一种立式辊磨的分级粉磨结构.pdf

本发明公开了一种立式辊磨的分级粉磨结构，包括确定在所述立式辊磨的粉磨区内的研磨区和回料管，所述回料管的进口与选粉机的回料口连接，所述回料管的出口与所述研磨区相对。本发明通过采用在粉磨区内确定研磨区、在选粉机的回料口上连接回料管，并使回料管的出口与研磨区相对的结构，将制约立式辊磨料层稳定的较细的从选粉机返回的二级物料从新喂料料层中分离出来，喂入研磨区集中研磨，一方面能够确保二级物料的研磨有比较高的效率，另一方面能够改善磨盘上新喂料料层的稳定性，提高新喂料的粉磨效率。综上所述，应用本发明的立式辊磨，在磨内不喷水的条件下，能够提高运行的稳定性，提高粉磨效率、改善产品质量、降低电耗。

1.  一种立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，包括确定在所述立式辊磨的粉磨区内的研磨区和回料管，所述回料管的进口与选粉机的回料口连接，所述回料管的出口与所述研磨区相对。

2.  根据权利要求1所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个锥形粉磨辊和一个磨盘，所述锥形粉磨辊小端在内大端在外，所述磨盘与锥形粉磨辊大端对应的区域形成所述研磨区；所述回料管的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置一根所述回料管。

3.  根据权利要求1所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个锥形粉磨辊和1个磨盘，所述锥形粉磨辊小端在内大端在外，所述锥形粉磨辊的中段设有环形凹槽；在所述磨盘与锥形粉磨辊中段环形凹槽相对的部位形成有与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽咬合的环状凸起，在所述磨盘与锥形粉磨辊小端相对的区域形成一级新喂料的破碎区，在磨盘环状凸起与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽相对的区域形成所述研磨区，在所述磨盘与锥形粉磨辊大端相对应的区域形成研磨精整区；所述回料管的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置一根所述回料管。

4.  根据权利要求1所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个粉磨辊和1个磨盘，在所述磨盘上方设置与其固接的辅助磨盘，在所述辅助磨盘上设有均匀布置的至少2个研磨辊，所述辅助磨盘上面的区域形成所述研磨区；所述回料管的数量与所述研磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述研磨辊的前方设置一根所述回料管。

5.  根据权利要求1所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个粉碎辊、均匀布置的至少2个研磨辊和1个磨盘，在所述磨盘的粉磨区中部设有隔环，所述隔环将所述磨盘的粉磨区分成位于内侧的破碎区和位于外侧的所述研磨区，所有所述粉碎辊均设置在所述破碎区内，所有所述研磨辊均设置在所述研磨区内；所述回料管的数量与所述研磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述研磨辊的前方设置一根所述回料管。

6.  根据权利要求4所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所有所述粉磨辊 设有一套加压系统Ⅰ，所有所述研磨辊设有一套加压系统Ⅱ。

7.  根据权利要求5所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所有所述粉碎辊设有一套加压系统Ⅲ，所有所述研磨辊设有一套加压系统Ⅳ。

8.  根据权利要求2或3所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，在每个所述锥形粉磨辊的前方30°～45°处设置一根所述回料管。

9.  根据权利要求4或5所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，在每个所述研磨辊的前方30°～45°处设置一根所述回料管。

10.  根据权利要求3～5任意一项所述的立式辊磨的分级粉磨结构，其特征在于，所述磨盘中部采用锥形结构与粉磨区相连。

一种立式辊磨的分级粉磨结构
技术领域
本发明属于粉磨技术领域，特别涉及一种立式辊磨的分级粉磨结构。
背景技术
立式辊磨简称立磨，其粉磨原理是料层粉磨，即通过颗粒与颗粒之间相互挤压来实现物料的粉磨，粉磨过程可控性好，粉磨效率高。立式辊磨目前采用的粉磨结构为：新喂料及选粉机回料在重力作用下由料仓混合喂入磨盘中部，磨盘转动带动物料转动，物料在离心力的作用下由磨盘中部向磨盘边缘运动，当物料运动至磨辊下方时，在挡料圈和磨辊压力的共同作用下，磨辊挤压物料(料层)，物料被粉磨，粉磨后的物料在离心力的作用下越过挡料圈，离开磨盘，在重力作用下落入风环，随后被风环内向上的高速气流带入磨机上部的选粉机，合格成品被选粉机选走，不合格的大颗粒经选粉机的回料口进入料仓，与新喂料混合后重回磨盘继续粉磨，直至粉磨成合格粒度要求的成品。
料层粉磨确保高效的前提是：料层稳定。立式辊磨粉磨单元现有结构在粉磨水泥生料、矿渣等料层稳定性好的物料时，粉磨效率高，但当粉磨水泥，尤其是粉磨高硅(熟料配比≥85％)和纯硅水泥时，立磨暴露出振动大、系统电耗高、主机电流低等问题，其主要原因是：粉磨高硅或纯硅水泥时，因入磨物料易磨性变差，盘上料中半成品颗粒(45～80μm)含量增加，料层的流动性变好、失稳，料层粉磨的前提丧失。因此要解决粉磨高硅或纯硅水泥时立磨振动大、产量低、电耗高等问题，关键在于解决水泥半成品的粉磨效率问题。
针对立式辊磨粉磨高硅或纯硅水泥时暴露出的振动大、电耗高等问题，国际上普遍采用的做法是：采用磨内喷水的措施来缓解，但磨内喷水对水泥强度等性能指标有不利影响，因此研究不喷水条件下立式辊磨粉磨高硅或纯硅水泥技术十分必要。
传统的立式辊磨采用混合粉磨结构，选粉机回料同新喂料先于磨盘上方喂料仓中混合后再喂入磨盘上方，这样会导致磨盘上新喂料层在被磨辊粉磨之前已夹杂大量细粉，料层的稳定性变差，粉磨效率降低。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种立式辊磨的分级粉磨结构，采用该结构，立磨在磨内不喷水的条件下，能够提高运行的稳定性，提高粉磨效率、改善 产品质量、降低电耗。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种立式辊磨的分级粉磨结构，包括确定在所述立式辊磨的粉磨区内的研磨区和回料管，所述回料管的进口与选粉机的回料口连接，所述回料管的出口与所述研磨区相对。
所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个锥形粉磨辊和一个磨盘，所述锥形粉磨辊小端在内大端在外，所述磨盘与锥形粉磨辊大端对应的区域形成所述研磨区；所述回料管的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置一根所述回料管。
所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个锥形粉磨辊和1个磨盘，所述锥形粉磨辊小端在内大端在外，所述锥形粉磨辊的中段设有环形凹槽；在所述磨盘与锥形粉磨辊中段环形凹槽相对的部位形成有与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽咬合的环状凸起，在所述磨盘与锥形粉磨辊小端相对的区域形成一级新喂料的破碎区，在磨盘环状凸起与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽相对的区域形成所述研磨区，在所述磨盘与锥形粉磨辊大端相对应的区域形成研磨精整区；所述回料管的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置一根所述回料管。
所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个粉磨辊和1个磨盘，在所述磨盘上方设置与其固接的辅助磨盘，在所述辅助磨盘上设有均匀布置的至少2个研磨辊，所述辅助磨盘上面的区域形成所述研磨区；所述回料管的数量与所述研磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述研磨辊的前方设置一根所述回料管。
所述立式辊磨设有均匀布置的至少2个粉碎辊、均匀布置的至少2个研磨辊和1个磨盘，在所述磨盘的粉磨区中部设有隔环，所述隔环将所述磨盘的粉磨区分成位于内侧的破碎区和位于外侧的所述研磨区，所有所述粉碎辊均设置在所述破碎区内，所有所述研磨辊均设置在所述研磨区内；所述回料管的数量与所述研磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述研磨辊的前方设置一根所述回料管。
所有所述粉磨辊设有一套加压系统Ⅰ，所有所述研磨辊设有一套加压系统Ⅱ。
所有所述粉碎辊设有一套加压系统Ⅲ，所有所述研磨辊设有一套加压系统Ⅳ。
在每个所述锥形粉磨辊的前方30°～45°处设置一根所述回料管。
在每个所述研磨辊的前方30°～45°处设置一根所述回料管。
所述磨盘中部采用锥形结构与粉磨区相连。
本发明具有的优点和积极效果是：通过采用在粉磨区内确定研磨区、在选粉机的回料口上连接回料管，并使回料管的出口与研磨区相对的结构，将制约立式辊磨料层稳定的较细的从选粉机返回的二级物料从新喂料料层中分离出来，在研磨区集中研磨，一方面能够确保二级物料的研磨有比较高的效率，另一方面能够改善磨盘上新喂料料层的稳定性，提高新喂料的粉磨效率。综上所述，应用本发明的立式辊磨，在磨内不喷水的条件下，能够提高运行的稳定性，提高粉磨效率、改善产品质量、降低电耗。
附图说明
图1是本发明实施例2的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明实施例3的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是本发明实施例4的结构示意图；
图6是图5的俯视图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
一种立式辊磨的分级粉磨结构，包括确定在所述立式辊磨的粉磨区内的研磨区和回料管，所述回料管的进口与选粉机的回料口连接，所述回料管的出口与所述研磨区相对。采用回料管收集由选粉机返回的二级物料，将二级物料与一级新喂料分离，并将所述一级新喂料喂入磨盘中部，将所述二级物料喂入所述研磨区。
本发明的核心思想是：分离原理，即将制约立式辊磨料层稳定的较细的从选粉机返回的二级物料从一级新喂料料层中分离出来集中粉磨，这样做的目的主要有两个：一是二级物料较细，可采用专用结构研磨，以确保比较高的效率，二是将二级物料从一级新喂料料层中分离出来后，磨盘上一级新喂料料层的稳定性得到改善，粉磨效率也能得到提高。在本发明中，二级物料由一级新喂料料层中分离出来的过程是借助与选粉机连接的回料管来实现的。
在立式辊磨的粉磨区域内确定研磨区的方法可有多种，既可以通过对现有的磨辊磨盘结构进行改进来实现，也可以在现有磨辊磨盘上进行明确，还可以增设研磨子系统。但后者会使系统复杂化，并不建议采用。下面介绍本发明的4个具体实施例。
实施例1：
保持立式辊磨现有的磨盘和粉磨辊结构及位置不变，所述立式辊磨采用均匀布置的至少2个锥形粉磨辊和一个磨盘进行粉磨，所述锥形粉磨辊的小端在内大端在外，所述磨盘与锥形粉磨辊大端对应的区域形成所述研磨区；所述回料管的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置1根所述回料管。
在这种情况下，上述分级粉磨结构的具体工作过程为：
一级新喂料的粉磨方法采用现有技术，由磨盘上方料仓喂入磨盘中部，磨盘转动带动盘上料转动，物料在离心力的作用下由磨盘中部向磨盘边缘运动，在磨盘与粉磨辊小端对应的区域被粉碎，被粉碎的一级新喂料继续向磨盘边缘运动至磨盘与粉磨辊大端对应的区域-研磨区，与从回料管喂入的二级物料混合研磨后进入选粉机。
在每个所述锥形粉磨辊的前方设置1根所述回料管，能够实现多点喂料集中研磨。上述回料管4最好布置在锥形粉磨辊的前方30°～45°处，使所述二级物料由回料管4自所述粉磨辊的前方30°～45°处喂入，可以缩短二级物料的空行程。在本实施中，回料管4布置在锥形粉磨辊的前方30°处。
实施例2：
请参见图1～图2，对立式辊磨现有的一个磨盘和均匀布置的至少2个锥形粉磨辊结构进行改进：一)对锥形粉磨辊进行结构改进：在现有锥形粉磨辊的中段设置环形凹槽，锥形粉磨辊的布置方式不变，依然是小端在内，大端在外；二)对磨盘的结构进行改进：在磨盘与锥形粉磨辊中段环形凹槽12相对的部位形成有与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽12咬合的环状凸起，在所述磨盘与锥形粉磨辊小端13相对的区域形成一级新喂料的破碎区23，在磨盘环状凸起与所述锥形粉磨辊中段环形凹槽12相对的区域形成所述研磨区22，在所述磨盘与锥形粉磨辊大端11相对应的区域形成研磨精整区21；所述回料管4的数量与所述锥形粉磨辊的数量相同，所有所述回料管4均匀布置，每个所述锥形粉磨辊的前方设置一根所述回料管4。
在本实施例中，粉磨辊和磨盘均设有明确的工艺分级结构。粉磨辊沿宽度方向被分为主要承担破碎功能的粉磨辊小端13、主要承担研磨功能的粉磨辊中段环形凹槽和主要承担研磨和颗粒修形功能的粉磨辊大端11。磨盘与粉磨辊对应也分为三个功能区，构成如图1所示的牙型咬合结构，增加料层流动的阻力和研磨面积。
在这种情况下，上述分级粉磨结构的具体工作过程为：
请参见图1，一级新喂料由磨盘上方料仓3喂入磨盘中部，磨盘转动带动盘上料转动，块状物料在离心力的作用下由磨盘中部向磨盘边缘运动，待运动至磨辊小端13处时，块状料层因细粉量少、料层稳定，破碎效率高；由选粉机返回的二级物料不再同一级新喂料混合，而是由独立的回料管4收集，于粉磨辊前方喂入研磨区22，在研磨区22内，由选粉机返回的二级物料与被破碎的一级新喂料混合研磨，由于此处工艺带是槽型结构，料层流动受限，二级物料得到集中研磨，研磨效率高；在离心力的作用下，经过研磨的物料继续向研磨精整区21运动，在此区域，料层也因此区域工艺带的槽型结构，流动受限，得到高效研磨和修形，最后在离心力作用下越过挡料圈5，离开磨盘完成粉磨过程。然后进入选粉机进行选粉。
上述立式辊磨的分级粉磨结构主要由三种功能部件组成：1)用于收集选粉机返回物料的回料管；2)工艺带分级磨辊；3)工艺带分级磨盘。在上述三种功能部件中，回料管4是核心功能元件，也是本发明的主要创新点，回料管4不仅能决定料层分级粉磨实现的可能与否，而且能够派生出多种能够实现分级粉磨功能的磨辊和磨盘结构变体。
本实施例能高效实现二级细料的集中粉磨，大幅提高粉磨效率，尤其是细粉(粒径80μm)的粉磨效率，理论计算模型工艺参数及结果见表1。
表1混合粉磨工艺指标理论值和分级粉磨工艺指标理论值


本实施例将立式辊磨的粉磨区进行了清晰的功能划分，采用回料管将选粉机回料喂入研磨区，结合料层粉磨的原理，从限制料层流动的角度对不同的功能带进行槽型结构设计，以稳定料层，提高粉磨效率，尤其是使二级细粉的粉磨效率得到明显提高，请参见表1。本实施例同现有技术相比，有利于提高立式辊磨运行的稳定性，增加产量、降低系统电耗、改善产品质量。
每个所述锥形粉磨辊的前方设置1根所述回料管4，能够实现多点喂料集中研磨。上述回料管4最好布置在锥形粉磨辊的前方30°～45°处，使所述二级物料由回料管4自所述粉磨辊的前方30°～45°处喂入，可以缩短二级物料的空行程。在本实施中，回料管4布置在锥形粉磨辊的前方30°处，二级物料由每个粉磨辊的前方30°处喂入所述研磨区22，实现多点喂料集中研磨。磨盘中部采用锥形结构与粉磨区相连，以加快物料向粉磨区运动的速度，提高粉磨效率。
实施例3：
请参见图3～图4，所述立式辊磨采用均匀布置的至少2个粉磨辊1和1个磨盘2进行粉磨，在所述磨盘2上方设置与其固接的辅助磨盘6，在所述辅助磨盘6上设有均匀布置的至少2个研磨辊7，所述辅助磨盘6上面的区域形成所述研磨区。所述回料管4的数量与所述研磨辊7的数量相同，所有所述回料管4均匀布置，每个所述研磨辊7的前方设置一根所述回料管4。
上述立式辊磨采用双层磨盘结构，由同一驱动装置驱动。粉磨辊1和磨盘2主要承担对一级新喂料的破碎和研磨以及成品颗粒的修形，一级新喂料由料仓3喂入；所述辅 助磨盘6和研磨辊7承担二级物料的集中研磨。每个所述研磨辊7的前方设置1根所述回料管4，能够实现多点喂料集中研磨。上述回料管4最好布置在研磨辊7的前方30°～45°处，使所述二级物料由回料管4自所述研磨辊7的前方30°～45°处喂入，可以缩短二级物料的空行程。由选粉机返回的二级物料由回料管4从每个研磨辊7的前方喂入所述辅助磨盘6，研磨后的物料在离开辅助磨盘6下落过程中被磨盘2上方的向上气流带入选粉机，完成一次粉磨循环。施加在所有粉磨辊1上的压力F1由加压系统Ⅰ提供，施加在所有研磨辊7上的压力F2由加压系统Ⅱ提供，粉磨辊1和研磨辊7各自设置独立的加压系统进行加压，可方便地实现研磨强度的灵活调整。在本实施例中，回料管4布置在研磨辊的前方30°处，二级物料由每个研磨辊的前方30°处喂入所述研磨区。磨盘中部采用锥形结构与粉磨区相连，以加快物料向粉磨区运动的速度，提高粉磨效率。
实施例4：
请参见图5～图6，所述立式辊磨采用均匀布置的至少2个粉碎辊8、均匀布置的至少2个研磨辊7和1个磨盘2进行粉磨，在所述磨盘2的粉磨区中部设有隔环9，所述隔环9将所述磨盘的粉磨区分成位于内侧的破碎区23和位于外侧的所述研磨区22，所有所述粉碎辊8均设置在所述破碎区23内，所有所述研磨辊7均设置在所述研磨区22内；所述回料管4的数量与所述研磨辊7的数量相同，所有所述回料管4均匀布置，每个所述研磨辊7的前方设置一根所述回料管4。
上述立式辊磨采用并联粉磨结构，新喂料由料仓3喂入磨盘2的中部，施加在所有粉碎辊8上的压力F1由加压系统Ⅲ提供，施加在所有研磨辊7上的压力F2由加压系统Ⅳ提供。粉碎辊8和研磨辊7分别由独立的加压系统进行加压，可方便地实现研磨强度的灵活调整。每个所述研磨辊7的前方设置1根所述回料管4，能够实现多点喂料集中研磨。上述回料管4最好布置在研磨辊7的前方30°～45°处，使所述二级物料由回料管4自所述研磨辊7的前方30°～45°处喂入所述研磨区22，可以缩短二级物料的空行程。在本实施例中，回料管4布置在研磨辊的前方30°处，二级物料由每个研磨辊的前方30°处喂入所述研磨区22。磨盘中部采用锥形结构与粉磨区相连，以加快物料向粉磨区运动的速度，提高粉磨效率。
本发明来源于水泥立式辊磨，但不限于水泥立式辊磨，可在水泥生料、矿渣、煤、石油焦、超细粉磨等立式辊磨中推广应用。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。