□黄英成现代水泥工业的粉磨作业包括生料粉磨、水泥粉磨、矿渣粉磨及煤粉制备。每生产1(水泥就需粉磨近3(物料,用于粉磨作业的电耗大致为水泥综合电耗的三分之二以上,即65*水泥。
改进粉磨工艺的措施很多,如开发和应用新型粉磨设备、高效选粉机、助磨剂等,这里就目前很受重视的预粉磨技术和主要预粉磨设备作些简单介绍,仅供。
1当前粉磨工艺存在的主要问题11粉磨效率低目前水泥工业所用的粉磨设备仍是以球磨和立磨为主。球磨和立磨的一个主要问题是效率低,据有关报道,如以对单颗粒粉碎的能量消耗计算效率,则球磨机为50*9%,立磨为70*150,反击式磨为25%~40%. 12过粉磨与结团在干法粉磨中还有一个难以避免的问题是过粉磨与结团,它们是联系在一起的。结团在球磨机中从入料端便开始形成,结团的比例也随着细度的增大向出料端逐渐增加,*后能达到80*140.二次结成的团块是由一些!5!4的细粉将较大颗粒包裹起来并粘在一起形成的。它的内聚力很大,在一般的选粉机中,仅利用撒料盘对物料的抛出速度很难将团块打散。因此,物料的结团和过粉磨是难以消除的,应尽量避免施加过分的应力,正确选择施加应力的方式、大小和时间长短,粉磨好的物料要尽快地芫全地分离出来。
13选择性粉碎现有的干法粉磨设备都存在一个选择性粉碎问题,在同一种物料中首先被粉碎的是粒度大、结构裂纹和缺陷多的块料,在多组分物料中是易磨性好的较软物料。利用球磨机粉磨多组分物料时,在成品中难磨的组分粗,颗粒分布范围窄,易磨的组分细,颗粒分布范围宽立磨也与此相似。这种选择性粉磨对生料不利,因为生料中的石英和方解石易烧性不好需要细磨,这两种组分易磨性也不好,用球磨和立磨都难以磨细,即使降低产品的筛余量,也只能是增大这些组分的粗颗粒部分中的富集程度,更加扩大了各级粒度间化学成分的不均匀性。
对水泥则视混合材的易磨性大小而定若熟料与石灰石一起粉磨,因为石灰石的易磨性比熟料高,在水泥中石灰石的颗粒度比熟料的细,分布也宽,正好适合水泥性能的要求。与此相反若熟料与矿渣一起粉磨,因为矿渣的易磨性比熟料差,所以无论如何也难以将矿渣磨得比熟料更细,也就达不到水泥性能对各组分颗粒分布所提出的要求。
以上三种主要问题,也就是预粉磨技术要解决的。
2预粉磨技术预粉磨并非新技术,水泥工业很早就利用加装破碎机的方法降低入磨物料粒度。但是,一般破碎机如捶式破碎机等都很难将物料破碎到10mm以下,因此球磨机的**仓也取消不了,*大钢球直径也降不到80mm.我们这里所说的预粉磨工艺就是能够部分或全部地取代效率不高的球磨机**仓,承担粗磨任务,这样便能提高粉磨系统的能量利用率,缩短物料在球磨机中停留的时间和减少大钢球所施加的过大应力,有利于减少过粉磨和结团现象,利用预粉磨设备如辊压机将入球磨机的物料由辊压机挤压预处通讯地址江西万年青水泥股份有限公司江西万年335500;收稿曰期2005-07-02;编辑赵莲理,而后送入球磨机粉磨。又如立式冲击破碎机处理硬脆的难磨的块料,然后再与软的易磨的细料一起进球磨机细磨,使混合生料或水泥的颗粒分布更加均匀,降低各颗粒组分间化学成分的差异程度,使粉磨产品在细度和颗粒组成方面能更好地满足要求。
3主要预粉磨设备为有效解决当前粉磨工艺存在的主要问题,目前比较现实的也是用得*多的是在球磨机前面加装一台预粉磨设备低入磨物料粒度。现在应用的新型预粉磨设备有三种,即辊压机、立磨和立式冲击破碎机。它们的主要特点是能够在经济性允许的前提下将物料破碎到绝大部分小于3mm,能产生大量90!以下的细粉,能在大颗粒物料上产生许多微裂纹,提高物料的易磨性能耗和钢材消耗比较低产品细度比较稳定。使用这三种预粉磨设备都可以取消球磨机的**仓,*大钢球直径降到60mm以下,可以加快物料在球磨机中的通过速度,再配以高效选粉机便可大幅度提高粉磨系统的产量低粉磨能耗,使产品的颗粒分布更加均匀和符合要求。
3.1辊压机辊压机是80年代中期出现的新设备,是用由两个速度相同相对运动的辊子组成,物料由辊子上部喂料口卸下,进入辊间的缝隙中,在高压研磨力的作用下(辊间压力在50+300MP.之间),物料受到挤压,受压物料变成了密实但充满裂纹的扁平料饼又称物料层粉碎)物料的易磨性得到明显改善。辊压机效率高,可达70%以上,能大幅度降低粉磨能耗,它与球磨机可以有不同的组合方式,目前主要用做球磨机的预粉磨或联合粉磨。
辊压机的不足之处是设备比较复杂,投资高,对加料的粒度分布、含水量、稳定性、不含金属异物等工艺条件要求高,辊压机的机械结构如辊子表面材质和特性,辊面结构、轴承等还都在发展之中,昆子容易损坏,维修困难耗费大,所以在工业技术水平不太高的地方应该慎重选用。
3.1立磨用机械式机外循环的立磨作预粉磨是曰本兴起来的,与辊压机问世的时间差不多,出现于1987年。使用CKP型立磨可以使粉磨系统提高产量4.阿斯穆斯等人作过模拟计算,若用立磨将物料预磨到勃氏值1500 +1000cmVg,则球磨系统产量可以提高1000能耗降低140+300.加装立磨后球磨机中*大钢球直径可由90mm降至40mm.但立磨的结构也比较复杂,投资高,对喂料的粒度分布和均匀性要求较高易损件更换比较困难,遇有太硬的夹杂料不易磨细,吐渣多。
3.3立式冲击破碎机立式冲击破碎机是于1988年在德国首先应用于水泥工业作预粉磨设备的,其主要技术特点是该机通过传动装置驱动主轴使转子高速旋转,通过强大的离心作用使物料被高速喷入破碎腔撞击反击衬板,物料粉碎无需使用捶头。同时随着转子在破碎腔中产生强劲的涡旋气流,物料在气流中相互剧烈撞击、摩擦从而使物料细化粉碎,它可破碎硬脆的和磨蚀性大的物料,产品细度主要取决于加料粒度和转子转速,易损件的磨损对产品质量影响不大,能够保证产品细度的稳定性,对喂料状况和稳定性等工艺条件要求不高,对金属异物不像前两种那样敏感,在一般情况下可以提高产量300+500节能100+100.立式冲击破碎机能将物料破碎到800+900小于1.5mm,小于0.09mm的细粉量可以占到300+400.立式冲击破碎机相比之下结构简单,投资少,维修容易,易损件少,比较适合老厂改造和工业技术水平不太高的地区使用。
立式破碎机的不足之处是产品粒度范围宽,有的块料可能未经几次碰撞就卸出了,大颗粒会超过15mm,产品粒度取决于进料粒度和转子转速,生产中当进料粒度有变化时会影响细粉的产出量。
除以上所述预粉磨外,挤压预粉磨工艺也广泛应用于各种粉磨作业。挤压粉磨工艺主要有:预粉磨、半终粉磨和联合粉磨工艺。预粉磨工艺是将入球磨机的物料由辊压机挤压预处理,而后送入球磨机粉磨。半终粉磨工艺是将打散分级机的半成品与后续球磨机的出磨物料一同送入选粉机分选,也就是说一部分产品未经过球磨机而直接由辊压机和选粉机直接产生。联合粉磨工艺是将挤压后的物料包括料饼和边部漏料),先经打散分级机打散分选,小于一定粒径的半成品()。5+3.0mm)送入原有的球磨机粉磨至成品,分选出的粗颗粒返回辊压机再次挤压。
总之,预粉磨技术节能高效、运行可靠科学选用预粉磨设备就能为水泥厂粉磨系统的技术改造做出应有的贡献,创造更大的经济和社会效益。!
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