一种多料床特征的多段辊压粉磨系统的制作方法

本实用新型属于物料粉磨系统领域，特别涉及原材料为水泥熟料、调凝材料和水泥工业用混合材的混合物料的粉磨，但本实用新型亦可用于粉磨与建材工业相关的需要粉磨的物料、混凝土掺合料和其他工业领域需要粉磨的物料。

背景技术：

物料粉磨是一项能量效率极低的作业，以水泥生产过程为例，粉磨工序电耗占总整个水泥生产电耗的65％～70％左右，其中水泥粉磨工序占30％左右，因此大力降低水泥粉磨工序电耗，对水泥企业成本控制、节能减排意义重大。目前水泥粉磨系统中，起破碎粉磨作用的主机设备为球磨、立磨和辊压机，对于水泥粉磨三种粉磨设备各有优缺点。球磨能量利用率最低，绝大部分能量都用于研磨球的提升，粉磨电耗高，但是能改善水泥颗粒级配，优化水泥颗粒形貌，对保障水泥性能有积极的作用；立磨和辊压机都利用了料床粉磨的机理，但是其料床特征还是有差别，立磨所形成的料床是侧面自由，部分受限，而辊压机则基本全部受限，这使得辊压机的能量利用率高于立磨，具有更优越的节电性能，然而辊压机终粉磨的水泥成品其颗粒形状多为片状或者柱状，颗粒球形度差，颗粒分布窄，导致标准稠度用水量高，水泥性能指标得不到保证。

目前水泥粉磨系统可概括为两种，一种为辊压机和管磨机组成的联合粉磨系统或半终粉磨系统，另一种为立磨终粉磨系统。前者使用了高能耗的管磨机使得整个系统能量利用率偏低，后者使用立磨作为粉磨的主机设备，由于其料床是部分受限节能效果较辊压机差，实践证明立磨终粉磨系统电耗与半终粉磨系统相差不大。

辊压机和管磨机或类似组成的联合粉磨系统或半终粉磨系统中，管磨机承担了细磨部分的作业，虽然其产品颗粒分布宽，颗粒球形度高，水泥标准稠度用水量低，但是管磨机的能耗非常大，能量利用率不足1％，是当今水泥粉磨工序电耗居高不下的问题所在。

单一辊压机的终粉磨产品虽然颗粒细度可以满足质量要求，能耗低，但是颗粒分布窄，颗粒形貌多为多角状和纤维状导致水泥标准稠度用水量大，早期强度低，外加剂相容性差最终导致该水泥无法经济合理地配置质量合格的混凝土，这也是单一辊压机水泥终粉磨系统不能工业应用的原因和症结所在。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了进一步降低水泥粉磨系统电耗，同时解决辊压机水泥终粉磨系统产品性能不合格的问题，本实用新型提出了多料床特征的多段辊压粉磨系统，物料的粉磨全部利用料床粉磨机理，特别适用于水泥粉磨，能够在保障水泥成品性能的情况下可进一步降低水泥粉磨工序的电耗。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种多料床特征的多段辊压粉磨系统，包括一至N段的多段辊压，N为≥2的整数，其中一段辊压包括一段稳流仓、一段辊压机、静态选粉机、粗粉选粉机、循环风机、一段收尘器和一段尾排风机，一段稳流仓、一段辊压机和静态选粉机依次相连，形成一个颗粒物料循环回路，静态选粉机、粗粉选粉机、循环风机、一段收尘器和一段尾排风机通过风管相连，循环风机的出风口的风分为两路，一路进入一段收尘器除尘后通过一段尾排风机排入大气，另一路进入静态选粉机的进风口与粗选粉机构成循环，循环风机从静态选粉机中抽出半成品颗粒物料进入粗粉选粉机，粗粉选粉机选出的细颗粒物料同一段收尘器收集的物料一并进入产品库，选出的粗颗粒物料进入二段辊压，或者，粗粉选粉机选出的粗颗粒物料返回一段稳流仓重新循环，选出的细颗粒物料进入二段辊压，一段收尘器收取的物料进入产品库；

二段辊压包括二段稳流仓、二段辊压机、精细选粉机、二段收尘器和二段尾排风机，来自一段辊压的物料进入二段稳流仓，二段稳流仓、二段辊压机和精细选粉机依次相连，形成一个颗粒物料的循环回路，精细选粉机、二段收尘器和二段尾排风机通过风管相连，精细选粉机从循环回路中的颗粒物料选出合格的物料成品，通过二段收尘器收集后进入产品库，废气通过二段尾排风机排入大气；或者，二段辊压包括二段稳流仓和二段辊压机，一段辊压中粗粉选粉机选出的粗颗粒物料返回一段稳流仓重新循环，选出的细颗粒物料进入二段稳流仓，并经过二段辊压机后进入产品库；

二段辊压之后的N段辊压均重复其之前二段辊压，且二段辊压后欲进入产品库的物料进入三段辊压的三段稳流仓，三段辊压后欲进入产品库的物料进入四段辊压的四段稳流仓，依此类推直至N段辊压后进入产品库。

作为选择，一段辊压的一段辊压机为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床，二段辊压的二段辊压机为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床。

作为选择，一段辊压的一段辊压机为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床，二段辊压的二段辊压机为通用的立式辊磨，其料床特征为立式辊磨料床。

作为选择，一段辊压的一段辊压机为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床，二段辊压的二段辊压机为挤压研磨磨剥，其料床特征为研磨磨剥料床。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：本实用新型充分利用了具有节能优势的料床粉磨原理，进一步挖掘料床粉磨的节能潜力，分两段乃至更多段对水泥物料进行辊压粉磨，压应力通过磨辊或料床研磨体传递到料床中，水泥物料颗粒多次相互挤压而破碎，新生成的微细颗粒填充了粉体层的空隙，粉体层形成最紧密堆积状态，颗粒分布更宽，能量利用率高，降低了粉磨系统能耗，同时确保了水泥早期强度的发挥。

再者，本实用新型充分利用了辊压机料床特征、立式辊磨料床特征和研磨磨剥料床特征对颗粒形貌的优化作用，分两段乃至更多段对水泥物料进行整形粉磨。在辊压过程中，辊压机料床和立式辊磨料床的空隙在不断被填充和生成新的空隙，故而水泥物料颗粒之间存在着相对运动和摩擦，继而产生剪应力，研磨磨剥料床在存在上述剪应力的情况下，其料床研磨体直接驱动物料颗粒作相对运动和摩擦，产生更大的剪应力，在剪应力的作用下，水泥物料颗粒相互研磨磨剥，颗粒尺寸进一步减小，颗粒形状更接近于圆球形体，球形度增加，降低了水泥标准稠度用水量。

由于本实用新型设置了两段辊压乃至更多段，相比于辊压机和管磨机组成的粉磨系统进一步加强了水泥物料颗粒之间的剪应力作用，更多的水泥物料颗粒通过研磨磨剥的方式减小颗粒尺寸，能量利用率高，水泥成品球形度增加，标准稠度用水量也随之下降，有效解决了单一辊压机水泥终粉磨产品标准稠度用水量高的问题，在保障水泥产品性能的前提下，进一步降低了水泥粉磨工序电耗。

附图说明

附图1是本实用新型实施例1的装置流程示意图；

附图2是本实用新型实施例2的装置流程示意图；

附图3是本实用新型实施例3的装置流程示意图；

附图4是辊压机料床特征示意图；

附图5是立式辊磨料床特征示意图；

附图6是研磨磨剥料床特征示意图。

其中 1、一段稳流仓，2、一段辊压机，3、静态选粉机，4、粗粉选粉机，5、循环风机，6、一段收尘器，7、二段稳流仓，8、二段辊压机，9、精细选粉机，10、二段收尘器，11、一段尾排风机，12、二段尾排风机，13、磨辊，14、物料颗粒料床，15、磨盘，16、料床研磨体。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

实施例1：

参考图1所示，一种多料床特征的两段辊压水泥粉磨系统，包括一段辊压和二段辊压。一段辊压包括皮带机、提升机、一段稳流仓1、一段辊压机2、静态选粉机3、粗粉选粉机4、循环风机5、一段收尘器6和一段尾排风机11；二段辊压包括提升机、斜槽、二段稳流仓7、二段辊压机8、精细选粉机9、二段收尘器10、二段尾排风机12。皮带机、提升机、斜槽用于输送物料，视具体厂房布置时设置，在图中未标出。

通过设置皮带机和提升机，使一段稳流仓1、一段辊压机2、静态选粉机3依次相连，形成一个循环回路。静态选粉机3、粗粉选粉机4、循环风机5、一段收尘器6、一段尾排风机11依次相连。

二段辊压的提升机、斜槽、二段稳流仓7、二段辊压机8、精细选粉机9依次相连，形成一个循环回路。精细选粉机9、二段收尘器10、二段尾排风机12依次相连。二段稳流仓7的一个进料口与一段辊压的粗粉选粉机4粗颗粒出料口相连，这样一段辊压和二段辊压相互连通，共同利用料床粉磨机理完成水泥粉磨。本实施例的特点在于：本实施例将一段辊压后的物料分选后直接作为了最终的系统产品，并且能灵活控制一段辊压和二段辊压的成品质量和比例，进而更有利于调节控制最终的产品质量

本实施例中，来自水泥配料站的水泥物料进入一段稳流仓1。一段稳流仓1、一段辊压机2、静态选粉机3依次相连，形成一个颗粒物料循环回路，颗粒物料经过多次循环，多次被一段辊压机2粉磨，直到被静态选粉机3选出。静态选粉机3、粗粉选粉机4、循环风机5、一段收尘器6、一段尾排风机11通过风管相连，利用循环风机5从静态选粉机3中抽出半成品颗粒物料(抽取的半成品颗粒的要求标准是比表面积≥2000cm²/g)，进入粗粉选粉机4，粗粉选粉机4选出的细度合格的物料(细度要求一般是比表面积≥3000cm²/g)进入产品库，选出的粗颗粒物料(细度要求一般是比表面积≥1500cm²/g)进入二段稳流仓7，循环风机5的出风口的风分为两路，一路进入一段收尘器6除尘后通过一段尾排风机11排入大气，另一路进入静态选粉机3的进风口。二段稳流仓7、二段辊压机8、精细选粉机9依次相连，形成一个颗粒物料的循环回路，颗粒物料经过多次循环，多次被二段辊压机8粉磨，直到被精细选粉机9选出。精细选粉机9、二段收尘器10、二段尾排风机12通过风管相连，精细选粉机9从循环回路中的颗粒物料选出合格的物料成品(合格的物料成品要求一般是比表面积≥3000cm²/g)，通过二段收尘器10收集后进入产品库，废气通过二段尾排风机12排入大气。

一段辊压的一段辊压机为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床。二段辊压的二段辊压机有三种，一种为通用的辊压机，其料床特征为辊压机料床，如图4所示；一种为通用的立式辊磨，其料床特征为立式辊磨料床，如图5所示；一种为挤压研磨磨剥，其料床特征为研磨磨剥料床，料床研磨体挤压并带动料床颗粒作相对运动形成研磨磨剥料床，如图6所示。三种二段辊压机视水泥熟料的易磨性、强度性质、外加剂相容性选择一种。

作为示例，某水泥粉磨工序要求台时300t/h，采用本实施例的系统进行粉磨，最终指标为：系统主机单位电耗≤20kWh/t，产品细度和早期强度符合国家标准要求，水泥标准稠度用水量≤27％，外加剂相容性好。

实施例2：

如附图2所示，本实施例与实施例1基本相同，其特点在于：粗粉选粉机4选出的细颗粒物料(细度要求一般是比表面积≥2000)进入二段稳流仓7，粗颗粒物料进入一段稳流仓。本实施例中，二段辊压的提升机、斜槽、二段稳流仓7、二段辊压机8、精细选粉机9依次相连，形成一个循环回路。精细选粉机9、二段收尘器10、二段尾排风机12依次相连。二段稳流仓7的一个进料口与一段辊压的粗粉选粉机4细颗粒出料口相连，粗粉选粉机4粗颗粒出料口与一段稳流仓1相连，这样一段辊压和二段辊压相互连通，共同利用料床粉磨机理完成水泥粉磨。本实施例的特点在于一段辊压的细颗粒物料再次进入二段辊压，强化了颗粒之间的剪应力作用，对颗粒分布和颗粒形貌的优化作用进一步增强，相比于实施例1单位电耗有所增加，但仍处于较低水平。

作为示例，某水泥粉磨工序要求台时300t/h其指标同实施例1，采用本实施例的系统进行粉磨，最终指标为：系统主机单位电耗≤22kWh/t，产品细度和早期强度符合国家标准要求，水泥标准稠度用水量≤27％，外加剂相容性好。

实施例3：

如附图3所示，本实施例与实施例1基本相同，其特点在于：粗粉选粉机4选出的细颗粒物料(细度要求一般是比表面积≥3000)进入二段稳流仓7，粗颗粒物料进入一段稳流仓1，之后再进入二段辊压机，经过二段辊压机辊压后直接进入产品库，不再需要精细选粉机9、二段收尘器10和二段尾排风机12。本实施例中，二段辊压的二段稳流仓7、二段辊压机机8依次相连，形成一个开路流程。二段稳流仓7的一个进料口与一段辊压的粗粉选粉机4细颗粒出料口相连，粗粉选粉机4粗颗粒出料口与一段稳流仓1相连，这样一段辊压和二段辊压相互连通，共同利用料床粉磨机理完成水泥粉磨。本实施例的特点在于一段辊压的细颗粒物料其细度已经满足了产品质量对细度的要求，再进入二段辊压后，对颗粒物料的粒度分布和颗粒形貌进行改善，满足最终的产品质量要求。相比于实施例1和实施例2单位电耗低，流程较简单。作为示例，某水泥粉磨工序要求台时300t/h其指标同实施例1，采用本实施例的系统进行粉磨，最终指标为：系统主机单位电耗较实施例1低1～2kWh/t，产品细度和早期强度符合国家标准要求，水泥标准稠度用水量≤27％，外加剂相容性好。

对比例1：

采用单一辊压机的终粉磨产品：某水泥粉磨工序要求台时300t/h其指标同实施例1，采用本实施例的系统进行粉磨，最终指标为：系统主机单位电耗≤17kWh/t，产品细度和早期强度符合国家标准要求，水泥标准稠度用水量≥30％，外加剂相容性差。该对比例1虽然单位电耗低，但是颗粒球形度差，颗粒分布窄，导致标准稠度用水量高，水泥性能指标得不到保证。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。