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兴诚公司复合式内筛分粉磨和增产技术

兴诚建机2018-06-26 18:00:36

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      水泥粉磨过程的高效率、低能耗运行,一直是生产企业追求的目标。“提高磨机产量”,也是一个永恒的话题。十多年来,国内外为之进行了大量的研究,立式磨、挤压磨等新型粉磨设备的应用,使这一进程大为加快。但从我国的国情看,水泥生产中等规模粉磨仍不少,粉磨设备也以结构相对简单、操作和维护管理方便的球磨机占主导地位,并且不可能在短时间内得到根本改变。因此,提高球磨机的粉磨效率,最大幅度地达到高细、高产和低能耗运行,仍是一项长期工作。水泥企业,随着全面管理的技术进步使熟料台时产量不断提高和水泥新标准的实施对水泥的细度、比表面积和颗粒组成都提出了更高的要求.水泥是区域性产品,企业生产规模受水泥市场容量和石灰石资源分布的制约。因此水泥企业布局不可能过分集中。国家行业政策的方向很明确,是要在矿区建立水泥熟料生产线,在靠近水泥销售市场附近建立水泥粉磨生产线。建成以大型企业为骨干,大中小相结合的企业布局。由此可见,众多中小水泥企业的水泥粉磨生产线在水泥工业中的作用和地位是十分重要的,不可忽视。

 

  水泥粉磨是高电耗的行业。所以,想在当前激烈的市场竞争中占据优势,可以在水泥粉磨技改中做文章,通过节约能源提高产量来降低成本。

 

  一、水泥开流粉磨工艺

 

  水泥粉磨工艺有开路粉磨和闭路粉磨两种工艺之分。其实不管是开路还是闭路,只要产品能为市场所接受就是好工艺,能賺钱的粉磨工艺,就是最先进的粉磨工艺。从实践来看,开路磨生产流程较为简单、操作最方便、工艺设备最少、投资少、节能环保,而且开流粉磨的水泥颗粒细度成正态分布,分布广。因此,水泥水化时水泥的密实度高、稠度高、坍落度小、水泥的早期强度大,受到混凝土搅拌站的欢迎,也符合水泥新标准。

 

  二、控制入磨物料水分与温度

 

  物料的水分直接影响着配料的准确性和磨机的产量与电耗。其原因有二:首先,由于物料水分大而影响喂料的均匀性,并使喂料时间延长。其次,由于湿物料喂入过多,就有可能造成磨内糊球、糊衬板的现象发生,甚至出现“饱磨”而被迫停磨处理。一般来说,入磨物料综合水分每增加1%,磨机产量会降低8-10%;当水分大于5%时,干法磨机基本上无法进行粉磨作业了。

 

  需要指出的是并不是入磨物料越干越好,尤其是水泥磨。磨内研磨体对物料的冲击和摩擦过程中产生静电,使细小的颗粒带有电荷,水泥粉中的最小颗粒粘附在研磨体和衬板表面,温度越高、颗粒越小、研磨体越小,产生的静电量就越大,吸附作用也就越强。过高的磨内温度,较大的颗粒物料也会产生静电吸附作用。另一方面,当入磨物料水分过小时,粉磨过程中产生的热量无法通过水蒸气带出磨外,磨内温度升高,相对湿度降低,空气的导电性变差,静电吸附作用加强。正常情况下,入磨熟料温度≤60℃,入磨物料综合水分以控制在1.0-1.5%比较合适。

 

  三、应用XCM复合式专利技术对磨机系统改造

 

  要把水泥粉磨作为一个系统来看,就要对磨机进行改造。磨内的隔仓板、出料篦板、活化衬板、研磨体级配如果不进行改造,就达不到高产的目的,磨机设备厂方和辊压机设备厂方是做不到这一点的,因为我们最终需要的是磨机的产量和质量。因此不能把磨机的设备割裂开来看,一定要作为一个系统整体统一考虑磨机内部结构的改造。

 

  1、仓位长度比例的调整

 

  根据磨机的长径比和入磨物料特性,确定磨机仓位个数及合理分配各仓长度。对两仓磨要适当增加段仓的长度,加强研磨的作用;对于中长磨可选用三仓,而长径比小于3的磨机可直接用二仓即可 。

 

  2、合理调整研磨体装载量与级配

 

  由于粉磨工艺条件的变化,传统的填充率设计和配球方法已很难适应目前磨机节能高产的需要。必须根据实际的入磨物料粒度、易磨性系数、衬板及隔仓板的形式、安装位置、磨机功率、转速等计算确定。

 

  (1)研磨体装载量

 

  磨机内研磨体(钢球、钢段)的装载量一般根据磨机的有效直径、有效长度、填充系数和研磨体的比重等计算确定。我们根据长期的生产实践检验可使用的筒易公式:

 

  研磨体装载量G=D2L          t

 

  式中:D为磨机的有效直径    m;

 

  L为磨机的有效长度    m。

 

  (2)磨机填充率(系数)

 

  装入磨内研磨体之容积占磨机有效容积的百分比称为磨机的填充系数,又称填充率。它是反映磨内研磨体装载量多少的一种常用表示方法。在工艺条件相对稳定的情况下,每台磨机都存在一个最佳的填充率,此时产量最高而电耗又最低。在粉磨容积不变的情况下,适当提高填充率(研磨体装载量),增大研磨体对物料的粉磨概率,不失为磨机高产、稳产的有效方法。但相同规格的磨机因采用不同的粉磨工艺流程,其填充率也不同。开流磨要达到和稳定出磨产品的细度指标,Ⅱ仓(细磨仓)的填充率应大于Ⅰ仓(粗磨仓)1-4%,以使物料在磨内流速不致太快。

 

  (3)研磨体级配

 

  为了使磨机的粉磨效率提高,不仅要考虑研磨体的装载量,而且还必须确定用那几种规格的研磨体及它们的用量,即研磨体的级配。研磨体级配合理调整的依据:

 

  = 1 \* GB3 ①入磨物料粒度;

 

  ②入磨物料的易磨性;

 

  ③磨内单位容积物料通过量;

 

  ④出磨物料的细度要求。对出磨物料的细度要求较细时,应适当选用小钢球,反之则大;⑤单仓磨一般都用钢球而不用钢段;二仓磨一般前仓用钢球,后仓用钢段;

 

  ⑥研磨体必须大小搭配,钢球的规格通常用3-5级,钢段一般用2-5级;

 

  ⑦各级钢球的比例可按两头小,中间大的原则配合,用两种钢段时,各占一半即可;

 

  ⑧在满足物料粒度要求的前提下,平均粒径应竟尽可能小些,以增加接触面积和单位时间的冲击次数,钢段的直径与长度比要小些,因为径向磨损快,钢段长度与直径之差以3-5mm为宜。

 

  3、在一、二仓采用具有选粉功能的XCM组合式高效选粉装置,应用“小篦缝、大流量”的原理,针对入磨情况变化采取确当的篦孔尺寸及排列形式, 物料随磨机的回转而不断的运动分选,整个过程不需外加动力而自动有序地完成。充分发挥一仓破碎功能,实现一仓隔仓预筛分作用,发挥其粉磨效率。

 

  4、用XCM复合式选粉装置及料段分离装置取代原“隔仓板和出料篦板”

 

  老式的隔仓板及出料篦板,只是为了按功能划分仓室、隔离大小钢球和阻挡研磨体不被排出。XCM复合筛分隔仓板是一种能对通过隔仓板的物料进行粗细分级的新型双层高效筛粉选粉组合式隔仓板。其结构是:

 

  (1)前侧隔仓板,在其一端设置有固定后侧隔仓板的装置,篦缝为射线或同心圆状。

 

  (2)中间为弧形扬料板,正面装有筛板,侧面用钢板做成,它兼有扬料、选粉、筛粉的功能,并设有细粉导入后仓的导料装置。

 

  (3)后侧隔仓板兼有导料作用,具有将进入隔仓板间被选出的粗颗粒料返回前仓的功能。(4)后侧隔仓板篦缝为射线状,远小于微锻的长径尺寸,用于隔绝微锻进入隔仓板之间,其内侧用螺栓固定有筛板。物料随磨机转动从前侧隔仓板的篦缝进入两层隔仓板之间,,细小颗粒在风力作用下通过后侧隔仓板上的筛缝进入后仓,其他物料随磨机转动被选粉室筛

 

  板带起,在重力离心力的作用下从侧筛板进入细粉仓,另一部分从选粉室的专用通道滑落到细粉仓。由于筛板的通孔面积大,物料流程长,作用力多,隔仓板的进料通孔面积大,因而通料能力大,选粉效率高,料流畅通不易堵塞,工作稳定。

 

  给磨机增设了料段分离装置,具有控制物料流速功能,既能使水泥成品顺利出磨而小钢段不溢出磨外,同时起控制物料流速,保持适当存料量的作用。

 

  5、新型螺旋活化装置

 

  为充分发挥磨机的粉磨潜力,磨内还可增设活化装置,为微介质创造三维的运动条件,强化研磨能力,使研磨体的动能得以更充分利用,从而使粉磨效率大幅度地提高。活化装置的主要结构是在磨机衬板上安装与磨机轴向成一定角度的梯形装置,其高度约为磨机筒体直径的20-30%,厚度为40mm左右,宽度同衬板宽度。视产品的不同要求,沿磨机轴向安装2-5道,纵向与磨机衬板每隔一块安装一块。由于活化装置的作用,研磨体在磨内除沿着磨机衬板作圆周运动外,还作轴向运动。与此同时,离筒体衬板较远的研磨体因磨机衬板不能有效带动而运动程度减弱的滞留区因活化装置的作用可得到消除。

 

  6、适当加快磨机转速

 

  适当提高转速对直径较小的磨机比较有效,因为这些磨机由于直径小,钢球的冲击力不强,加快转速后可强化磨机的粉碎能力,这是因为:①加快转速就是增加了磨内每个研磨介质的冲击次数。②使磨内研磨介质之间、研磨介质与衬板之间的摩擦、研磨作用加强。

 

  7、改善磨内通风

 

  磨内通风对产质量都有明显影响,通风好,不仅可将细粉及时排出磨机,以免形成过粉磨,而且还可以带走粉磨热量,降低磨内温度,减少石膏脱水和尾仓糊球堵篦。开流磨由于磨内温度高,风速要高于0.8-1.0m/s。可以通过在进料口处开通风口、进料口螺旋的改进、下料溜子作成阶梯形、放大隔仓板和出料篦板的中心孔以及卸料口加强锁风等措施加以改进,不仅解决了堵料现象,而且加大了通风面积。

 

  8、老式高细筛分磨机不能达产的原因分析

 

  ⑴、球仓、段仓的粉磨能力不平衡。对于双仓管磨机来说,磨机最大的生产能力取决于该磨机最弱一仓的粉磨能力,只有保持球仓、段仓的粉磨能力平衡,才能充分发挥磨机的生产能力,达到最佳的磨机台时产量。

 

  ⑵、段仓研磨体的分级作用不明显。磨机段仓内安装了3道带球圈,可消除段仓内研磨体的反分级现象。但分级效果不十分明显,不能达到合理分级的目的,我们在磨机段仓内每0.5毫米,取一个样,筛除物料,钢段实际总量除以钢段个数得出相应的钢段平均质量,再换算成平均直径,然后做出钢段的分级曲线。

 

  ⑶、研磨体提升过高。在磨机细磨仓中,不需要将研磨体提升得过高,相反需要研磨体与衬板之间有一定的滑动存在,以增强研磨作用。磨机段仓采用波纹衬板、带球圈及微型研磨体(直径8~12毫米微段)后,带球圈上的径向长圆孔对研磨体产生牵制作用使研磨体提升较高;而波纹衬板的摩擦系数为0.45~0.52,比平衬板的摩擦系数大0.1左右,使研磨体被提升过高,不利于段仓微型研磨体研磨作用的发挥。

 

  ⑷、段仓出料扬料板不能完全卸料。磨机正常运转下停机检查,发现段仓料层厚度为50~60毫米,而且挡料圈与出料装置之间的空间被物料填充至段仓料面高度。磨尾出料装置的12块扬料板为辐射直线式,由于在扬料板外端的物料开始滑落时初始相位角比较大,物料不能滑落到卸料锥内,而是随扬料板一道回转,然后抛落到前面扬料板的背面,来不及到达中心卸料锥上就被磨机回转带了过去。

 

  我们应用XCM磨内改造专利技术对多家水泥企业的开流粉磨系统进行了改造,都取得了显著的效果。江阴绮星水泥有限公司φ2.6×13M开流水泥磨产量改前仅为30.0t/h,比表面积在3300-3350 cm2/g,采用XCM技术后,产量提高到39.5t/h,吨水泥电耗由42.15KWh下降到26.3KWh,水泥强度比以前提高了3.1MPa。

 

  滨州青龙山水泥有限公司的φ3.2×13.0M贰台开路水泥磨原台时产量一直不高(旋窑熟料粒度30mm,混合材掺35%矿渣及沸腾炉渣),细度偏高在4%左右,比表面积仅有3300 cm2/g,采用XCM技术,台时产量提高到68~70吨,水泥细度下降到2%左右,下降5.6KWh;

 

  凌峰水泥有限责任公司φ3.2×13M开流水泥磨产量改前仅43.0~46.5t/h,比表面积在3200-3250 cm2/g,采用XCM技术后,产量提高到58t/h,吨水泥电耗由40.0KWh下降到26.7KWh,水泥强度比以前提高了3.2MPa。3-30μm的含量比技改前提高18%以上;

 

  福建富贵水泥有限公司的φ3.2×13M高细磨为开路工艺,入磨粒度较大,最大时达25毫米,30-50毫米占50%以上,平均粒度约为20~30毫米,混合材为难磨的矿渣,总掺量达到30%,出磨细度只能控制在5%,采用XCM复合式磨内改造专利后,φ3.2×13M高细磨台时产量由48吨提高到58吨,细度由5%下降到2%左右。

 

  江阴海豹水泥有限公司采用XCM水泥磨磨内专利技术先后改造叁台磨机,生产的水泥颗粒粒径类似于O-sepa选粉机生产的水泥颗粒级配;φ3.2×13.0M开流水泥磨由改造前水泥中的3~30微米颗粒含量少,而50-70微米的颗粒比例较大,改造后,粉磨32.5级水泥,台时产量从50吨提高到65吨,比表面积从3500 cm2/g提高至4000 cm2/g,水泥早强提高了3.2兆帕。


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