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提高磨機粉磨效率的措施研究

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  [摘要]水泥企業(yè)粉磨系統(tǒng)的粉磨效率直接影響企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟效益。文章通過如何提高球磨機粉磨系統(tǒng)的粉磨效率,從入磨物料性質(zhì)、工藝參數(shù)、機械結(jié)構(gòu)和性能等幾方面進(jìn)行論述和探討。
 ?。坳P(guān)鍵詞]磨機;粉磨效率;控制
  一個合理的粉磨系統(tǒng),與它的工藝布置、設(shè)備的選型、磨機各倉的粉磨能力有關(guān)。影響磨機粉磨效率的因素包括幾個方面,一是物料性質(zhì)方面入磨物料粒度、易磨性、溫度、水分、成品細(xì)度等;二是工藝參數(shù)方面:研磨體級配、填充率和裝載量、磨機通風(fēng);三是機械結(jié)構(gòu)方面:磨機的分倉及各倉的長度、襯板形式、隔倉板形式、篦孔大小及通孔率、選粉機性能等。只有將上述因素綜合考慮,互相平衡才可以達(dá)到提高磨機的粉磨效率,達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的。要達(dá)到上述目的,必須保證在結(jié)構(gòu)上做到合理,適應(yīng)性強,篩分裝置簡單,堅固可靠,對物料能充分篩選,既能減少產(chǎn)品過粉磨現(xiàn)象,又能保證獲得較高的比表面積和合理的顆粒級配。
  
  一、物料性質(zhì)
  
  (一)入磨物料粒度與成品細(xì)度的控制
  入磨物料粒度的大小是影響磨機產(chǎn)量的主要因素之一。入磨物料粒度大時,研磨體的沖擊和研磨作用就很難適應(yīng),磨機的一倉就要裝入較多的大鋼球,以增強沖擊粉碎物料的能力。顯然,一倉在一定程度上擔(dān)負(fù)著破碎作用,造成粉磨過程不合理。由于磨機的功能利用率很低,入磨物料粒度越大,磨機產(chǎn)量越低。入磨物料的粒度應(yīng)在25mm以下,入磨物料粒度減小后,一倉可裝入直徑較小的鋼球,在相同的鋼球裝載量下,增加鋼球的總數(shù)和總表面積,就可提高粉磨效率。
  在實際生產(chǎn)中,當(dāng)入磨物料粒度大于25mm時,一、二倉的平均球徑相應(yīng)地增大,磨機的粉碎能力增加粉磨效率降低,入磨物料粒度最好小于10mm,有條件時小于5mm更好,通過調(diào)整鋼球級配,更有利于提高磨機的粉磨效率。
 ?。ǘ┤肽ノ锪系囊啄バ?br/>   從各物料實驗表明,結(jié)構(gòu)致密、結(jié)晶好的物料比較難磨,熟料的易磨性與各種礦物組成和冷卻有關(guān)系。實踐表明,熟料中KH值和P值高、C3S量多、C4AF少、冷卻速度快,熟料較脆易磨。如熟料的KH值和P值低、C2S和C4AF含量多,冷卻緩慢、還原氣氛重而結(jié)大塊的熟料難磨。
  混合料中的粒化高爐礦渣在出爐時,水淬好的結(jié)構(gòu)疏松多孔就易磨,水淬條件差的就難磨。
 ?。ㄈ┤肽ノ锪系乃?br/>   入磨物料的水分直接影響配料的準(zhǔn)確及磨機臺時產(chǎn)量的高低,以及燒成工段熱耗的多少。入磨物料水分高可能會出現(xiàn)飽磨或磨內(nèi)襯板粘料,水分如果大于5%,磨機很難再正常運行。一般來說,入磨物料綜合水分增加1%,磨機臺時產(chǎn)量會下降6%~10%。在水泥磨中,入磨水分太高,鋼球相互摩擦?xí)r會產(chǎn)生靜電,導(dǎo)致出現(xiàn)“包球”現(xiàn)象。入磨水分一般控制在1.5 %左右較為合理。
  (四)入磨物料的溫度
  入磨物料溫度對磨機的產(chǎn)量和水泥質(zhì)量有較大影響,磨內(nèi)溫度太高,會造成粉磨效率下降。控制好入磨物料溫度是保證磨況良好,避免出現(xiàn)“包球”及出磨水泥溫度高等現(xiàn)象。如果入磨物料的溫度超過90℃,磨內(nèi)溫度一般情況已經(jīng)超過120℃,磨內(nèi)溫度越高,產(chǎn)品顆粒產(chǎn)生的靜電越強,顆粒在靜電的吸附作用下會產(chǎn)生聚集,在鋼球的沖擊下,會粘附在鋼球及襯板上,形成緩沖墊層,導(dǎo)致粉磨效率大幅降低。一般來說,水泥磨入磨物料的溫度一般控制在80℃以下較好。
  
  二、工藝參數(shù)
  
   (一)研磨體級配
  研磨體的級配與填充率不僅直接影響水泥產(chǎn)量的提高,更影響水泥單位電耗、球耗。所以,在球磨機的管理與控制中占主要位置。
  在確定合理的裝載量的前提下,確定合理的各倉鋼球級配、各級鋼球的配合比例及平均球徑是保證粉磨效率的根本。生產(chǎn)實踐表明,當(dāng)入磨物料粒度大、硬度大時,需用球徑較大的鋼球沖擊,粒度小、易磨的物料宜用小鋼球沖擊,細(xì)料應(yīng)以小鋼球進(jìn)行研磨。
  在確定平均球徑前應(yīng)選擇合適的級數(shù),在大多數(shù)企業(yè),雙倉閉路磨一倉一般選4級,二倉3~4級;三倉磨一倉、二倉為3~4級,三倉為2~3級。在確定各倉級數(shù)的前提下,確定各倉的平均球徑。
  確定鋼球平均球徑的原則:要與入磨物料的粒度、硬度、易磨性相適應(yīng),物料難磨時或流速快時,相應(yīng)減少平均球徑,降低物料流速;磨機直徑大、磨機的轉(zhuǎn)速高時,鋼球提升得高,沖擊力大,相應(yīng)平均球徑應(yīng)小些;襯板帶球能力低時,鋼球的提升高度不足沖擊力小,應(yīng)增大球徑;使用雙層隔倉板時球徑應(yīng)比單層隔倉板時??;配球時應(yīng)采用兩頭小、中間大,即大、小球應(yīng)少些,中間球應(yīng)多些。
 ?。ǘ┨畛渎?br/>   填充率的合理選擇直接影響沖擊次數(shù)、研磨面積,反映各倉球面高低,還影響研磨體的沖擊高度,其范圍在25%~35%之間。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,對于多倉長磨或閉路磨的填充率應(yīng)是前倉高于后倉,依次遞減;長徑比較小的磨機,磨生料時,兩倉持平或二倉稍高,磨水泥時,后倉比前倉高2%~3%;當(dāng)物料易磨性較好時,或產(chǎn)品細(xì)度要求較粗時,可適當(dāng)提高一倉的填充率,以提高產(chǎn)量。
 ?。ㄈ┠C通風(fēng)
  磨機通風(fēng)至關(guān)重要,是直接影響粉磨效率高低的重要因素,對磨機的產(chǎn)量和質(zhì)量都有明顯影響。磨內(nèi)通風(fēng)可根據(jù)磨機循環(huán)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié),磨內(nèi)風(fēng)速一般控制在1.5m/s左右較為合適。
  
  三、機械結(jié)構(gòu)
  
 ?。ㄒ唬┠C的分倉及各倉的長度
  根據(jù)磨機的長度進(jìn)行分倉,多數(shù)磨機分為2~4個倉。目前,各種規(guī)格的球磨機粗磨倉的長度多是根據(jù)入料最大粒度為25mm進(jìn)行設(shè)計的,因而粗磨倉長度普遍相對較長。為了使各倉能力相匹配,許多廠家采取了適當(dāng)縮短粗磨倉長度、增大細(xì)磨倉長度的做法,取得了較好的效果。再配合研磨體的相應(yīng)調(diào)整,獲得了滿意的生產(chǎn)效果。
 ?。ǘ┮r板形式、隔倉板形式、篦孔大小及通孔率
  在筒體襯板中,粗磨倉的任務(wù)主要是破碎,要求襯板有較大的提升能力,現(xiàn)在多用大階梯襯板。細(xì)磨倉的任務(wù)主要是研磨,目前較理想的是雙曲面襯板,即不僅有軸向傾斜曲面,沿圓周方向亦有傾斜曲面,不但能夠增加鋼球的橫向分級,還能提高鋼球的研磨率。
  隔倉板的改進(jìn)。近年來,高細(xì)磨的發(fā)展促進(jìn)了隔倉板的改進(jìn),使其除具有阻隔大塊料、防止研磨體串倉、保證通風(fēng)、強制送料等傳統(tǒng)功能外,還具有新的分級功能。如帶分級篩的雙層隔倉板,除具有強制送料作用外,還能將粒度較大的粗顆粒返送回粗磨倉繼續(xù)粉磨。
  篦縫的寬度及排列方式是為通過物料而確定的。一般來說,篦縫的寬度出料篦板應(yīng)比上級隔倉板寬2mm。一倉的篦縫的寬度不宜過寬,閉路磨控制在10~14mm,通孔率在7%~9%較為合適,各企業(yè)可通過實際生產(chǎn)情況而定。篦縫的排列方式大體上分為同心圓、輻射形、斜線形、多邊形等。如同心圓,磨機在正常運行時,物料順同心圓切線方向運動,物料流速比較快,不易堵塞。
 ?。ㄈ┻x粉機的性能
  選粉機是閉路粉磨系統(tǒng)的重要組成部分,選粉機的操作參數(shù)將關(guān)系到整個系統(tǒng)的生產(chǎn),其性能將直接影響系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。最基本的方法是隨著循環(huán)負(fù)荷的增加,選粉效率下降的幅度要小,這時選粉機的選粉效率越高,成品量越多,磨機的產(chǎn)量就越高。同時也說明選粉機撒料盤結(jié)構(gòu)和小風(fēng)葉布置合理、分散效果好等。最簡單的方法,就是測定回料中30μm顆粒的百分含量,回料中30μm含量越少,選粉機的性能也就越好。
  
  四、結(jié)語
  
  在生產(chǎn)實際中很難使粉磨能力與選粉能力達(dá)到平衡,通常情況下,選粉能力要大于粉磨能力,不能因選粉能力的不足而影響粉磨能力的發(fā)揮。在閉路粉磨系統(tǒng)中,選粉效率對磨機產(chǎn)量影響很大,適當(dāng)提高選粉效率磨內(nèi)的過粉磨現(xiàn)象減少,可改善磨機的粉磨條件,提高粉磨效率。然而選粉效率高磨機產(chǎn)量不一定高,選粉機的作用要同磨機的粉磨作用相配合,才能提高磨機產(chǎn)量。循環(huán)負(fù)荷率在合理范圍內(nèi)增加,磨內(nèi)物料通過量隨循環(huán)負(fù)荷的增加而增多,循環(huán)次數(shù)增加、流速加快、緩沖作用減弱、過粉磨現(xiàn)象減少,粉磨效率提高。如果控制成品細(xì)度不變,增加磨機的喂料量時,循環(huán)負(fù)荷便會相應(yīng)增加;而保持磨機喂料量不變,使成品細(xì)度變細(xì),循環(huán)負(fù)荷將增加,選粉效率會下降。循環(huán)負(fù)荷率太高,磨內(nèi)球料比過小,導(dǎo)致物料緩沖作用增強,粉磨效率反而降低。所以,循環(huán)負(fù)荷只能保持在一個合理的范圍內(nèi),以保持較高的選粉效率和適宜的球料比,從而提高粉磨效率??刂撇⒈3肿罴训倪x粉效率和循環(huán)負(fù)荷率,以增加磨機產(chǎn)生的細(xì)粉量,通過選粉機的調(diào)節(jié)使產(chǎn)品細(xì)度達(dá)到規(guī)定指標(biāo),從而提高磨機粉磨效率。
 ?。蹍⒖嘉墨I(xiàn)]
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