改進(jìn)型O-Sepa選粉機(jī)選粉的效率增產(chǎn)節(jié)能效果
2010-11-19 00:00
1、概述
O-Sepa選粉機(jī)是上世紀(jì)從日本引進(jìn)的，國(guó)內(nèi)大中型粉磨系統(tǒng)采用比較多。經(jīng)國(guó)內(nèi)眾多水泥企業(yè)實(shí)際使用的調(diào)查結(jié)果表明，O-Sepa選粉機(jī)存在的主要問(wèn)題是選粉效率低，單位產(chǎn)品的能耗高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后。對(duì)O-Sepa選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的分析和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)O-Sepa選粉機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在嚴(yán)重的缺陷，造成了選粉效率普遍偏低，一般選粉效率在40％～60％，少數(shù)廠家選粉效率在20％～30％，極少數(shù)有廠家選粉效率達(dá)到60％，造成磨機(jī)過(guò)粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，降低了磨機(jī)產(chǎn)量，增加了電耗。
南京旋立重機(jī)公司和南京工業(yè)大學(xué)粉體科學(xué)與工程研究所聯(lián)合開發(fā)的O-Sepa選粉機(jī)改造新技術(shù)，該項(xiàng)目由我國(guó)著名粉體科學(xué)與工程學(xué)術(shù)帶頭人張少明教授擔(dān)任技術(shù)總負(fù)責(zé)人，徹底解決了O-Sepa選粉機(jī)效率低、電耗高等問(wèn)題，節(jié)能效果效果明顯。改造后，產(chǎn)量普遍提高10％左右，選粉效率從45％提高到80％左右，電耗大幅度下降，這一重大粉磨技術(shù)改造成果，受到眾多使用O-Sepa選粉機(jī)企業(yè)的歡迎。
2、目前O-Sepa選粉機(jī)存在的主要問(wèn)題
O-Sepa選粉機(jī)是上世紀(jì)日本小野田公司率先研發(fā)，在選粉原理上有了進(jìn)一步的突破，其優(yōu)點(diǎn)非常突出，被稱為繼離心式選粉機(jī)、旋風(fēng)式選粉機(jī)之后的第三代選粉機(jī)，目前廣泛應(yīng)用于水泥企業(yè)的圈流粉磨工藝。與第二代旋風(fēng)式選粉機(jī)相比，水泥強(qiáng)度有了提高，產(chǎn)品質(zhì)量有了保證。但近年來(lái)，隨著我國(guó)水泥行業(yè)實(shí)行ISO水泥新標(biāo)準(zhǔn)和單條水泥生產(chǎn)線產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。這些缺陷制約了O-Sepa選粉機(jī)效益的發(fā)揮，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
1）選粉效率低。傳統(tǒng)O-Sepa選粉機(jī)物料分散不充分、不均勻，是影響選粉效率的一個(gè)重要因素，主要是因?yàn)槲锪显谶x粉機(jī)內(nèi)主要靠轉(zhuǎn)子頂部撒料盤的離心力拋出分散，一般O-Sepa選粉機(jī)有2～4個(gè)進(jìn)口，但其本身在分配到各進(jìn)料口的料量已經(jīng)就有差距。因撒料區(qū)域是在轉(zhuǎn)子的邊緣（20mm），所以物料落到撒料盤后，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高的情況下部分物料在剛落下就被甩出撒料盤，物料不能在整個(gè)截面上均勻分布，因而導(dǎo)致分級(jí)區(qū)內(nèi)氣體流場(chǎng)穩(wěn)定，并直接影響到分選效果。
2）由于物料分散效果不好，使得下一步分級(jí)也無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，是大量的合格產(chǎn)品進(jìn)入粗粉區(qū)。如果二次選粉（即三次風(fēng)區(qū)域）能力強(qiáng)，還可將合格顆粒選出成為成品，但是O-Sepa選粉機(jī)的二次風(fēng)基本不起作用。
3）回粉中含有大量成品，特別是30um一下的顆粒進(jìn)入磨機(jī)，導(dǎo)致粉磨效率降低，噸水泥電耗上升，循環(huán)負(fù)荷偏高。
3、改進(jìn)型O-Sepa選粉機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)概述
本機(jī)主要由殼體、回轉(zhuǎn)部分、傳動(dòng)部分、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。殼體部分由殼體、灰斗、進(jìn)料斗、彎管等組成。在殼體內(nèi)裝有導(dǎo)向葉片、緩沖板、空氣密封圈。殼體側(cè)面及頂蓋設(shè)有檢修門。殼體的一、二次風(fēng)進(jìn)口及彎管出口處內(nèi)粘貼有陶瓷；進(jìn)料斗、導(dǎo)向葉片、緩沖板各處均為耐磨材料。殼體上部承受選粉機(jī)主軸所連接的電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、支座等重量。
回轉(zhuǎn)部分由轉(zhuǎn)子、主軸軸承等組成。轉(zhuǎn)子用鍵固定在主軸上，主軸通過(guò)傳動(dòng)部分而轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子由撒料盤、水平垂直隔板、上下軸套、聯(lián)結(jié)板組成。轉(zhuǎn)子是選粉機(jī)的核心部分。主軸及軸承均安裝在主軸套內(nèi)。軸承用稀油潤(rùn)滑，采用橡膠骨架油封及氣封進(jìn)行密封。
3.2工作原理
粉磨后的物料喂入選粉機(jī)的喂料口，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的撒料盤和固定的緩沖板的作用，在分散狀態(tài)下被拋向?qū)蛉~片和轉(zhuǎn)子間，物料在旋轉(zhuǎn)氣流中進(jìn)行分級(jí)。二次風(fēng)的作用增強(qiáng)了旋風(fēng)作用以保持必要的平衡，粗顆粒向下運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)向葉片處仍被進(jìn)入的一、二次風(fēng)進(jìn)行分選。繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)的粗顆粒經(jīng)灰斗處時(shí)再次受到進(jìn)入的三次風(fēng)的分選，使之進(jìn)一步除去混在粗粉中的細(xì)粉，最后選下的粗粉經(jīng)灰斗出了口排出。細(xì)粉通過(guò)轉(zhuǎn)子中心和空氣一起排出，經(jīng)收塵器收集為成品。
本機(jī)為負(fù)壓操作，選粉空氣可以是含塵氣體、外部空氣或兩種空氣的混合氣體。一、二次風(fēng)從各自的空氣入口沿切線方向進(jìn)入選粉機(jī)，通過(guò)具有一定角度的固定導(dǎo)向葉片及轉(zhuǎn)子的格板形成渦流，三次風(fēng)由下部切線方向進(jìn)入選粉機(jī)。
4、進(jìn)型O-Sepa選粉機(jī)性能參數(shù)
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規(guī)格
技術(shù)參數(shù) |
XLX1000 |
XLX1500 |
XLX2000 |
XLX2500 |
XLX3000 |
XLX3500 |
XLX4000 |
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產(chǎn)量（t/h） |
35～55 |
45～80 |
70～110 |
90～130 |
110～160 |
130～190 |
150～210 |
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風(fēng)量（m3/h） |
55000～70000 |
85000～10000 |
110000～130000 |
140000～160000 |
170000～200000 |
200000～230000 |
230000～260000 |
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設(shè)備阻力（Pa） |
1400～2200 |
1400～2200 |
1400～2200 |
1400～2200 |
1400～2200 |
1400～2200 |
1400～2200 |
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電機(jī)功率(kW)
電機(jī)型號(hào) |
55
Y250M-4 |
75
Y280S-4 |
90
280M-4 |
110
Y315S-4 |
132
Y315M1-4 |
200
Y315L2-4 |
250
Y355M2-4 |
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減速機(jī)型號(hào)
速比 |
B2SV-5
5.6 |
B2SV-5
6.3 |
B2SV-6
6.3 |
B2SV-6
7.1 |
B2SV-7
7.1 |
B2SV-8
8 |
B2SV-9
9 |
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稀油站型號(hào)
功率（kW） |
XYZ-10
2×0.55 |
XYZ-10
2×0.55 |
XYZ-10
2×0.55 |
XYZ-10
2×0.55 |
XYZ-10
2×0.55 |
XYZ-16
2×1.1 |
XYZ-16
2×1.1 |
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設(shè)備重量(t) |
13.7 |
17.9 |
23.6 |
26.9 |
29.8 |
34.3 |
40.8 |
5、主要改進(jìn)措施
該項(xiàng)改造的主要內(nèi)容是對(duì)選粉機(jī)的本體進(jìn)行改造，整體流程不變，優(yōu)點(diǎn)是工作量小、投資省、改造周期短。改造步驟為：
1）撒料盤的改造，使物料在整個(gè)圓周分選區(qū)域內(nèi)充分均勻地分散到氣流中。
2）改進(jìn)一二次進(jìn)風(fēng)口，達(dá)到進(jìn)風(fēng)口底部不積料和改變二次風(fēng)量，強(qiáng)化二次風(fēng)選作用。
3）改進(jìn)導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)，調(diào)整一、二、三次風(fēng)比例。
4）更換下錐體，強(qiáng)化三次風(fēng)，改造三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，將原來(lái)的幾點(diǎn)進(jìn)風(fēng)改為環(huán)向切向進(jìn)風(fēng)，使三次風(fēng)對(duì)沿錐體內(nèi)壁下滑物料的二次分選作用得到明顯強(qiáng)化，可大幅度降低回磨物料中合格成品，特別是3um～30um顆粒的含量，從而有助于成品的顆粒組成改善，以及比表面積和強(qiáng)度等級(jí)的提高。
5）加強(qiáng)內(nèi)錐，提高二次選粉能力。
6、操作要求
1）風(fēng)量的控制：一、二次風(fēng)口處的空氣調(diào)節(jié)閥門基本上是全開的。當(dāng)來(lái)自積灰點(diǎn)的粉塵發(fā)生飛散時(shí)可以將調(diào)節(jié)閥門關(guān)小。三次風(fēng)口處的空氣調(diào)節(jié)閥基本上是開至50％。
2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的控制：在本機(jī)所注明的調(diào)速范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可通過(guò)變化轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的細(xì)度，轉(zhuǎn)速高則產(chǎn)品細(xì)度細(xì)（即比表面積高）。另外，不提倡通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度，因?yàn)轱L(fēng)量比規(guī)定值增大或減少都會(huì)影響選粉效率和顆粒的級(jí)配。
7、技術(shù)改造效果
改造后粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量提高10％以上，單位產(chǎn)品電耗降低8％～10％。選粉效率大大提高，從原來(lái)的45％提高到80％左右；容積效率高、處理粉量大，更適于大規(guī)模生產(chǎn)的需要；同時(shí)磨損小，維護(hù)費(fèi)用低。該技術(shù)改造投資省，設(shè)備改造的費(fèi)用僅相當(dāng)于新設(shè)備的1/3，改造周期僅需1～3天，投資少、見效快，緊靠節(jié)省的電費(fèi)即可在短期內(nèi)回收改造投資。
8、用戶情況
1）湖北葛洲壩水泥股份有限公司φ3.8×13m磨機(jī)粉磨特種水泥，使用O-Sepa選粉機(jī)，在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，選粉效率僅45％～50％，回粉現(xiàn)象嚴(yán)重，綜合電耗高，高時(shí)達(dá)到49kWh/t，嚴(yán)重影響噸水泥的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)O-Sepa選粉機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)和撒料盤，更換積灰斗，強(qiáng)化三次風(fēng)等措施，使選粉效率從改造前的48％提高到80％，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅度提高，平均增幅達(dá)到14％以上。由于技術(shù)改造效果顯著，該公司另外兩臺(tái)O-Sepa選粉機(jī)也應(yīng)用的該技術(shù)進(jìn)行改造，并取得了滿意的改造效果。
2）河北冀東三友水泥有限公司粉磨系統(tǒng)中φ4.2×11m水泥磨機(jī)配備了O-Sepa選粉機(jī)，在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)選粉效率不高、粉料分散不均勻等問(wèn)題。后采用專利技術(shù)改造后，水泥產(chǎn)量從原來(lái)的93t/h提高到103t/h，提高了10％以上，選粉效率從原來(lái)的45％提高到80％，能耗降低了10％，靠節(jié)約電費(fèi)很快回收了投資。
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