|
水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施, 對(duì)水泥的質(zhì)量要求不斷提高, 如何增加水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量, 進(jìn)一步降低磨機(jī)的單位電耗, 是企業(yè)必須考慮的問題。本文對(duì)此作一個(gè)較系統(tǒng)的介紹, 以期給有關(guān)人員一定的啟迪。
(1)強(qiáng)化熟料燒成工藝, 提高硅酸鹽礦物比重, 尤其是熟料中硅酸鈣( C3S和C2S) 按重量計(jì)至少達(dá)到2/3以上, 國外和國內(nèi)主要新型干法窯廠熟料的C3S和C2S含量均在77%左右。(2)強(qiáng)化熟料的冷卻效果, 阻止C3S向C2S的轉(zhuǎn)化。(3)鐵鋁酸四鈣( C4AF) 高的熟料一般比較難 磨,主要用于生產(chǎn)道路水泥; 鋁酸三鈣( C3A) 高的熟料一般比較容易糊磨, 降低研磨體的粉磨效率, 降低篩分裝置的選粉效率。(4)選擇合適的混合材。粉煤灰和爐渣有一定的助磨作用, 礦渣、鋼渣等則比較難磨。因此對(duì)于易磨性差別大的物料, 建議使用分別粉磨方式, 而后加以混合。目前很多廠家已將礦渣單獨(dú)細(xì)磨成礦渣微粉, 從水泥磨尾直接加入水泥中, 使用效果不錯(cuò)。其目的相當(dāng)于給球磨機(jī)增加了一個(gè)破碎倉, 降低磨機(jī)本身的負(fù)擔(dān), 而且破碎機(jī)的破碎效率明顯大于磨機(jī)本身的球倉。對(duì)于長徑比小的磨機(jī)效果尤為明顯。它應(yīng)用高壓料層粉碎的原理, 采用單顆粒粉碎群體化的工作方式, 使物料粒度迅速減小, < 0.08mm的細(xì)粉含量可達(dá)20%～35%, < 2mm的物料達(dá)到70%以上。并且所有經(jīng)擠壓的物料顆粒都存在大量的裂紋, 使后續(xù)球磨機(jī)系統(tǒng)的粉磨狀況大為改善, 從而大幅度降低粉磨系統(tǒng)的單位電耗。采用擠壓聯(lián)合粉磨工藝對(duì)提高磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量, 效果最為明顯, 但投資也相對(duì)最大。它的特點(diǎn)是產(chǎn)品粒度均齊, < 0.08mm的顆?？蛇_(dá)20%以上, 運(yùn)行成本低。新疆天山集團(tuán)、屯河、四川佛光水泥有限公司均有應(yīng)用, 用戶反映良好。不過需要注意的是, 在破碎設(shè)備和磨機(jī)之間必須設(shè)置緩沖倉, 否則一旦磨機(jī)產(chǎn)量降低, 破碎設(shè)備的產(chǎn)量將隨之降低, 對(duì)設(shè)備的運(yùn)行效率和使用壽命將造成較大的影響。應(yīng)該指出的是, 在安裝磨頭預(yù)破碎設(shè)備后, 必須配合有磨機(jī)倉位的調(diào)整, 才能達(dá)到最佳使用效果。對(duì)于長徑比在1∶3.5以上的較長球磨機(jī)均可采用高產(chǎn)高細(xì)磨技術(shù)。(1)采用篩分隔倉板對(duì)磨內(nèi)物料進(jìn)行選擇性篩分,只有達(dá)到一定粒徑的物料才能通過篩分裝置進(jìn)入細(xì)磨倉, 而粗顆粒則返回粗磨倉內(nèi)繼續(xù)粉磨。粗磨倉內(nèi)的細(xì)料減少了相對(duì)升高了粗顆粒含量, 這樣就提高了粗顆粒的破碎概率, 減少了細(xì)料的緩沖效應(yīng), 提高了粗磨倉的粉磨效率。(2) 細(xì)磨倉采用微型研磨介質(zhì)提高了細(xì)磨倉的粉磨效率。由于篩分裝置的作用, 進(jìn)入細(xì)磨倉中的物料粒徑較小, 其粉磨速度主要取決于研磨體的沖擊次數(shù)及研磨體表面積, 采用Φ8mm～Φ12mm的微型研磨介質(zhì)后, 細(xì)磨倉中研磨體的總個(gè)數(shù)和研磨表面積得到了大 幅 度 提 高 , 1t 微 段 的 總 個(gè) 數(shù) 約 是 普 通 Φ20mm ～Φ30mm鋼段個(gè)數(shù)的20倍, 總表面積約是普通鋼段的2.5倍, 從而提高了沖擊次數(shù), 提高了細(xì)磨倉的粉磨效率。另外, 由于大顆粒物料無法進(jìn)入細(xì)磨倉, 細(xì)磨倉中物料粒度相對(duì)均齊, 給使用粉磨效率高的微介質(zhì)創(chuàng)造了條件。選粉機(jī)的功能是通過將出磨物料中達(dá)到一定粒徑的顆粒及時(shí)選出而達(dá)到提高磨機(jī)粉磨效率的目的,但選粉機(jī)本身只能選粉而不能造粉, 因此選粉機(jī)的改造應(yīng)與磨機(jī)改造結(jié)合起來進(jìn)行。當(dāng)然, 一般說來, 選粉機(jī)的效率高, 系統(tǒng)產(chǎn)量也高。是一種相對(duì)落后的分級(jí)設(shè)備( 屬第一代選粉機(jī)) ,分級(jí)效率和精度較差。加上結(jié)構(gòu)上的限制, 已無法進(jìn)行有效的改進(jìn), 故這種選粉機(jī)應(yīng)予淘汰。屬第二代選粉機(jī), 所作的改進(jìn)是將成品的收集功能移至機(jī)外的小直徑旋風(fēng)收塵器中進(jìn)行, 比第一代離心式選粉機(jī)有所進(jìn)步。但由于仍然采用水平小風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)來控制分級(jí)粒度, 分級(jí)核心部件仍與離心式選粉機(jī)相同, 因而效率仍然不高。以O(shè)- Sepa選粉機(jī)為代表的籠式選粉機(jī)是一種分級(jí)效率高達(dá)80%以上的第三代選粉機(jī), 國產(chǎn)主要以DS和HES高效選粉機(jī)為代表, 其分級(jí)機(jī)理與離心式和旋風(fēng)式相比有突破性的改變, 選粉機(jī)的各環(huán)節(jié)均達(dá)到了相當(dāng)高的水平, 因而整體的選粉效率很高, 是一種極具優(yōu)勢的分級(jí)設(shè)備, 在新建生產(chǎn)線和老線改造上得到了廣泛采用。3.3 開流系統(tǒng)與圈流系統(tǒng)的比較其優(yōu)點(diǎn)是本身流程簡單, 設(shè)備數(shù)量少, 廠房面積小, 操作容易, 管理方便, 運(yùn)轉(zhuǎn)率高。其缺點(diǎn)是:(1)與圈流粉磨系統(tǒng)相比, 由于磨內(nèi)存在的過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重, 合格產(chǎn)品不能及時(shí)出磨, 因而粉磨效率低、單位電耗高、球耗大。(2)開流粉磨對(duì)水分敏感度大, 由于受氣候條件和工藝條件制約, 一旦入磨物料綜合水分>1.5%, 磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量便大幅度下降。(3)靜電效應(yīng)影響大, 物料在磨內(nèi)磨得越細(xì), 粘結(jié)的可能性就越大, 加上溫度高, 造成磨內(nèi)糊球糊段, 粉磨高比表面積的水泥情況尤為嚴(yán)重。(4)生產(chǎn)能力低, 單機(jī)大型化后差距更大。(6) 尤其不適用于同時(shí)粉磨易磨性差別大的混合物料。(1) 磨內(nèi)過粉磨現(xiàn)象少。磨機(jī)的產(chǎn)量比同規(guī)格開流粉磨系統(tǒng)高。(2) 單位電耗低。產(chǎn)品細(xì)度要求越細(xì), 圈流粉磨系統(tǒng)的單位電耗越低。但是必須指出的是, 對(duì)于老式選粉機(jī), 細(xì)度細(xì), 并不意味著比表面積高。(3) 成品的細(xì)度穩(wěn)定和調(diào)節(jié)容易。當(dāng)其他條件不變時(shí), 0.08mm篩篩余一般波動(dòng)范圍在±1%以內(nèi)。當(dāng)水泥的品種變更或細(xì)度指標(biāo)作大的改動(dòng)時(shí), 只需調(diào)節(jié)分級(jí)設(shè)備, 相當(dāng)方便。(4) 能進(jìn)行選擇性粉磨。在選粉機(jī)的作用下, 易磨及活性低的組分 ( 如易磨混合材料和燒結(jié)不足的熟料) 由于比重小, 一旦粒度合格, 即被作為細(xì)粉選出;而難磨且活性高的熟料組分, 由于比重大, 不易被作為成品選出而磨得較細(xì), 從而有利于水泥強(qiáng)度的發(fā)揮。由于具有選擇性粉磨作用, 圈流粉磨系統(tǒng)對(duì)粉磨易磨性差別大的混合物料更為適用。(5) 成品的粒度較均齊, 過粗和過細(xì)的顆粒均較少, 顆粒組成比較理想。磨制水泥時(shí), 成品中3μm～30μm的顆粒的比例較大。(6) 散熱面積大, 磨內(nèi)溫度低。圈流粉磨系統(tǒng)的料球比小, 研磨體彼此沖擊產(chǎn)生的熱量少; 磨內(nèi)物料通過量大, 風(fēng)速高, 在選粉和輸送過程中已散發(fā)了大量的熱。由于上述原因, 磨內(nèi)溫度比開流粉磨系統(tǒng)約低20～30℃。圈流粉磨系統(tǒng)的缺點(diǎn)是: 流程復(fù)雜、設(shè)備多, 一次性投資大、廠房面積大、操作復(fù)雜、定員多、維護(hù)工作量大、系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率低。(1)給物料在磨內(nèi)的流動(dòng)增加一個(gè)推動(dòng)力;(2)將磨內(nèi)的合格細(xì)粉及時(shí)帶出磨外, 降低過粉磨現(xiàn)象;(3)將磨內(nèi)研磨體產(chǎn)生的熱量帶到磨外, 降低磨內(nèi)溫度和出磨水泥溫度。(4)風(fēng)速控制: 開流磨機(jī)磨內(nèi)風(fēng)速0.2～0.5m/s, 圈流磨機(jī)磨內(nèi)風(fēng)速>1m/s。早期的水泥磨機(jī)的通風(fēng)曾經(jīng)采取過自然拔風(fēng)形式, 隨著單機(jī)設(shè)備的大型化, 早已不能適應(yīng)水泥生產(chǎn)的需要。加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)是提高磨機(jī)產(chǎn)量的重要因素之一。磨機(jī)分倉的主要作用是分隔破碎和研磨功能, 實(shí)現(xiàn)分級(jí)粉磨。倉位的分配要依據(jù)物料的特性和粒度情況而定。合理地分配磨機(jī)的倉室個(gè)數(shù)和長度比例, 對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量有重要的影響。這一點(diǎn)尤其不能忽視, 甚至可以這么說, 在影響磨機(jī)產(chǎn)量提高的因素中, 除了物料的特性( 易碎性、易磨性) 之外, 磨機(jī)的倉位起著舉足輕重的作用。有些企業(yè)在增加了磨頭預(yù)破碎設(shè)備后, 入磨物料粒度有了較大的降低, 而磨機(jī)產(chǎn)量未見有大的變動(dòng), 其根本原因就是沒有進(jìn)行倉位的重新調(diào)整。研磨體的級(jí)配沒有現(xiàn)成的公式可以計(jì)算, 一般只能憑借各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)自己的使用經(jīng)驗(yàn), 作好總結(jié), 以便找出最適合本企業(yè)水泥生產(chǎn)配比的級(jí)配方法。以前一般的級(jí)配方法是“中間大、兩頭小”,如果現(xiàn)在配有磨頭預(yù)破碎系統(tǒng), 入磨物料粒度較小, 但其中還含有一些易碎性差的物料, 也可以根據(jù)情況采取“中間小、兩頭大”的方案, 有時(shí)也能取得意想不到的效果。襯板形式無論怎樣變化, 其主要作用保持不變,除了保護(hù)磨機(jī)筒體外, 在球倉是為了提高磨機(jī)對(duì)研磨體的提升高度, 加強(qiáng)對(duì)物料的破碎作用; 在段倉則是為了使研磨體更有效地增強(qiáng)對(duì)細(xì)物料的研磨。我們?cè)谕茝V高產(chǎn)高細(xì)磨技術(shù)的過程中發(fā)現(xiàn), 圓角方形襯板和角螺旋襯板對(duì)降低磨機(jī)的運(yùn)行電流有益, 但對(duì)細(xì)磨倉的粉磨效率有降低的趨勢。對(duì)于隔倉板的型式, 我們建議一般采用“小篦孔,大流通”的設(shè)計(jì)方案。磨機(jī)在生產(chǎn)過程中研磨體會(huì)產(chǎn)生的大量的熱能,如果不能及時(shí)排除磨外, 將會(huì)造成磨內(nèi)研磨體和篦板、襯板的粘糊, 嚴(yán)重惡化磨內(nèi)的粉磨工況。磨內(nèi)熱量的散失主要靠以下三種方式: 粉磨物料帶出磨外, 磨機(jī)通風(fēng)帶出磨外, 筒體的輻射散熱。因此除了通過提高產(chǎn)量、加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)外, 磨機(jī)筒體淋水也起到一個(gè)不可忽略的作用。對(duì)于大型水泥磨機(jī), 不但需要筒體淋水, 還需要采用磨內(nèi)噴水措施, 改善磨內(nèi)粉磨工況和降低出磨水泥溫度。(1)保持適當(dāng)磨音, 不要太響也不能飽磨。很多情形下, 磨機(jī)在處于“臨界飽磨”或“亞飽磨”的情況, 反而產(chǎn)質(zhì)量俱佳。(2)通風(fēng)不需要太大, 磨內(nèi)風(fēng)速一般在0.2～0.5m/s,保持磨頭有負(fù)壓即可。風(fēng)速太大, 細(xì)度、比表面積將難以控制。(3)在正常停料停磨情況下, 各倉必須有正常的存料量。物料在磨內(nèi)的粉磨, 實(shí)際上新喂入的物料補(bǔ)充磨內(nèi)存料, 磨內(nèi)存料逐漸被排除磨外。如果磨內(nèi)沒有存料或存料太少, 則入磨物料的任何變化都影響到出磨產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)量, 直接表現(xiàn)為臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不穩(wěn), 細(xì)度跳動(dòng)大。因此, 保持磨內(nèi)的存料量, 實(shí)際上就是磨內(nèi)的料球比處于最佳。(4)磨內(nèi)篩余曲線。對(duì)于三倉磨機(jī), 在正常停料停磨情況下, 對(duì)磨機(jī)各倉取樣做磨內(nèi)篩析曲線。根據(jù)倉位長度不同, 一般一倉出口篦板附近細(xì)度R80在65%～60%, 二倉出口細(xì)度R80在35%～30%, 三倉出口6%～4%, 產(chǎn)品細(xì)度R80<3%。節(jié)能降耗是擺在水泥行業(yè)面前的頭等大事, 在保證水泥質(zhì)量的前提下, 盡可能地提高磨機(jī)產(chǎn)量, 降低單位電耗, 對(duì)水泥生產(chǎn)企業(yè)來說, 具有重要意義。
|
