对原立磨本身自带的选粉机进行核算，当其转子笼等部件满足新加设精细选粉机要求时，新加设上撒料下进料的精细选粉机的部件可由原立磨本体自带选粉机部件替代或改造后加以利用，进一步减少改造投资。

对于本发明的进一步改进，新加设上撒料下进料的精细选粉机在转子笼上方设置第一撒料装置，第一撒料装置喂料撒料口有两个或两个以上，且沿圆周呈均布布置，实现物料在撒料盘四周均匀撒料，利于物料的分散与选粉机的高效选粉。

对于本发明的进一步改进，新加设上撒料下进料的精细选粉机在转子笼下方设置第二撒料装置，第二撒料装置采用中心撒料，将立磨粉磨后的物料从选粉机转子笼上方与下方分开撒料，上方撒料在重力作用下被选粉风带入选粉区，下方撒料在风力作用下，向上带入选粉区，将物料分散得更加均匀一些，利于精细选粉机的高效选粉，对降低选粉机阻力也有利。

作为本发明的另一种改进，在改造后的立磨出料输送装置与新加设的精细选粉机之间加设除铁装置，物料中夹杂着磁性物质，另外一些磁性金属物质含在大块物料内部，配料站下方的配料皮带上方设置的除铁器难以检测并排除，这些大块物料被立磨研磨后，磁性物质会破碎出来，在立磨后加设除铁装置，可将大块物料内的磁性金属物质检测出来并排除，对后续循环粉磨有利，即减小了立磨的振动，又延长了立磨耐磨件的使用寿命。

本发明在原料内循环立磨终粉磨的基础上进行技术改造，充分利用与保留了绝大部分设备与立磨部件，将内循环立磨改成外循环立磨，用机械提升替代了原喷嘴环装置的气力提升，节省了部分能耗，将立磨本身的阻力损失降到较低的水平，使得系统阻力大大降低，大幅度降低循环风机能耗，从而降低系统粉磨电耗。只是对部分装置与部件进行改造，改造费用较低，是原料内循环立磨终粉磨系统技术改造的一个较为经济合理的改造方案。

本发明的积极效果：本发明技术方案中，对立磨选粉部件、喷嘴环、出料装置和循环风机进行部分改造，保留了绝大部分装置，改造费用较低；利用原内循环立磨的粉磨装置，保留其高效粉磨物料的性能，降物料内循环改为立磨外循环的方式，大大减小了立磨本身的阻力和系统阻力，使得循环风机电耗大大较低，从而使原料立磨终粉磨系统粉磨电耗降低；将烘干热风分两路，一路引入立磨，一路引入选粉机，使原料在立磨与选粉机里实现两次烘干，提高了系统对原料(特别是水份较大的原料)的适应性；在新加设精细选粉机转子笼上下方各设置撒料装置，将细粉在选粉区域的分布更加均匀，有利于实现高效的选粉效率，并利于降低选粉装置的气流阻力，最终利于系统的产量提高和电耗降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而 易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明内循环原料立磨系统改造前的工艺流程图

图2是本发明在内循环原料立磨系统基础上改造成外循环系统后的工艺流程示意图

图3是本发明另一种改进的工艺流程示意图

图4是本发明另一种改进的工艺流程示意图

图5是本发明另一种改进的工艺流程示意图

1立磨 2立磨自带的精细选粉机

2A新加设的精细选粉机

2A-1新加设精细选粉机的转子笼

2A-2新加设精细选粉机的第一撒料盘

2A-3新加设精细选粉机的第二撒料盘3立磨喂料装置

4立磨入风口 5出磨皮带机 6排渣斗提机

7旋风收尘器 8循环风机 9袋收尘器

10排风机 11-烟囱 1-2立磨磨辊

1-3立磨磨盘 1-4立磨喷嘴环 1-5立磨吐渣口

12除铁器

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

内循环原料立磨系统改造前的工艺流程图见图1，工艺流程描述 如下：

来自配料站的原料经过配料皮带机送入立磨喂料装置3喂入立磨1，原料落到立磨磨盘1-3中央，在立磨磨盘1-3旋转时受离心力作用，物料移动到立磨磨盘1-3与磨辊1-2之间，在磨辊1-2压力下进行研磨。立磨1的磨盘1-3边沿与壳体之间设置喷嘴环1-4，烘干热风通入立磨入风口4，通过喷嘴环1-4将立磨1研磨后的粉体以60-90m/s的风速向上吹起，将颗粒较细的粉体带入立磨上方自带的精细选粉机2，进行粉体分选，符合生料粒度的粉体被选出，被热风带入旋风收尘器7进行生料粉收集，分选出的粗粉重新落到磨盘1-3上进行循环粉磨，热风依靠循环风机8拉风，将烘干热风从立磨入风口4拉到旋风收尘器7，循环风机8的热风分成两路，一路通过袋收尘器9、排风机10、烟囱11排入大气，另一路与烘干热风汇合后重新通入立磨入风口4，以调节立磨1通风量和喷嘴环1-4的风速。在喷嘴环1-4处不能被热风带上去的大块物料通过立磨吐渣口1-5排出立磨，依次经过出磨皮带机5、排渣斗提机6送到原料配料皮带机上，重新从立磨喂料装置3喂到立磨磨盘1-3上进行循环研磨。由于立磨喷嘴环1-4处的风速达60-90m/s，此处阻力很大，约4000Pa，使得系统阻力在10000Pa以上，循环风机要克服该阻力需要消耗大量能耗，使得内循环原料立磨系统粉磨电耗偏高(与外循环系统相比)。

为了降低系统粉磨能耗，特别是降低克服立磨系统阻力消耗的风机能耗，本发明对该系统进行优化升级改造，将内循环原料立磨系统改为外循环系统，具体方法如下：

(1)改造立磨喷嘴环1-4，将喷嘴环1-4通风面积加大或去掉喷嘴环1-4；

(2)改造立磨出料装置，将立磨吐渣口1-5改造成出料口；

(3)加大立磨出料输送装置的输送能力，将排渣斗提机更换为立磨物料外循环斗提机；

(4)摘掉立磨本体的精细选粉机2，新加设上撒料、下进料的精细选粉机(2A)放置在立磨上方；

(5)保持立磨原料入料方式不变，出料方式改为从磨盘周边空隙下料，由刮料装置将物料从改造后的吐渣口将物料排出，实现物料外循环；

(6)改造循环风机8，将循环风机改造成变频调速的风机；

(7)将原料烘干热风分两路，一路保持继续通入原喷嘴环下方的立磨入风口4，一路引入新加设在立磨上方的精细选粉机(2A)；

(8)物料粉磨后通过改造后的出料口、出料输送装置喂入立磨物料外循环斗提机，通过外循环斗提机将粉磨后的物料喂入新加精细选粉机的喂料撒料装置，在精细选粉机里完成生料粉成品的选出。

以上8项内容在系统改造时，可将顺序调整进行，根据具体案例，可改造其中部分内容，也可改造全部内容。

作为本发明的优选实施例，见图2，将喷嘴环1-4的通风面积加大，以减小此处的风速，通过改造喷嘴环与调节立磨喷嘴环下方入立磨风量，将喷嘴环1-4风速从60m/s以上降至15m/s以下，进而降低喷嘴环1-4的阻力，从而降低了系统的阻力，原循环风机8的全压就会显得过大，而循环风机8的风量与改造前基本一致(鉴于选粉机选粉的基本原理没有改变，选粉风量在系统改造前后基本一致)，为了充分利用原系统装置，对循环风机8进行变频改造，改造费用较低，改造后实际运行时能起到好的节能效果。将烘干热风分两路，一路通入立磨，一路通入改造后精细选粉机，可实现在立磨与精细选粉机里对物料的双重烘干，系统对物料的适应性较宽(尤其是水份的适应性)，比辊压机终粉磨系统适应性更强(辊压机终粉磨系统适应的原料水份在5％以下)。

若原料水份较小，可将喷嘴环1-4去掉，立磨本身的阻力损失更加小，系统节能更明显；当精细选粉机本身可实现原料的烘干时， 烘干热风可全部通入精细选粉机，此工况下可将通入立磨的一路风阀关闭，见图3。

由于立磨1研磨后的物料通过外循环与机械提升喂入精细选粉机，外排量大大增加，原立磨吐渣口1-5需要加大，立磨出料皮带机5与吐渣斗提机6需要更换成输送能力更大的装置，以满足立磨中物料实现外循环排出与输送。

作为本发明的一种改进实施例，对原立磨自带的精细选粉机2进行改造，若其核心部件转子笼及辅助部件可以在新加设的精细选粉机上用，新加设上撒料、下进料的精细选粉机的部件可由原立磨本体自带精细选粉机改造而成，能节省不少改造费用。

作为本发明的进一步改进变化，见图4，新加设上撒料、下进料的精细选粉机在转子笼(2A-1)上方设置第一撒料装置(2A-2)，第一撒料装置喂料撒料口有两个或两个以上，且沿圆周呈均布布置；在转子笼下方设置第二撒料装置(2A-3)，第二撒料装置采用中心撒料。分开撒料有利于将细粉在选粉区域的分布更加均匀，有利于实现精细选粉机高效的选粉效率并降低选粉装置的气流阻力，最终利于系统的产量提高和电耗降低。

作为本发明的进一步改进变化，见图5，在改造后的立磨出料输送装置与新加设的精细选粉机之间加设除铁装置12。物料中夹杂着磁性物质，另外一些磁性金属物质含在大块物料内部，配料站下方的配料皮带上方设置的除铁器难以检测并排除，这些大块物料被立磨研磨后，磁性物质会破碎出来，在立磨后加设除铁装置，可将大块物料内的磁性金属物质检测出来并排除，对后续循环粉磨有利，即减小了立磨的振动，又延长了立磨耐磨件的使用寿命。

上述实施实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换的方式形成的技术方案，均落在本发明的保护范围 内。