专利名称：用于轧辊研磨磨机的安全系统和用于水泥生产的方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于轧辊研磨机(a roller grinding mill)的安全系统，以及涉及一种按照权利要求6的前序部分所述的用于水泥生产的方法。
背景技术：
已经知道采用轧辊磨机用来研磨许多不同的材料。从设计和控制的观点来看，以及关于能耗、环境行为和总体经济性能来说，轧辊磨机有明显的优点。
在水泥制造工业中，既使用轧辊磨机用于水泥原料粉末的生产，又使用轧辊磨机用于粉碎熔块和煤。如果原料研磨工厂与旋转窑和煅烧工厂联系起来运行，来自热交换器的旋转窑和熔块冷却过程的废气可以用于研磨干燥(milling drying)和用于被研磨的水泥原料或煤的气动输送。
在专利文件DE 198 36 323 C2中描述了在与用来对原料混合物进行研磨干燥的一个在竖直方向上空气扫掠的Loesche类型轧辊磨机组合起来的系统中生产水泥的方法。除了在空气扫掠的轧辊磨机中对原料粉末进行研磨干燥以外，专利文件DE-AS 23 61 060还公开了在旋转窑下游的空气扫掠的轧辊磨机中对水泥熔块的冷却研磨。
通常，采用按照一种模块化系统构成的两轧辊，三轧辊和四轧辊磨机。为了粉碎结渣和混合起来的水泥，使用改进的Loesche系统轧辊磨机也是有利的，这种轧辊磨机也被称为2+2轧辊磨机或者3+3轧辊磨机。在这样的2+2和3+3轧辊磨机的情况下，使用成对轧辊，它包括一个预压轧辊，它也被称为S-轧辊(从动轧辊)，和一个粉碎轧辊，它也被称为M-轧辊(主控轧辊)。因此，在3+3轧辊磨机中有三个粉碎轧辊和三个预压轧辊，并且在所有情况下，一个预压轧辊与一个粉碎轧辊相关联。作为准备和按计划形成均匀的研磨床形成的结果，实现了低振动的研磨操作，从而，更高的特定研磨或粉碎作用力可能使产品质量得到改进(参见专利文件EP 0406644B1)。
为了在连续的旋转窑的整个相应的研磨效率的运行的情况下，确保水泥工厂的必要的运行安全性和可靠性，已经知道多种安全概念。
在一种传统的安全概念中，将两个平行的轧辊磨机与一个旋转窑结合，为的是在窑的高效率水平的情况下进行原料粉末的加工。特别不利的是，投资费用比与一个轧辊磨机或一个原料粉碎工厂结合要高得多(大约20％到40％)。
原则上，在水泥工业中轧辊磨机的高利用性容许一个旋转窑与一个轧辊磨机的最经济的组合。在四轧辊磨机的情况下，轧辊单独地支承在按照Loesche系统的摆动杆中，与适当高的体积流量相结合，这样可以实现紧急情况下的两轧辊运行，在这种情况下，可以获得满负荷生产率的大约55％到60％和相应地降低了的旋转窑效率。在两轧辊或三轧辊磨机的情况下，使研磨工厂停工是必要的。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于轧辊磨机的显著改进的安全系统，且也提供一种基于这样的轧辊磨机安全系统的生产水泥的方法，而且，本发明的目的也是确保水泥工厂以相对较低的投资成本获得非常高的运行可靠性。
关于轧辊磨机的安全系统，通过权利要求1的特征部分实现该目的，而关于水泥生产，通过权利要求6的特征部分实现该目的。在从属权利要求和关于图的描述中包含适当的和有利的发展。
本发明的基本思想是设计一种轧辊磨机，使得它以满负荷的大约80％达到必须的研磨生产率。
关于轧辊磨机的使用，例如为了粉碎原料混合物，这意味着以下述方式设计水泥原料工厂或者原料粉末磨机它确保旋转窑能够以满负荷的大约80％实现24小时运行。
按照本发明的轧辊磨机的安全系统，通过设置比四个多的研磨轧辊确保至少四个研磨轧辊的连续有效利用率，提供在四轧辊运行条件下的满负荷研磨能力的大约80％。
最好有六个研磨轧辊，并且在四轧辊运行中获得满负荷研磨能力的大约80％，从而在研磨轧辊侧面上确保大约100％的多余度(redundancy)。
可以将每个研磨轧辊适当地由一个运行位置摆转到一个检修位置，并且将磨机壳体以这样的方式密封，即当把研磨轧辊摆转出来时，确保四个轧辊运行。
有利的是，按照本身已知的模块化系统具体地设置六个研磨轧辊。按照所述模块化系统，在所有情况下，设置一个底座和一个摆动杆或摆动臂，用来支承一个研磨轧辊，并且设置用于一对研磨轧辊对的液压气动弹簧悬挂系统，从而用六个研磨轧辊构成一个3×2轧辊磨机。
这将获得下述有利的可能性，在研磨轧辊，摆动杆或者弹簧悬挂系统破损或损坏的情况下，随着短暂的停车，以及把一对研磨轧辊摆转出来之后用四个研磨轧辊能够进一步运行该轧辊磨机，从而可以获得满负荷研磨能力的80％。在此期间，可以对摆转出来的磨机轧辊进行维修或更换。
作为相应的轧辊磨机效率的结果，按照本发明的轧辊磨机安全系统以连续的方式确保下游的装置比如旋转窑的满负荷能力或效率。
与已知的安全概念相比，按照本发明的轧辊磨机的安全系统极其经济和可靠。当在以组合的形式运行的水泥工厂中使用本发明的安全系统时，获得最大的经济上的好处。然而，原则上，它可以在所有研磨和粉碎方法中使用，也可以在中心研磨工厂中使用。
本发明的方法用于在组合工厂中生产水泥，其中，在水泥原料工厂中水泥原料在采用于转动的研磨表面上滚动的研磨轧辊，并伴随着供应来自热交换器或冷却过程的废气的轧辊磨机中运行，经受研磨干燥和随后的分类以及在过滤器和/或旋风分离器中原料粉末与原料粉末-废气混合物的分离，分离后被送到预加热器和预煅烧器以及旋转窑中，轧辊磨机有多于四个的研磨轧辊用于研磨轧辊侧，它提供几乎100％的多余度。以这样的方式设计轧辊磨机，即四个研磨轧辊提供满负荷研磨能力的80％。
为了在水泥生产过程中确保极高的运行可靠性，使六个研磨轧辊有利地与一个3×2轧辊磨机相关联，并且使原料粉末经受研磨干燥。按照模块化的系统，存在这样的可能性，即如果轧辊和摆动杆或者液压气动弹簧悬挂和轧辊的磨损部分出现破损或损坏，可以短时间地停止轧辊磨机，并且将一对轧辊对摆转出来。随后该轧辊磨机可以直接地用四个研磨轧辊继续运行，同时修理摆转出来的轧辊，例如替换轧辊壳体。
本发明的安全系统和六轧辊磨机具体地是一个3×2轧辊磨机，其可以在所有的使用领域和研磨/粉碎过程中使用，该过程需要一个明确地确定的轧辊磨机对于后续过程的研磨能力，例如在用于煤粉供应的煤粉碎过程以及类似过程。
下面就相对于大致示意性的附图更详细地描述本发明，其中在这些附图中图1表示一个带有一摆转出来的研磨轧辊的轧辊磨机；图2表示一个研磨盘的平面图，它有按照本发明的安全系统的轧辊磨机的六个研磨轧辊；以及图3表示用来实现按照本发明的方法的水泥工厂示意图。
具体实施例方式
图1是一个在竖直方向上空气扫掠的Loesche类型轧辊磨机的大致示意图，它有一个研磨腔室3，一个带有研磨表面5和在该表面上滚动的研磨轧辊6a到6f的旋转研磨盘4，一个分类器7以及一个原料粉末-废气出口8。
按照模块化系统设置研磨轧辊6a到6f，对于该系统，每个研磨轧辊6a到6f有一个底座9和一个用来支承一个研磨轧辊6a到6f的摆动臂或杆10，以及用于轧辊对6a，6d；6b，6e；6c，6f的液压气动弹簧加载系统11，从而形成一个3×2轧辊磨机。
通过以这样方式设置六个研磨轧辊和设计轧辊磨机2，即用四个研磨轧辊可以提供满负荷研磨能力的大约80％，在研磨轧辊侧产生一个安全系统，它可以确保几乎100％的余度。
当采用轧辊磨机2用于水泥原料或者原料混合物的研磨干燥时，可以高达23％的初始湿度给送这些原料或者原料混合物，而不用预先干燥，具体地通过一个未示出的中心送料机构可以把这些原料送到轧辊磨机2，要使用热的气体，例如来自熔块冷却器或者热交换器单元42和/或冷却器42的废气12，用作原料粉末的干燥和携带气体(参见图3)。来自热交换器42的废气12从一个供应管道(未示出)通过引导叶片环13或喷嘴环流入到研磨腔室3中(参见图1)，并把由研磨轧辊6a到6f所研磨的原料粉末输送到入分类器7内，且通过原料粉末-废气出口8输送到过滤器2 8(也参见图3)。以图1的点划线示出了一个摆转出来的研磨轧辊6a。通过液压气动弹簧悬挂系统11的成对的结合，对面的研磨轧辊6d(参见图1)也被摆转出来，从而保持一种四个轧辊运行。在图1中以点划线形式示出的研磨轧辊6a的检修位置，所述研磨轧辊对的对面的研磨轧辊6d没有示出，但可以修理摆转出来的研磨轧辊，同时以满负荷研磨能力的大约80％进行研磨过程。
图2以带有研磨表面5的研磨盘4的平面图示出了按照本发明用于带有多于四个的研磨轧辊的轧辊磨机的安全系统。在这个实施例中，有六个研磨轧辊6a到6f和带有研磨表面5的研磨盘4，它们一起有相当高的体积流量，如果六个研磨轧辊6a到6f中的两个研磨轧辊6a，6d或6b，6e或6c，6f摆转出来，可以实现数量达到满负荷研磨能力的大约80％的研磨能力。
图3以示例的方式示出了用来实现按照本发明的方法的水泥工厂的简图。按照图1和2构造出轧辊磨机2，并且它用来粉碎各个成分的原料混合物23，从装料斗21通过称重皮带20把这些成分供应给皮带送料器22，并且通过后续的送料机构15送到轧辊磨机2。
借助于送料机构17至少部分地将在轧辊磨机2中分开的大颗粒材料16与原料混合物23混合，并且再次供应给轧辊磨机2。
为了对原料混合物23进行研磨干燥，使用来自热交换单元42的废气12，出于技术上的考虑，将该单元设置在带有或者没有预煅烧器41的旋转窑40的上游。在热交换器风机35的下游把热交换器废气12给送到轧辊磨机2。出于原料混合物23的送料湿度程度的考虑，可以将废气12直接通到轧辊磨机2(未示出)，或者通过一个冷却塔32将该废气调节到轧辊磨机2所要求的温度。如果热量水平不适当，用较冷的废气减少热量或者借助于热气体产生装置37的帮助调整好是可能的。
原料粉末-废气管线19由轧辊磨机2通到在过滤器28下游的旋风分离单元27，并且将在过滤器28中获得的原料粉末30直接或者通过一个容积有限的贮仓(未示出)和热交换单元42以及预煅烧器41通入到旋转窑40内。
图3示出了本发明安全系统，用来确保必要的研磨效率，以便实现无故障的煅烧过程、并且最大限度地利用旋转窑40。为此目的，轧辊磨机2有多于四个的研磨轧辊，具体地按照图2有六个研磨轧辊6a到6f。
权利要求
1.一种用于轧辊研磨磨机(2)的安全系统，所述磨机有研磨腔室(3)，它带有旋转的研磨表面(5)和在所述表面上滚动的研磨轧辊(6a到6f)，其特征在于，通过多于四个的研磨轧辊(6a到6f)的设置确保至少四个研磨轧辊(6a到6d)的连续有效利用率，并且在四轧辊运行条件下四个研磨轧辊(6a到6d)提供轧辊磨机(2)的满负荷研磨能力的大约80％。
2.按照权利要求1所述的安全系统，其特征在于，设置六个研磨轧辊(6a到6f)，并且，对于四轧辊运行在研磨轧辊侧上实现几乎100％的余度。
3.按照权利要求1或2所述的安全系统，其特征在于，可以将每个研磨轧辊(6a到6f)由运行位置摆转到检修位置，并且当研磨轧辊(6a，6d或6b，6e或6c，6f)摆转出来时确保四轧辊运行。
4.按照前述权利要求中任一项所述的安全系统，其特征在于，按照本身已知的模块化系统有六个研磨轧辊(6a到6f)，在所述系统中，在所有情况下，设置有底座(9)和摆动杆(10)，用来支承研磨轧辊(6a到6f)，并且设置用于研磨轧辊对(6a，6d，6b，6e，6c，6f)的液压气动弹簧悬挂系统(11)，而形成一个3x2轧辊磨机。
5.按照权利要求4所述的安全系统，其特征在于，在研磨轧辊(6a到6f)，摆动杆(10)或者弹簧悬挂系统(11)破损或损坏的情况下，随着短暂的停车，以及为了修理的目的把一对研磨轧辊对(6a，6d或6b，6e或6c，6f)摆转出来之后，能够用四个研磨轧辊(6b，6e，6c，6f或6a，6d，6c，6f或6a，6d，6b，6e)并以满负荷研磨能力的80％运行所述轧辊磨机(2)。
6.一种用于在组合工厂中生产水泥的方法，其中在水泥原料工厂中水泥原料(23)在轧辊研磨磨机(2)中借助于在转动的研磨表面(5)上滚动的研磨轧辊(6a到6f)，并伴随着供应的热气体，具体地是来自热交换单元(42)和冷却塔(32)的废气(12)，经受研磨干燥，并进行随后的分类和在旋风分离单元(27)和/或过滤器(28)中将原料粉末(30)与原料粉末-废气混合物(19)分离，并通过热交换单元(42)给送到预煅烧器(41)和/或旋转窑(40)中，其特征在于，在所述轧辊磨机(2)中设置多于四个的研磨轧辊(6a到6f)用于研磨轧辊侧，它提供几乎100％的余度，并以这样的方式设计轧辊磨机(2)，即四个研磨轧辊(6a，6d，6b，6e或6b，6e，6c，6f或6a，6d，6c，6f)提供满负荷研磨能力的80％。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，对于3×2轧辊磨机为了对水泥原料(23)进行研磨干燥设置六个研磨轧辊(6a到6f)。
8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于，按照本身已知的模块化系统设置六个研磨轧辊(6a到6f)，在所有情况下，由底座(9)与摆动杆(10)，研磨轧辊(6a到6f)，以及液压气动弹簧悬挂装置(11)一起形成一个模块，其中，在所述研磨轧辊(6a到6f)，所述摆动杆(10)或者所述弹簧悬挂系统(11)或者所述研磨轧辊(6a到6f)的磨损部分破损或损坏的情况下，使轧辊磨机(2)停车，把摆动杆-研磨轧辊单元(10，6a，6d)由运行位置摆转到检修位置，并且用其余的四个研磨轧辊(6b，6e；6c，6f)实现所述轧辊磨机(2)进一步的运行。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述轧辊磨机(2)的四轧辊运行期间，修理摆转到检修位置的摆动杆-研磨轧辊单元(10，6a，6d)。
全文摘要
一种用于操作研磨系统的安全系统，该研磨系统包括一个轧辊研磨磨机，其设置在一个组合系统中，更具体地说，用于水泥原料的研磨干燥的系统中。具体地设置六个研磨轧辊，以便实现几乎100％的余度，该轧辊研磨磨机设计成使得以四个研磨轧辊运行可以提供满负荷研磨能力的80％。
文档编号B02C15/00GK1878612SQ200480033297
公开日2006年12月13日 申请日期2004年8月12日 优先权日2003年9月12日
发明者T·勒舍 申请人:勒舍有限公司