何勐 劉巖
摘 要:磨粉系統(tǒng)是水泥企業(yè)生產(chǎn)中極為重要的部分,粉磨效率會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量以及質(zhì)量造成直接影響,即對(duì)水泥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成直接影響。文章通過(guò)對(duì)水泥生產(chǎn)中水泥企業(yè)粉磨系統(tǒng)的論述,對(duì)粉磨效率的提高提出了針對(duì)性的建議,分別從設(shè)備性能、結(jié)構(gòu)以及物料性質(zhì)和工藝參數(shù)等進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:磨粉系統(tǒng);磨機(jī);粉磨效率
粉磨系統(tǒng)的合理性是和設(shè)備選型、工藝布置以及各倉(cāng)磨粉的能力相關(guān)的,粉磨效率會(huì)受到多方面的影響,如磨機(jī)的物料性質(zhì)、粒度、溫度、易磨性、以及成品的細(xì)度、水分等因素。其次,研磨體的裝載量、級(jí)配、填充率和通風(fēng)等工藝參數(shù)也會(huì)對(duì)粉磨效率造成影響。最后,磨機(jī)的磨倉(cāng)長(zhǎng)度、隔板形式以及襯板形式和通孔率、篦孔大小等機(jī)械結(jié)構(gòu)問(wèn)題等也會(huì)影響粉末效率。只有綜合考慮上述因素才能夠使得磨機(jī)效率得以提高,從而達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的目的。只有在結(jié)構(gòu)上保證設(shè)備具有合理性,并使得設(shè)備具有高適應(yīng)性、簡(jiǎn)單性,對(duì)物料進(jìn)行嚴(yán)格的篩選,并提高設(shè)備的可靠性,才能夠在減少過(guò)粉磨的同時(shí)獲得較高的產(chǎn)品比表面積以及顆粒級(jí)配。
1 物料性質(zhì)同粉磨效率的關(guān)系
1.1 有效控制物料粒度以及成品細(xì)度
磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)受到入磨物料粒度的影響,當(dāng)粒度過(guò)大時(shí),研磨體的研磨作用以及沖擊就無(wú)法適應(yīng),在磨機(jī)的一倉(cāng)中需要加入大量大鋼球,用以提高研磨體的沖擊。在一定程度上,一倉(cāng)起到主要的破碎作用,這樣會(huì)使得粉磨過(guò)程的失衡,造成不合理的粉磨過(guò)程。從實(shí)質(zhì)上講磨機(jī)利用率較低,物料粒度越大,在入磨時(shí)設(shè)備效率就會(huì)越低,就會(huì)造成磨機(jī)產(chǎn)量的下降。因此入磨物料粒度應(yīng)當(dāng)小于25mm,粒度的減小就使得相同裝載量的前提下,裝在鋼球的直徑更小、裝載量更多,鋼球的總表面積就會(huì)越大,粉磨效率便越高。
1.2 有效控制易磨性
根據(jù)相關(guān)物料實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,物料的結(jié)晶性能越好結(jié)構(gòu)越密集的研磨越困難,各種礦物的組成以及冷卻會(huì)直接影響熟料易磨性,從實(shí)際的應(yīng)用中能夠分析出,P值越高、KH值越高的熟料較容易研磨,C3S多且C4AF少的熟料以及冷卻快的熟料易磨性較高,相反則易磨性差。而混合料的粉磨中,?;郀t礦渣若水淬條件好那么結(jié)構(gòu)就會(huì)較為疏松,便具有良好的易磨性,若水淬條件差則易磨性也會(huì)相對(duì)較差。
1.3 有效控制水分
粉磨效率會(huì)受到配料準(zhǔn)確性的影響,而入磨的物料水分含量則會(huì)直接影響磨機(jī)產(chǎn)量,同時(shí)還會(huì)對(duì)燒成工段的熱耗造成影響。過(guò)高的物料水分會(huì)使得磨料黏在襯板上,甚至?xí)霈F(xiàn)飽磨現(xiàn)象,如果物料中含有超過(guò)5%的水分,那么磨機(jī)將無(wú)法正常運(yùn)行。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以得出,物料中的水分每提高1%,磨機(jī)的產(chǎn)量便會(huì)隨之下降8%左右。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,若是物料的入磨水分含量過(guò)大,則鋼球在摩擦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生由于靜電導(dǎo)致的包球現(xiàn)象。因此合理的水分控制能夠有效提高粉磨效率,合理的入磨水分應(yīng)當(dāng)控制在1.5%。
1.4 有效控制溫度
磨機(jī)出產(chǎn)的水泥質(zhì)量會(huì)受到物料溫度的影響,且產(chǎn)量的多少和溫度的適宜程度關(guān)系甚大。磨機(jī)中過(guò)高的溫度會(huì)降低粉磨效率,因此物料入磨溫度的控制是提高粉磨效率的重要因素之一。適宜的溫度可以避免包球現(xiàn)象,并且能夠降低出磨水泥的溫度。例如,物料的入磨溫度若超過(guò)90℃,那么磨機(jī)內(nèi)部溫度會(huì)超過(guò)120℃,而磨機(jī)中溫度越高,物料的靜電現(xiàn)象就會(huì)越明顯,顆粒就會(huì)越容易粘附于鋼球表面或者襯板上,如此一來(lái),粉磨效率便會(huì)降低。適宜的入磨溫度應(yīng)當(dāng)控制在80℃以下,該溫度范圍中粉磨效率較高。
2 工藝參數(shù)同粉磨效率的關(guān)系
2.1 研磨體的級(jí)配影響
研水泥產(chǎn)量的高低會(huì)受到研磨體填充率以及級(jí)配的直接影響,因此球磨機(jī)中研磨體的管理以及控制是提高水泥產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,同時(shí)也是降低單位能耗以及球耗的基礎(chǔ)因素。以裝載量的合理性為前提,保證各倉(cāng)的鋼球級(jí)配合理、各級(jí)鋼球配合比例合理、平均球徑合理能夠有效提高粉磨效率。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中可以總結(jié)出,大粒徑高硬度的物料需要沖擊力大,因此選用大鋼球,相反,物料的易磨性高且粒度小則需要的沖擊力小,該類細(xì)料便采用小鋼球。
2.2 填充率的影響
磨機(jī)在粉磨過(guò)程中的沖擊次數(shù)以及研磨面積會(huì)直接受到填充率的影響,并且填充率會(huì)直接對(duì)球面高低、沖擊高度造成影響。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn),在閉路磨以及多倉(cāng)長(zhǎng)磨中后倉(cāng)填充率低于前倉(cāng),呈現(xiàn)出遞減狀態(tài)。長(zhǎng)徑較小的磨機(jī)二倉(cāng)填充率率高或兩倉(cāng)基本持平,在研磨過(guò)程中根據(jù)物料的易磨性以及產(chǎn)品細(xì)度要求對(duì)填充率進(jìn)行調(diào)整,以此適應(yīng)生產(chǎn)需要。
2.3 磨機(jī)通風(fēng)的影響
設(shè)備的通風(fēng)性能會(huì)對(duì)粉磨效率造成直接影響,在水泥的生產(chǎn)過(guò)程中,合理的通風(fēng)才能提高磨機(jī)的生產(chǎn)效率,并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。調(diào)節(jié)設(shè)備通風(fēng)的基礎(chǔ)是磨機(jī)的循環(huán)符合,一般磨機(jī)的內(nèi)風(fēng)速控制在1.5m/s較為適宜。
3 機(jī)械結(jié)構(gòu)同粉磨效率的關(guān)系
3.1 磨機(jī)的分倉(cāng)及各倉(cāng)的長(zhǎng)度
磨機(jī)的長(zhǎng)度是分倉(cāng)的前提,一般磨機(jī)都會(huì)分成2至4個(gè)倉(cāng),目前的球磨機(jī)的設(shè)計(jì)均是根據(jù)物料最大粒徑為25mm確定粗磨倉(cāng)長(zhǎng)度,一般粗磨倉(cāng)的長(zhǎng)度都普遍較長(zhǎng)。但為了平衡各倉(cāng)能力,很多球磨機(jī)都相對(duì)增加了細(xì)磨倉(cāng)長(zhǎng)度并對(duì)粗磨倉(cāng)長(zhǎng)度予以適當(dāng)縮短,并對(duì)研磨體做適當(dāng)調(diào)整,以此提高了生產(chǎn)效率,取得了令人滿意的效果。
3.2 襯板形式、隔倉(cāng)板形式、篦孔大小及通孔率
在筒體襯板中,粗磨倉(cāng)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(cāng)的任務(wù)主要是研磨,目前較理想的是雙曲面襯板,不但能夠增加鋼球的橫向分級(jí),還能提高鋼球的研磨率。
隔倉(cāng)板的改進(jìn)。近年來(lái),高細(xì)磨的發(fā)展促進(jìn)了隔倉(cāng)板的改進(jìn),使其除具有阻隔大塊料、防止研磨體串倉(cāng)、保證通風(fēng)、強(qiáng)制送料等傳統(tǒng)功能外,還具有新的分級(jí)功能。
篦縫的寬度及排列方式是為通過(guò)物料而確定的。一般來(lái)說(shuō),篦縫的寬度出料篦板應(yīng)比上級(jí)隔倉(cāng)板寬2mm。一倉(cāng)的篦縫的寬度不宜過(guò)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(guò)實(shí)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。
3.3 選粉機(jī)的性能
選粉機(jī)是閉路粉磨系統(tǒng)的重要組成部分,選粉機(jī)的操作參數(shù)將關(guān)系到整個(gè)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(jì)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(shí)選粉機(jī)的選粉效率越高,成品量越多,磨機(jī)的產(chǎn)量就越高。同時(shí)也說(shuō)明選粉機(jī)撒料盤結(jié)構(gòu)和小風(fēng)葉布置合理、分散效果好等。最簡(jiǎn)單的方法,就是測(cè)定回料中30μm顆粒的百分含量,回料中30μm含量越少,選粉機(jī)的性能也就越好。
4 結(jié)束語(yǔ)
磨機(jī)的粉磨能力以及選粉能力很難在實(shí)際的生產(chǎn)中取得相對(duì)平衡,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,不能因?yàn)樘岣哌x粉能力而降低粉磨能力,雖然一般設(shè)備的選粉能力略大于粉磨能力,但通過(guò)對(duì)選粉效率的控制以及循環(huán)負(fù)荷率的有效控制,能夠提高磨機(jī)的細(xì)粉出產(chǎn)量,通過(guò)提高產(chǎn)品的細(xì)度達(dá)標(biāo)率,有效提高磨機(jī)的粉磨效率。
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