蔡曉亮,趙劍波,宋留慶,王倩,崔軍利
TRMSTRMS5656..3 3礦渣輥磨的特點及現場使用
Characteristics and Application of TRMSS 5566.. 33 Slag Roller Miillll
蔡曉亮,趙劍波,宋留慶,王倩,崔軍利
本文論述了礦渣輥磨的技術特點,簡要介紹了礦渣粉磨工藝流程,詳細介紹了TRMS56.3礦渣輥磨在太行邯鄲金隅建材有限公司年產200萬噸礦粉生產線中的使用情況、磨機運行參數及性能指標。
輥磨;節(jié)能降耗;陶瓷輥套;高效選粉機
近年來輥磨粉磨礦渣系統(tǒng)發(fā)展較快,該工藝系統(tǒng)流程簡單,烘干、粉磨、選粉的全過程均在輥磨內完成[1]。輥磨基于料床粉磨原理,粉磨效率高,單位電耗低,磨內空間大,磨內溫度高,烘干能力強,這些特點非常適合粉磨水分高、難磨的礦渣。礦渣粉磨系統(tǒng)在固廢粉磨領域發(fā)展非???,亦隨輥磨粉磨技術的發(fā)展而日趨大型化。
中材(天津)粉體技術裝備有限公司(以下簡稱粉體公司)已經投產應用的礦渣輥磨磨機有150多臺,其中年產100萬噸TRMS56規(guī)格的磨機4臺,年產120萬噸TRMS60.3規(guī)格磨機1臺,在國產磨機大型化方面取得了重大突破,也積累了一些設計和應用方面的經驗。粉體公司設計開發(fā)的TRMS56.3礦渣輥磨(圖1)采用了多項先進技術,包括LV高效選粉機、螺旋喂料防堵料輸送方式、粉磨區(qū)域結構技術改進、輥套和襯板采用新型耐磨材料技術等。具體技術特點如下:
圖1 TRMS礦渣輥磨三維模型圖
(1)具有自動抬輥、落輥的功能,可以實現空載啟動。
(2)磨輥密封新型結構形式。
(3)采用LV高效選粉機,提高選粉效率,保證產品細度。
(4)機械限位和電器限位保證設備安全。
(5)輥套和襯板采用陶瓷耐磨材料,提高使用壽命。
(6)配有翻輥裝置,可將磨輥翻出磨外,便于設備檢修。
(7)采用螺旋喂料輸送方式,防止堵料,降低喂料位置,減少投資。
(8)設計外循環(huán)系統(tǒng),便于除鐵。
(9)粉磨區(qū)域技術改進,提高磨機穩(wěn)定性。
3.1 工藝流程
礦渣輥磨系統(tǒng)的工藝流程,采用單風機系統(tǒng)。針對礦渣物料易磨性差、密度大、金屬鐵含量大的特點,重點對物料循環(huán)、系統(tǒng)除鐵、成品輸送等環(huán)節(jié)做了特殊改進設計,簡單工藝流程如圖2所示。
3.2 主機配置
系統(tǒng)主要設備由引風機、輥磨、袋式收塵器、熱風爐、成品和回料提升機等組成。表1為太行邯鄲金隅建材有限公司礦渣粉磨系統(tǒng)主機配置,圖3為TRMS56.3礦渣輥磨外觀圖。
表1 TRMS56.3礦渣粉磨系統(tǒng)主機配置
圖2 TRMS56.3礦渣輥磨系統(tǒng)工藝流程簡圖
圖3 TRMS56.3太行邯鄲金隅礦渣輥磨外觀圖
2014年6月太行邯鄲金隅建材有限公司年產200萬噸礦粉生產線兩臺磨機先后投產,順利達到設計產量和質量要求。目前,兩條生產線運行情況良好,具體物料、生產、運行情況如下。
(1)原料和成品
太行邯鄲金隅建材有限公司所用原料為多個廠家礦渣混合使用,仍然可以準確控制產品質量。不同廠家的礦渣原料顏色和活性不同,原料特性和成品性能情況見表2。
表2 太行邯鄲金隅原料和成品特性
(2)產量
根據2016年生產報表,1號磨的年平均產量162t/h,2號磨的年平均產量152t/h。兩條生產線的月產量情況如圖4所示。
圖4 2016年1號和2號磨機月臺時產量圖
(3)礦渣粉磨的電量分布情況
2017年3月14日至15日分別對1號和2號磨機進行了電量統(tǒng)計,期間成品比表面積控制指標450±10m2/kg,據業(yè)主介紹,近期成品活性不太好,原料比較難磨。表3給出了兩臺磨機電耗統(tǒng)計情況。
表3 礦渣輥磨系統(tǒng)電耗統(tǒng)計記錄表
(4)煤耗
太行邯鄲金隅建材有限公司采用沸騰爐為熱源提供熱風,礦渣原料水分一般在8%~10%,磨內基本不噴水。使用21 766~22 604kJ的煤,煤耗大約23~24kg/t;使用27 208~28 464kJ以上的煤,煤耗大約18~19kg/t。
(5)輥套和襯板磨損
礦渣磨的輥套和襯板一般選用的都是耐磨堆焊材料,該項目業(yè)主要求輥套和襯板使用壽命要>10 000h,粉體公司為此專門選用了耐磨陶瓷輥套和襯板。經過大量現場調研,并和輥套廠家確定輥套結構、兩兩鑲嵌塊之間距離的控制、圓角處耐磨處理,設計出最為合理的輥套和襯板。通過現場使用,輥套和襯板的磨損情況很好,業(yè)主也很滿意。2017年1月初兩臺磨才更換了輥套,運行時間均在11 500h以上;襯板還可以繼續(xù)使用約4 000h。表4分別給出了兩臺磨機更換輥套前生產礦粉的產量和運行時間。圖5為磨損后耐磨陶瓷輥套和襯板。
圖5 磨損后耐磨陶瓷輥套和襯板
5.1 擋料圈及料層
磨輥和磨盤、擋料圈的相對位置、幾何尺寸及輥套和襯板的耐磨材質不同,產生不同的摩擦系數,直接影響磨機的穩(wěn)定性、料層及粉磨效率。TRMS56.3礦渣輥磨采用新型擋料圈,很好地控制了物料的壓實和排出,兩臺磨機料層厚度~30mm,運行平穩(wěn)。合理的料層和穩(wěn)定的工況,更好地發(fā)揮了磨機的粉磨能力,減少了物料過粉磨,大大提高了粉磨效率,降低了粉磨電耗,給業(yè)主帶來了更好的經濟效益。
5.2 研磨壓力
粉磨力直接影響到磨機能力的高低。在磨機穩(wěn)定的情況下,通過調整油缸壓力,改變磨輥傳遞給物料的壓力,根據成品情況,確定油缸的參數、適合的壓力,決定著磨機的產量、效率和能耗是否最佳。目前金隅建材有限公司兩臺輥磨有桿腔的壓力~11MPa,無桿腔的壓力~2.5MPa。
5.3 選粉機與轉速
磨機采用SLKS6030 LV高效選粉機,該選粉機的理念是通過優(yōu)化氣流在磨機內部的合理分布,設計特殊結構的靜葉片和動葉片,達到壓力損失最小,靜葉片初選,提高動葉片選粉效率,轉子葉片減少誤傷合格品的目的。其特點是,采用“LV氣室”特殊結構形式的靜葉片(圖6),使得“粗粉中無細粉,細粉中無粗粉”成為可能;返回磨盤的粗粉中含有更少的細粉,使料層更穩(wěn)定,減少磨機振動。通過現場使用,新型高效選粉機阻力較小,產品性能穩(wěn)定,比表面積和篩余控制較好。轉子轉速略高,轉速和細度運行情況如表5所示。
圖6 靜葉片結構
表4 1號磨和2號磨更換輥套前對應的礦粉產量和運轉時間
表5 選粉機運行情況
5.4 風量和風壓
輥磨粉磨系統(tǒng)保證磨機穩(wěn)定生產的重要參數之一就是風量和風壓的控制。風量過大會使礦粉中較粗的顆粒被帶起來,流體中的含塵濃度增加,產品比表面積變小,磨機阻力加大;風量過小,磨機產量降低,比表面積變大,增加回料[2],磨機穩(wěn)定性變差。兩臺磨機的用風情況比較接近,風機風量~535 000m3/h,風壓~4 800Pa,磨機壓差~2 900Pa,循環(huán)風用量較大,系統(tǒng)通風情況合理。
輥磨是集機械、液壓、電氣自動化于一體的設備,操作相對于其他設備較復雜一些,每臺新投產的設備根據物料情況需要一段時間的調整。太行邯鄲金隅建材有限公司使用的TRMS56.3輥磨自2014年6月投產以來,經過兩年多的生產實踐,礦粉質量性能指標達到國家標準中S95級礦渣粉技術要求。同時在金隅建材有限公司和中材(天津)粉體技術裝備有限公司共同努力下,該粉磨系統(tǒng)設備及工藝參數不斷優(yōu)化,生產運行日益良好。比表面積控制在450±10m2/kg,R45μm≤1.0%,在保證產品質量的前提下,產量穩(wěn)定在155~165t/h,系統(tǒng)電耗40kWh/t,生產成本不斷降低,公司獲得了很好的經濟和社會效益。
[1]叢佳,孫新平.淺析礦渣微粉粉磨系統(tǒng)及立式礦渣磨調試要點[J].科技創(chuàng)新與應用,2016,(6).
[2]石光,劉箴,趙劍波.TRMS43.4礦渣輥磨的特點及應用[J].水泥技術,2014,(2).■
TQ172.632.5
A
1001-6171(2017)05-0049-05
2017-04-10; 編輯:張志紅