預粉磨加倉技術可大幅度提高中小型磨機產量
在新型干法占主導的地區(qū),立窯企業(yè)轉型粉磨站,可以解決部分立窯企業(yè)退出問題。但是,目前大多數(shù)立窯企業(yè)還不具備轉型粉磨站的實力。如何立足現(xiàn)有裝備,大幅度地提高磨機產量是大多數(shù)中小水泥企業(yè)面臨的問題。由于歷史原因,我國立窯水泥企業(yè)在上世紀90年代以前建成的生產工藝線,生料配1臺椎2.2×6.5m磨,水泥配1臺椎2.2×6.5m磨,中間1臺立窯。磨機普遍直徑小,長徑比偏短(L/D≈3),粗磨倉中研磨體拋落高度低,沖擊能力有限,細磨倉長度短,研磨能力不足,不僅產量低,而且出磨水泥細度偏大。
由于我國自2001年4月1日起執(zhí)行ISO水泥標準,產品細度一般控制在R80=3%以下,不僅導致磨機產量大幅度降低,而且水泥中熟料摻入量也顯著增加,致使企業(yè)經(jīng)濟效益嚴重下滑。根據(jù)我國現(xiàn)有國情,目前還不可能一舉將這類磨機淘汰掉,當務之急是如何采取相應措施,充分挖掘其生產潛力,以達到降低電耗,提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。現(xiàn)就這個問題提出幾點見解,供業(yè)內人士參考。
預破碎難以大幅度提高磨機產量目前,市場上常用的幾種熟料破碎機細碎熟料效果均不理想。顎式破碎機、反擊式破碎機運轉率高,但破碎比??;沖擊式破碎機噴射口磨損太大,易損件更換頻繁;錘式破碎機磨損大,難以正常工作。而其他一些近年來推出的破碎機普遍破碎比不高,細粉含量不多,提高磨機產量的幅度在20%~40%左右。
水泥預粉磨加倉技術
1.開路粉碎。目前中小水泥企業(yè)使用二倉短磨、小磨的較多。磨機一倉主要功能是粉碎,二倉主要是研磨,物料在磨內停留時間太短,物料磨不細。開流磨要考慮兩倉的平衡問題,特別是磨機的流速要控制恰當,一倉的球徑不能太大,否則流速太快,不能和磨機二倉粉磨能力相適應,一倉球徑小,粉碎能力就差,降低磨機粉碎功能。圈流磨一倉選粉機回粉會顯著抬高磨機倉位,降低鋼球沖擊勢能,同時,回粉在鋼球和大顆粒物料之間形成墊層,進一步弱化一倉粉碎功能,嚴重影響磨機粉磨效率。在磨機前增加1臺球破磨,相當于把粉碎倉移到磨外,球破磨專職粉碎,磨機專職研磨,實現(xiàn)開路粉碎。
2.閉路研磨。采用圈流循環(huán)工藝,通過選粉機將合格品作為成品選出,不合格品返回磨內重新粉磨,不僅可以減少物料的過粉磨現(xiàn)象、提高磨機產量,而且產品細度易于調節(jié),可適應生產不同品種、不同強度等級水泥的需要,不失為磨機增產節(jié)電的一種較好途徑。
磨內選粉可以將粗顆粒物料返回粗磨倉重新沖擊粉磨,進入細磨倉的物料顆粒較均勻,不夾雜大顆粒物料,段的研磨能力能夠得到充分發(fā)揮。出磨物料中微粉多,再通過選粉機將部分較粗物料選出,重新送回磨機進行粉磨。因回料顆粒組成較為均勻,對新入磨的粗顆粒物料的屏蔽作用大大減弱,使新入磨的大顆粒物料能夠得到充分的沖擊研磨,對提高粗磨倉的沖擊研磨功能十分有利。因此,采用這種粉磨工藝時,產品中微粉比率大,不僅磨機產量顯著提高,而且產品細度也會得到提高。
預粉磨加倉技術主要產品XM型球破磨采用滾動軸承、中心傳動,主要工作部分是裝在2個大型軸承上水平放置的回轉筒體。在倉內裝有幾種大規(guī)格的研磨體,一般是鋼球,為了防止筒體被磨損,在筒體內壁上裝有襯板。當球破機回轉時,研磨體在襯板面產生的摩擦力作用下,黏附在筒體內壁的襯板上,隨筒體一起回轉,并被帶到一定的高度,下落時把物料擊碎、粉碎。同時,隨著研磨體的相對運動,細碎的物料進一步被研磨粉化。合格的物料被篩選出球破磨,不合格的繼續(xù)粉碎,實現(xiàn)了高硬度物料的超細粉碎。該技術于2007年3月通過中國建材機械協(xié)會組織的專家鑒定,規(guī)格參數(shù)如左下表所示。
磨內結構必須同步改造采用XM型球破磨,入磨物料發(fā)生了很大的變化,入磨粒度90%小于2mm,因此,球磨機內部結構要進行相應改造。磨機倉長要調整,一倉長度需要縮短0.5~1塊襯板的長度。隔倉板采用帶篩分裝置的隔倉板,可有效控制大顆粒物料進入研磨倉,目前篩分隔倉板形式較多,但需要解決好篩分與磨機通風的矛盾。在此基礎上,研磨倉采用小規(guī)格鋼段,可有效增加水泥中3~32滋m顆粒的比例。鋼球的最大直徑以Φ80mm為宜,平均球徑Φ55~60mm;二倉選用規(guī)格為Φ20mm×25mm~Φ14mm×18mm耐磨性好的小鋼段,增加研磨體表面積,提高研磨能力。同時要改小卸料蓖板的蓖縫,否則小鋼段研磨一定時間后會隨物料卸出;2個倉研磨體填充率相等或二倉高出1%~2%。
江蘇JS水泥廠,原有1臺Φ2.2×6.5m水泥磨,配套選粉機GX2.5旋風式選粉機,HKZD3500靜電除塵器。粉磨立窯熟料:d80≤60mm,dmax=100mm,溫度80℃,易磨性0.97;混合材料:粉煤灰15%、礦渣5%;水泥品種:P·C32.5,細度≤4%,比表面積286m2/kg,臺時產量13t.先后采用細碎機、磨機串聯(lián)等技術改造措施,每次改造都取得了一定的效果,但是,難以大幅度提高磨機產量,如增加細碎機后,生產能力達到15.5t/h.2006年采用預粉磨加倉技術進行改造,拆除細碎機,采用球破磨作預粉磨,生產能力達到22t/h.2006年,選粉機更換為O-X型渦旋式選粉機,同時對磨內進行改造,隔倉板改為篩分式,蓖縫8mm、篩縫1.5mm,二倉研磨體用Φ14mm~20mm耐磨性能好的小鋼段,卸料蓖板用30mm鋼板切割蓖縫制作;加強磨尾出料口處的鎖風,增加磨內通風量。改造后系統(tǒng)產量22.5~23t/h,較采用細碎機時提高45%,系統(tǒng)理論電耗由36kWh/t降到27.5kWh/t,節(jié)電23.6%;水泥成品(80滋m)篩余3%左右,比表面積335~345m2/kg,在水泥強度等級不變的條件下增加混和材摻量5%以上。
河南HT水泥廠有2臺Φ2.2×6.5m磨機,配套JXW600高效轉子式選粉機,HKZD3500靜電除塵器。粉磨立窯熟料:d80≤60mm,dmax=100mm,溫度95℃,易磨性0.99;混合材料粉煤灰9%、石灰石4%;水泥品種是P·O32.5,細度≤4%,比表面積286m2/kg;生產能力為14t/h.2007年,購買了1臺XM30型球破磨作為2臺磨機的預粉磨設備。技改后,XM30型球破磨產量達到60~65t/h,出料小于2mm的占90%以上,全部小于3mm,0.08孔篩余在40%~60%,細粉含量很高。在Φ2.2×6.5m磨機磨內結構未改造前,由于選粉機能力偏小,效率偏低,磨機產量較低,比表面積在290m2/kg;對磨內結構進行改造后,產量提高,系統(tǒng)理論電耗由34kWh/t降到28kWh/t,節(jié)電17%;水泥成品(80滋m)篩余<3%,比表面積330~335m2/kg,在水泥強度等級不變的條件下,增加混合材摻量4%。
傳統(tǒng)中小型磨機產量低、能耗高,生產成本高、效益低,不符合國家產業(yè)政策要求。但通過相應的技術改造,不僅可以大幅度提高水泥的產量,而且改善了水泥的比表面積、顆粒級配等技術指標,增產節(jié)能效果好。各企業(yè)可因地制宜地采取相應措施,以充分挖掘Φ2.2×6.5m水泥磨的生產潛力,從而達到提高產量、降低粉磨電耗及水泥中熟料摻入量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。
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