焦化廠采用濕法熄焦時(shí)，＜10mm粒級(jí)的粉焦一般占焦炭產(chǎn)量的4.5%左右，采用干法熄焦時(shí)比例會(huì)更高。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，粉焦供燒結(jié)廠作燒結(jié)原料，對(duì)于獨(dú)立焦化廠，粉焦只能外銷。為了降低成本，減少粉焦外銷和瘦煤采購(gòu)難度，節(jié)約煉焦煤資源，焦化廠可將＜10mm的粉焦制備成0.2mm以下焦粉，根據(jù)配煤試驗(yàn)確定的配煤比作為瘦化劑回配煉焦。

采用立式磨制備焦粉的裝置主要由原料給料系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、產(chǎn)品收集系統(tǒng)及送風(fēng)系統(tǒng)等組成。其工藝流程為: 由原料粉焦倉(cāng)來(lái)的粉焦經(jīng)定量給料裝置送入立式磨，在磨內(nèi)粉磨，粒度＜0.2mm 的焦粉由載氣( 空氣或焦?fàn)t煙道氣) 攜出經(jīng)除塵器收集后送入成品倉(cāng)儲(chǔ)存。成品倉(cāng)內(nèi)的焦粉按規(guī)定的配煤比經(jīng)加濕和定量配料后送至備煤系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)，經(jīng)粉碎機(jī)與煉焦煤混勻后裝爐煉焦。

立式磨集粉磨與烘干于一體，在焦粉含水率較高時(shí)，可以焦?fàn)t煙道氣為熱源和載氣，在制備焦粉的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行烘干。

立式磨是借助磨輥和磨盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主要通過(guò)擠壓和研磨粉磨物料的機(jī)械。物料通過(guò)定量給料裝置經(jīng)下料溜管落到磨盤中心，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使物料同時(shí)繞磨盤中心進(jìn)行周向運(yùn)動(dòng)，并沿磨盤徑向向磨盤邊擋料環(huán)移動(dòng)，在擋料環(huán)內(nèi)形成料床。物料在移動(dòng)過(guò)程中通過(guò)磨輥時(shí)被壓碎，同時(shí)顆粒之間相互摩擦、剪切，使棱角和邊緣剝落進(jìn)而被磨碎，這樣的碾磨過(guò)程稱為料床粉磨。碾壓后的物料在離心力作用下從擋料環(huán)溢出，在風(fēng)環(huán)處細(xì)顆粒被高速氣流吹起，大部分粗顆粒被吹回磨盤繼續(xù)粉磨，金屬件等雜質(zhì)穿過(guò)風(fēng)環(huán)由刮板排至磨外。風(fēng)環(huán)處吹起的細(xì)顆粒經(jīng)回轉(zhuǎn)式分離器選粉后，合格的細(xì)粉隨氣流排出磨外，而被分離的粗粉則重新回落到磨盤上進(jìn)行再粉磨。

立式磨具有以下優(yōu)點(diǎn):粉磨效率高、能耗低，與同規(guī)模產(chǎn)量球磨機(jī)相比，節(jié)電30%～50%；允許入磨物料粒度大；磨輥?zhàn)饔迷谖锪仙系牧梢匀藶榭刂?，確保物料所受的力均勻穩(wěn)定;烘干能力強(qiáng)；粉磨可控性好，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短，僅0.5～2min，磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時(shí)分離，避免過(guò)粉磨現(xiàn)象。

處理物料:粉焦;平均入磨粒度:＜10mm;堆密度:約0.5t/m3。磨機(jī)生產(chǎn)能力:5～8t/h(取決于來(lái)料粒度及成品粒度要求)。此外，可通過(guò)調(diào)節(jié)粉磨機(jī)頂部分離器的轉(zhuǎn)速調(diào)整成品粒度和產(chǎn)量。

立式磨是料床粉碎設(shè)備，在設(shè)備已定型的條件下，粉碎效果取決于物料的易磨性及所施加的壓力和承受這些擠壓力的物料量。實(shí)際碾入角隨料層變化而變化，料層越厚，物料的擠壓、阻滯作用摩擦越大，實(shí)際碾入角增大，有利于粉磨。但過(guò)厚會(huì)使物料與磨輥相對(duì)滑動(dòng)量增加，磨輥起伏振動(dòng)增加; 反之，若料層減薄，碾入角減少，立磨有效碾壓區(qū)減小，碾壓效率降低; 過(guò)薄時(shí)磨輥的上下振動(dòng)加劇，甚至損壞機(jī)件。

磨機(jī)和磨輥間需有1個(gè)更小間隙，這是為了保證在極限狀態(tài)下磨輥不會(huì)接觸磨盤。鑒于磨機(jī)磨輥和磨盤直徑較小，粉焦密度和塊度較小，磨內(nèi)流動(dòng)性極好，選型宜采用低研磨壓力、小輥盤間隙的磨機(jī)，更小間隙可取小值。

研磨壓力小則效率低，不能充分研碎物料，粗顆粒物料在離心力作用下甩向磨盤邊緣溢出，吐渣量增加。研磨壓力大則效率高，吐渣量少，但主電機(jī)電流大，立磨運(yùn)行不穩(wěn)定，易引起振動(dòng)。根據(jù)試驗(yàn)，立式磨碾壓系統(tǒng)應(yīng)采用較低的研磨壓力。

在焦粉含水率較低時(shí)，為降低操作難度，可全部以空氣作載氣。焦粉含水率較高時(shí)，可部分或全部采用焦?fàn)t煙道氣作熱源和載氣，在制備焦粉的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行烘干。由于焦?fàn)t煙道氣含水率高達(dá)20%，在溫度低時(shí)特別容易結(jié)露，故在整個(gè)工藝流程中必須保證載氣流通環(huán)節(jié)各處溫度在露點(diǎn)以上。此外，溫度不得過(guò)高，以免燒壞袋式除塵器。因此，存在夏季更熱月處理干料時(shí)磨機(jī)出口出現(xiàn)高溫，以及冬季更冷月處理濕物料磨機(jī)出口出現(xiàn)低溫的極端不利工況。

通過(guò)熱量衡算和實(shí)際應(yīng)用情況得知，冬季更冷月濕料工況出料口混合物溫度高于露點(diǎn)溫度，不存在結(jié)露和燒袋式除塵器布袋的問(wèn)題。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，立式磨本體與管路的熱損失與理論計(jì)算略有出入，但大體偏差不大。此外采用煙道氣作載氣時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)空氣與煙道氣的比例調(diào)節(jié)出料口的溫度。

產(chǎn)品在立式磨內(nèi)停留時(shí)間較短，避免過(guò)度粉碎。產(chǎn)品粒度均勻且粗細(xì)可調(diào)，出磨粒度＜0.2mm的可超過(guò)90%。經(jīng)核算，采用立式磨制備焦粉的生產(chǎn)成本不超過(guò)60元/t焦粉。按外購(gòu)瘦煤的價(jià)格與焦粉外銷價(jià)差約200元/t計(jì)，扣除焦粉生產(chǎn)成本后，煉焦煤成本可降低140元/t。按100萬(wàn)t/a焦化廠年產(chǎn)粉焦4.5萬(wàn)t全部回配煉焦，年節(jié)省成本630萬(wàn)元。由于系統(tǒng)采用全負(fù)壓操作，正常生產(chǎn)時(shí)無(wú)灰塵外逸。立式磨采用的是料床粉磨的原理，噪聲較小。制備合格的焦粉通過(guò)加濕機(jī)加濕后定量添加到配合煤輸送機(jī)，不存在揚(yáng)塵的問(wèn)題。立式磨焦粉制備裝置工藝裝備水平和自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，操作相對(duì)簡(jiǎn)單。立式磨焦粉制備裝置既可隨焦化廠同步建設(shè)，也可在現(xiàn)有焦化廠增建。