第6章 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

10T K P =P ? （6-1）

）5.75φ-6.16φn V D 0.184=P i i 0（????? （6-2）

式中：

P T ─磨机需用功率，kW ； P 0─磨机理论功率，kW ； D g ─磨机公称直径，m ；

D g =4~5m ，δ=0.08m D g =3~4m ，δ=0.07m D i ─磨机有效内径，D i =D g -2δ，m ； V i ─磨机有效容积，m 3； n ─磨机转速，r/min ，166

.066.32-=D n ；

φ─研磨体填充率，%，一般为28~30%（γ=4.5t/m 3计）；

γ─钢球容重，t/m 3；

K 1─动力系数，水泥磨、生料磨，大中型：K 1 =1.25；

中小型：K 1 =1.35；

K K n F D 0.515=P 21i 0????? （6-3）

式中：

F ─研磨体装载量，t ，γφV =F i ??； n ─磨机转速，r/min ，5

.0i 3D 42.3K =n -??；

K 3─磨机比转速，%，通常为70~80%；

K 1─磨型系数，K 1=0.69~0.75； K 2─填充率系数，K 2=0.009×(96.7-φ)；

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。

654321808001010C C C C C C F P W W i ?????????

? ??-?= （6-4） 式中：

W 0─磨机单位功耗，kWh/t ；

W i ─物料邦德功指数（易磨性），kWh/t ，各种物料W i 值见表6-1；

表6-1 物料邦德功指数

物料 石灰石 生料 熟料 辊压后熟料 W i （kWh/t ）

8~14

7~12

14~19

12~13

P 80─成品80%通过筛孔的粒径，μm ；

表6-2 P 80与比表面积的关系

F 80─入磨物料80%通过筛孔的粒径，μm ；

表6-3 F 80与粉磨系统的关系

F 80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 C 1~C 6为各种修正系数

因C 1～C 6各修正系数考虑因素较多，为计算方便C 1~C 6的乘积，作如下简化处理：未加辊压机取1.4，增加辊压机取1.33。

6.1.3磨机单位需要功率

210G y y W =W ?? （6-5）

式中：

W G ─磨机单位需用功率，kWh/t ； y 1─物料功指数（B i ）波动系数1.05； y 2─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W 0值见表6-5。

1.3-30S 100.926=W ?? （6-6）

式中：

W 0─磨机单位功耗，kWh/t ；

S ─产品比表面积，cm 2/g 。

表6-5 磨机单位功耗W 0值

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。

T

W P =

Q （6-7） 式中：

Q ─磨机生产能力，t/h ； P T —磨机需用功率，kW ； W 0—磨机单位功耗，kWh/t 。 2．经验公式：

30010q P =Q ?? （6-8）

式中：

Q —磨机生产能力，t/h ； P 0─磨机理论功率，kW ； q 0─磨机单位功产，kg/kWh ；

q 0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q 0(kg/kWh)

表6-7 水泥磨单位理论功产q 0(kg/kWh)

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q 0值、W i 值的对应是q 090kg/kWh 相当于W i 10.5左右。

（2）P.O52.5水泥的比表面积控制在340～360m 2/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q 0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q 0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）。

2γS B 3600=Q ????v （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 ；

)cos -1(D )-(

S 12

1

αγγγ??=或 S ≈0.025D ； D ─辊压机辊径，m ；

γ1─物料容重，t/m 3；

γ2─辊压后料饼容重，t/m 3，见表6-8；

α─咬入角，rad ，一般取0.14~0.16； v ─辊压机辊速，m/s ；

Q Q V K =Q ? （6-10）

式中：

K Q ─物料压缩特性，t/m 3·s/h ；

V Q ─辊压机规格参数，m 3/s ；V Q =D ·B ·v 。

表6-8 物料压缩前后容重

6.2.2辊压机功率

1．辊压机需用功率：

V B D P β2=N T 0????? （6-11）

Q T V P β2=???

式中：

N 0─辊压机需用功率，kW ； β─作用角，rad ，一般为δ/3； P T ─辊子投影压力，kN/m 2； 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 。

D

B F

=

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