1. 第三代篦冷機工作原理及結構組成
TC篦冷機的基本構造和工作原理混;
TC型篦冷機的天津水泥工業設計研究院(TCDRI)90年代開發的第三代篦冷機,如圖所示,TC篦冷機由上殼體、下殼體、篦床、篦床傳動裝置、篦床支承裝置、熟料破碎機、漏料拉鏈機、自動潤滑裝置及冷卻風機組等組成。
熱熟料從窯口卸落到篦床上,在往復推動的篦板推送下,沿篦床全長分布開,形成一定厚度的料床,冷卻風從料床下方向上吹入料層內,滲透擴散,對熱熟料進行冷卻。冷卻熟產後的冷卻風成為熱風,熱端高溫熱風作為燃燒空氣入窯及分解爐(預分解窯系統),部分熱風還可作烘乾之用。熱風利用可達到熱回收,從而降低系統熱耗的目的;多餘的熱風將經過收塵處理後排入大氣。冷卻後的小塊熟料經過柵篩落入篦冷機後的輸送機中;大塊熟料則經過破碎、再冷卻後匯入輸送機中;細粒熟料及粉塵通過篦床的篦縫及篦孔漏下進入集料斗,當斗中料位達到一定高度時,由料位感測系統控制的鎖風閥門自動打開,漏下的細料便進入機下的漏料拉鏈機中而被輸送走。當斗中殘存的細料尚能封住鎖風閥門時,閥板即已關閉而保證不會漏風。
對現代篦冷機的性能要求是高冷卻效率、高熱回收率和高運轉率。為實現上述的高性能,篦床的設計是關鍵。TC篦冷機的篦床分為如下三部分:
(1)高溫區:即熟料淬冷區和熱回收區,在該區域採用TC型「充氣梁」裝置,其中前端五排採用「固定式充氣梁」,傾斜15°;後續四排為「活動式充氣梁」,傾斜3°。高溫區採用TC型「充氣梁」裝置是TC篦冷機達到高冷卻效率、高熱回收率和高運轉率的根本保證。應該強調在最高溫區採用「固定式充氣梁」裝置最大優點是大大降低了熱端篦床的機械故障率,這就充分保證篦冷機的運轉率。由於正對窯下料口區域的篦床採用「固定式充氣梁」裝置,熱熟料易於堆積,雖可調節冷卻風量來對積料厚度加以控制,但為防「雪人」和大塊熟料球的堆積,在端部殼體上加裝了一組空氣炮,按實際需要間斷地「開炮」,適時清理過多的積料,以保證穩定安全的操作。
(2)中溫區:採用低漏料篦板,該篦板有集料槽和縫隙式通風口,因冷卻風速較高而具有較高的篦板通風阻力,因而具有降低料層阻力不均勻影響的良好作用,有利於熟料的進一步冷卻和熱回收。
(3)低溫區,即後續冷卻區。經過前端TC篦板區和低漏料篦板區的冷卻,熟料已顯著降溫,故該區仍採用通常的Fuller篦板,這足以實現對該機性能的要求
2. 水泥線主機設備有哪些
水泥線主機抄設備:水泥回轉窯、旋風襲預熱器、篦式冷卻器等。
1、水泥回轉窯是煅燒水泥熟料的主要設備,已被廣泛用於水泥、冶金、化工等行業。該設備由筒體、支承裝置、帶擋輪支承裝置、傳動裝置、活動窯頭、窯尾密封裝置、燃燒裝置等部件組成,該回轉窯具有結構簡單,運轉可靠,生產過程容易控制等特點。
2、旋風預熱器適於各種窯型配套使用(見目錄中所列),在轉化、消化引進日本川崎日產800噸、日產1000噸水泥熟料的主要設備基礎上,研製了日產500噸、2000噸帶分解爐的五級懸浮預熱器。預熱器可廣泛應用於大中小水泥廠設備的新建和改造。
3、篦式冷卻機是一種驟冷式冷卻機,其原理是:用鼓風機吹冷風,將鋪在篦板上成層狀的熟料加以驟冷,使熟料溫度由1200℃驟降至100℃以下,冷卻的大量廢氣除入窯作二次風。
水泥生產線(水泥廠設備)是生產水泥的一系列設備組成的水泥設備生產線。主要由破碎及預均化、生料制備均化、預熱分解、水泥熟料的燒成、水泥粉磨包裝等過程構成。
3. 水泥工藝,水泥廠的工業流程
水泥廠工藝流程介紹
一.原料部分
1.原料部分工藝流程
本廠所用原料為石灰石,頁岩,砂岩,以及鐵粉。石灰石經過重型板喂機和單段錘式破碎機破碎到粒度≤25mm的石灰石顆粒。然後通過皮帶機和三通分別輸送到兩個儲量分別為1484t的石灰石儲存庫。頁岩和砂岩通過中型板喂機和沖擊式粘土破碎機破碎到粒度為30mm的顆粒,然後通過皮帶機和犁式卸料器分別下到儲量分別為280t的頁岩儲存庫和280t的砂岩儲存庫。粒徑小於210mm的鐵粉通過顎式破碎機破碎到粒度為10mm的顆粒,然後通過皮帶機輸送到儲量為316t的鐵粉儲存庫。
2.原料部分主要設備工作原理
單段錘式破碎機PCF1612是一種仰擊型錘式破碎機,主要是錘頭在上腔中對礦石進行強烈的打擊,礦石對反擊襯板的撞擊和礦石之間的碰撞而使礦石破碎。主電動機通過聯組窄V帶帶動裝有大帶輪的轉子,礦石用給礦設備喂入破碎機的進料口,送入高速旋轉的轉子上,錘頭以較高的線速度打擊礦石,同時擊碎或拋起料塊,被拋起的料塊撞擊到反擊襯板上或自相碰撞而再次破碎,然後被錘頭帶入破碎板和蓖子工作區繼續受到打擊和粉碎,直至小於蓖縫尺寸時從機腔下部排出。
沖擊式粘土破碎機機由電動機經三角皮帶傳送動力,驅使轉子做固定方向旋轉,機殼一側有二個起沖擊作用的輥桶和一對碾碎齒輥。另一側上安有反擊板。濕粘性物料或凍土由進料口直接進入破碎腔,被急速旋轉的轉子上的板錘打擊後,再受輥筒的還擊而落下。濕凍物料在轉子與輥筒之間的破碎腔內形成周而復始的往復運動,出現強烈的沖擊現象而被破碎。適欲破碎濕粘土質原料,及中硬和中硬以下金屬和非金屬的各種礦物。
PE250顎式破碎機由兩塊顎板,定顎和動顎。定顎固定在機架的前壁上,動顎則懸掛在心軸上可左右擺動,當偏心軸旋轉時,帶動連桿做上下往復運動,從而使兩塊推力板也做往復運動,通過推力板的作用,推動懸掛在懸掛軸上的動顎做左右往復擺動。當動顎擺向定顎時,落在顎腔的物料主要受到顎板的擠壓作用而粉碎,當動顎擺離定顎時,已被粉碎的物料經顎腔下部的出料口自由卸出。
氣箱脈沖式袋收塵器的工作原理:當含塵煙氣由進風口進入灰斗後,一部分較粗塵粒在這里由於慣性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分塵粒隨氣流上升進入袋室,經濾袋過濾後,塵粒被阻留在濾袋外側,凈化的煙氣由濾袋內部進入箱體,再由閥板孔、出風口排入大氣,達到收塵的目的。。隨著過濾過程的不斷進行,濾袋外側的積塵也逐漸增多,從而使收塵器的運行阻力也逐漸增高,當阻力增到預先設定值(1245---1470Pa)時,清灰控制器發生信號,首先控制提升閥將閥板孔關閉,以切斷過濾煙氣流,停止過濾過程,然後電磁脈沖閥打開,以極短的時間(0.1---0.15秒)向箱體內噴入壓力為0.5---0.7Mpa的壓縮空氣。壓縮空氣在箱體內迅速膨脹,湧入濾袋內部,使濾袋產生變形、震動,加上逆氣流的作用,濾袋外部的粉塵便被清除下來掉入灰斗,清灰完畢後,提升閥再次打開,收塵器又進入過濾狀態。 二.生料部分
1.生料部分工藝流程
在原料配料庫內的四種原料按照設定的原料配比由7台定量給料機和皮帶機輸送到生料立磨裡面,經過輥磨的烘乾和粉磨作用,得到0.080mm方孔篩篩余≤14%和水分小於0.5%的生料粉。生料粉經過立磨自帶選粉機和雙旋分筒以及電收塵的收塵後,所收集到的生料粉成品通過鏈式輸送機輸送到生料均化庫。生料磨還有排渣口排出的粗粉經過提升機入緩沖料倉,然後通過定量給料機按給定量給磨機喂入外循環料。
本系統採用三風機和兩級收塵。工況分為兩種狀況,一為磨停窯開,一為窯磨同時運行。
當窯磨同時運行時,窯尾廢氣通過增濕塔和高溫風機,一部分氣體通過生料磨,對入磨水分小於10%的生料在進行粉磨的同時進行烘乾,使得出磨的物料水分小於0.5%.,然後該部分氣體攜帶著成品生料粉通過雙旋分筒進行第一級選粉。經過選粉的含塵量小於40~50g/Nm3的含塵氣體通過主排風機後,進入電收塵。同時,從高溫風機出來的氣體有一部分未通過生料磨,而是直接通過旁路風管進入電收塵。這兩股氣流在電收塵內匯合後在電收塵內進行二次收塵。然後將含塵量小於100mg/Nm3的氣體排入大氣。
當磨停窯開時,窯尾廢氣通過增濕塔和高溫風機後直接進入電收塵,然後通過電收塵的收塵後將含塵量小於100mg/Nm3的氣體排入大氣。
由增濕塔,雙旋風筒和電收塵收集下來的生料粉和窯灰經過提升機輸送到生料庫頂,然後通過庫頂的斜槽和生料分配器分六個點進入生料均化庫。然後通過攪拌庫的攪拌後分區卸料到混合室內,再次進行均化後,經過兩路充氣卸料裝置進入鏈運機後,由提升機輸送到庫頂,再次進入失重倉進行均化。然後通過調整皮帶稱的速度按照給定的量下料,然後通過鏈運機和提升機輸給窯尾喂料。
2.生料部分主要設備工作原理
生料粉磨採用立磨,這種型式磨機把粉磨和烘乾的優點集中於一體,因而具有很高的烘乾和粉磨能力,磨機入口採用三道閘門鎖風喂料裝置。按比例配好的混合料從進料口落在立磨的磨盤中央,同時從高溫風機來的300℃左右的窯尾廢氣從立磨進風口進入磨內,在離心力的作用下,物料向磨盤邊緣移動,經過磨盤上的環形槽時受到磨輥的碾壓而粉碎,粉碎後的物料在磨盤邊緣被風環處高速氣流帶起,大顆粒直接落到磨盤上重新粉磨,氣流中的物料經過分離器時,在旋轉轉子的作用下,粗粉落到磨盤上重新粉磨,合格細粉隨氣流一起出磨。生料磨還有一部分粗粉通過風環處由於不能被氣流帶走,被刮板刮出,形成外循環物料。這部分最大循環量為40t。
電收塵器是以靜電凈化法進行收捕煙氣中粉塵的裝置。是進化工業廢氣的理想設備。它的凈化工作主要依靠放電極和沉澱極這兩個系統來完成。當兩極間輸入高壓直流電流時在電極空間,產生陰陽離子,並作用於通過靜電場的廢氣粉塵粒子表面,在電場力的作用下向其極性相反的電極移動,並沉積於電極上,達到收塵的目的。兩極系統均有振打裝置,當振打錘周期性的敲打兩極裝置時,黏附在其上的粉塵被抖落,落入下部灰斗經排灰裝置排除機外。被凈化了的廢氣由出氣口經煙囪排入大氣。此時完成了煙氣凈化過程。窯尾電收塵設置了CO測定儀安裝在進口處,當CO含量大於或等於1.5%時報警,大於2%切斷高壓電源。
三.燒成部分
1.燒成部分工藝流程
喂入預熱器的生料粉,經過預熱器的換熱和分解爐的預分解後,由五級筒的下料管進入回轉窯,然後在回轉窯內經過高溫燒成,然後經過窯口下落到篦冷機進行冷卻後,將熟料冷卻到環境溫度+65℃後,通過拉鏈機輸送到熟料庫和黃料庫。窯頭通風量主要由通過噴煤管的一次風(包括輸送煤粉和供煤粉燃燒用的空氣),和二次風(由篦冷機直接入窯的高溫空氣,氣體溫度為950~1100℃)),三次風(由篦冷機直接通過三次風管到分解爐的高溫空氣,氣體溫度為800℃))構成。篦冷機冷卻所需風量由7台高壓和中壓風機提供。冷卻風除了供給二次風和三次風外,余風一部分給煤磨提供熱量(氣體溫度為400℃),多餘的廢氣經過多管旋風收塵器收塵後排入大氣。
2.燒成部分主要設備工作原理
預熱器的工作原理:生料從C2~C1旋風筒風管加入,與熱氣流混合後,隨上升氣流進入C1旋風筒,物料在C1旋風筒內預熱分離後,經C1旋風筒下料管進入C3~C2旋風筒風管,然後隨上升氣流進入C2旋風筒,在C2旋風筒中再次被預熱後,經C2旋風筒下料管進入C4~C3旋風筒風管,然後再隨氣流進入C3旋風筒,物料在C3旋風筒中再次被預熱後,經C3旋風筒下料管進入C5~C4旋風筒風管,然後再次隨氣流進入C4旋風筒,物料在C4旋風筒中再次被預熱、分解後經C4下料管進入分解爐和上升煙道內,進入上升煙道內的那部分物料,被上升煙道內的氣流帶入分解爐渦殼,與三次風混合後,在與直接進入分解爐內的那部分物料混合,兩部分原料在分解爐內快速預熱和分解後,經C5~分解爐風管進入C5旋風筒,由C5旋風筒分離後,經下料錐體進入回轉窯中。
篦冷機的工作原理:熱熟料從窯口卸落到篦床上,經過入口分配系統,使得急劇冷卻的熟料在自重和風力的作用下滑落至往復推動的篦板上,在往復推動的篦板推送下,沿篦床全長分布開,形成一定厚度的料層,冷卻風從料層下方向上吹入料層中,滲透擴散,對熱熟料進行冷卻,冷卻熟料的冷卻風成為熱風,熱端高溫熱風作為燃燒空氣入窯及分解爐(預分解系統),部分熱風還可作烘乾之用,從而達到降低系統熱耗的目的;多餘的熱風經過收塵處理後排入大氣。冷卻後的小塊熟料經過柵篩落入篦冷機後的輸送機中,大塊熟料則經過破碎、再冷卻後匯入輸送機中;細粒熟料及粉塵通過篦床的篦縫及篦孔漏下進入集料斗,經過一定的時間後,當集料斗中料位達到一定高度時,控制鎖風閥門自動打開,漏下的細料便進入篦冷機下的漏料拉鏈機中被輸送走。當集料斗中殘存的細料尚能封住鎖風閥門時,閥板即已關閉從而保證不會漏風。
四.水泥製成部分
1.水泥製成部分工藝流程
粒徑小於210mm石膏經過顎式破碎機破碎後破碎到粒度為25~30mm後,通過提升機輸送到儲存量為250t的石膏庫。礦渣通過同一台提升機輸送到儲存量為110t的礦渣庫。然後按照設定的配比,通過定量給料機分別將熟料,石膏和礦渣下到一條皮帶上輸送到水泥磨內。
經過水泥磨粉磨的物料經過卸料裝置卸出水泥磨後,通過輸送斜槽和提升機輸送到O-SEPA選粉機內進行選粉。選出的合格細粉被氣流帶到收塵器內進行收集成品,將含塵量為1000g/Nm3凈化到100mg/Nm3後排入大氣。選粉機選出的粗粉通過輸送斜槽和固體流量計後重新入磨進行粉磨。由收塵器收集下來的成品由鏈運機,提升機輸送到水泥庫頂,然後通過控制充氣卸槽的五個電動閘板閥將水泥卸到四個水泥庫。
水泥庫的水泥經過庫底的充氣斜槽進行攪拌均化,同時由於環形區和減壓倉的壓差,粉料進入減壓倉,然後在減壓倉充氣槽的充氣攪拌的同時由充氣斜料裝置卸出水泥庫。
1#和2#水泥庫共用一條斜槽將水泥輸送到水泥包裝;3#和4#水泥庫共用一條斜槽將水泥輸送到水泥包裝。這兩條斜槽都能給兩套包裝系統進行供料。輸送到水泥包裝車間的水泥經過振動篩,中間倉和螺旋閘門進入固定式四嘴包裝機。經過包裝的水泥通過一條平皮帶機輸送到水泥成品庫。
熟料庫和1#和3#水泥庫都設有散裝裝置。
2.水泥製成部分主要設備工作原理:
水泥磨磨機規格為φ3.8×13m,適用於與選粉機組成圈流粉磨系統。當入磨粒度≤20mm,出磨成品為3400±200cm2/g時,磨機生產能力60t/h,磨機裝機功率2500KW。磨機主要由傳動部分、回轉部分、主軸承以及進出料裝置組成。傳動型式為中心傳動。磨內第一倉為粗磨倉,裝有較大直徑鋼球,由於襯板的作用,使研磨體達到一定高度適應一倉對物料的破粹和研磨作用。第二倉裝有較小直徑的鋼球,主要起研磨作用。在粗磨倉內物料被破碎。經過研磨體破碎後的物料通過隔倉板進入細磨倉。在細磨倉物料被粉磨成細粉,達到工藝要求的粉狀物料,再經過篦板的篦孔進入卸料倉,由卸料倉內的揚料板強制喂入出料螺旋筒。經出料螺旋筒和出料裝置內的回轉篩把物料送到輸送設備。再由輸送設備把粉狀物料送入選粉機,經選粉機的選分,粗顆粒回磨再粉磨,成品水泥被送到水泥庫。本磨機最大循環負荷為250%。
O-SEPA選粉機主要由機體、回轉部分、傳動部分、潤滑系統等組成。O-Sepa
選粉機是負壓操作,氣流分別由一次風管和二次風管切向進入,三次風由下部灰斗的三個方向進入選粉機。一次風由磨內通風和環境風組成;二次風由提升機收塵風和環境風組成。
粉磨後的物料喂入選粉機的進料溜子,物料在旋轉的撒料盤和固定的緩沖板的作用下,呈分散狀態並被拋向導向葉片和轉子之間,物料在此處旋轉的氣流中進行分選,分選主要是根據離心力和旋轉氣流的向心力的平衡達到有效的分級。二次風的送入增強了旋風的作用,以保持必要的平衡,粗顆粒向下到導向葉片處乃被進入的一、二次風進行分選。粗顆粒繼續向下流動,當經灰斗時再受進入的三次風的再一次分選,使之進一步除去混在粗粉中的細粉,最後選下的粗粉經灰斗出料口排出。細粉由轉子中心和空氣一起排出,經收塵器收集作為成品。
固定式四嘴包裝機安裝在中間倉的下面,水泥經由進料裝置的給料器喂入包裝機的四個卸料室, 卸料室內有高速旋轉的「十」形葉片, 水泥被葉片加速後,靠離心力和葉片的擠壓力從卸料室切線方向的出料嘴噴出,通過包裝機上的出料嘴灌入四周密封而僅在上角一小孔的水泥紙袋內.在灌袋的同時,定重架按杠桿原理進行稱量,達到規定的質量後,包裝架上產生位移發出一個機械訊號,使出料控制機械立刻產生動作,自動關閉出料閘板,停止灌袋,然後卸袋.因此,每一袋水泥的包裝過程,需要經過插袋、開啟閘板、卸袋三個動作.
五.煤粉制備部分
1.煤粉制備部分工藝流程
原煤經過皮帶機輸送到原煤預均化堆場,經過形成人字型料堆和側面取料的方式進行均化後,通過皮帶機和提升機進入原煤倉。通過調整圓盤喂料機的轉速將原煤輸送到煤磨進行粉磨到一定細度的煤粉。由窯頭來的熱風除對煤粉進行烘乾外,還將一定細度的煤粉帶入煤粉動態選粉機進行選粉,合格的細粉被氣體從選粉機帶走,進入防爆收塵器進行收集。粗粉通過回料溜管和鏈運機輸送回磨進行再次粉磨。由袋收塵器收集下來的煤粉通過螺旋輸送機和電動閘門進入窯頭和窯尾煤粉倉。兩個倉的煤粉分別通過各自環狀天平稱進入兩台螺旋泵,再分別由兩台不同風量的羅茨風機將螺旋泵的煤粉輸送到窯頭和窯尾。
2. 煤粉制備部分主要設備工作原理:
φ2.4×4.75m風掃式烘乾球磨機是由進料管、主軸承、回轉部分、出料管和傳動裝置(電動機、減速機)等主要部件所組成。喂料設備將原煤送入磨機進料裝置的百葉窗式的溜子內,在物料下溜的同時,進風管進來熱風,原煤借其傾斜向下滑動的功能,經過中空軸進入筒體內部.在筒體內裝有一定數量的研磨體,由於筒體回轉波形襯板將研磨體帶到一定高度,再利用其降落時的沖擊能和摩擦能將原煤進行破碎和研磨,在原煤被破碎和研磨的同時,由專設的通風機經過磨機的出料裝置將已經研磨好的細粉連同已經用過的熱風一起吸出磨機.細粉與熱風的混合物經過專設的分離器將不合格的粗粉分出,並送回磨機重新研磨.合格的細粉與熱風的混合物被輸入旋風收塵器內,在此將細粉與熱風分開。
MX50煤粉動態選粉機是煤磨閉路系統中專用的分級設備。主要由殼體、進出風管、導流葉片、轉子、傳動裝置和防爆閥所組成。物料由進風管隨氣流進入選粉機,經灰斗與下殼體間的環形縫隙到達上殼體。氣流通過沿切向布置的導向葉片時被改變方向,形成渦旋並進入轉子,在氣流向內的向心力和轉子旋轉向外的離心力的共同作用下,對物料進行分選。合格的物料(細粉)隨氣流進入轉子內部,經由出風口排出,由下一級收塵設備將成品物料收集下來;不合格的物料(粗粉)則失去動能落入灰斗,通過回料管送回磨內再次循環。