Φ3.8×12M水泥磨改造閉路高細(xì)高產(chǎn)磨的方法
目前水泥球磨機(jī)的生產(chǎn)方式主要有兩種:閉路粉磨系統(tǒng)和開路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng)。如何將這兩種生產(chǎn)方式科學(xué)地融合在一起形成“閉路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng)”一直是許多水泥研究者孜孜不倦的研究目標(biāo)。由南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、鹽城紫光建材設(shè)備有限公司成功研制出T-Sepax高效渦流選粉機(jī)后,又于二00四年底再次研制成功了“閉路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng)”,并成功地推向了市場(chǎng)。在全國(guó)多家水泥企業(yè)使用之后受到客戶好評(píng)。
一、水泥球磨機(jī)的生產(chǎn)方式
水泥球磨機(jī)目前主要有以下兩種生產(chǎn)方式:
1、開路高細(xì)高產(chǎn)磨系統(tǒng)
開路高細(xì)高產(chǎn)水泥磨技術(shù)經(jīng)過多年的研究和應(yīng)用目前已經(jīng)成熟,其優(yōu)點(diǎn)是:具有很大表面積的微鍛或微球的使用,使球磨機(jī)的研磨效率得到進(jìn)一步的提高,水泥的細(xì)度進(jìn)一步降低,顆粒形貌良好,容易達(dá)到水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求。在國(guó)內(nèi)有部分廠家甚至將比表面積不高的中短磨閉路粉磨系統(tǒng)改造成開流高細(xì)高產(chǎn)磨,以滿足水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求。其缺點(diǎn)是:
a.系統(tǒng)產(chǎn)量低于閉路磨系統(tǒng);
b.水泥顆粒分布比較寬,雖然能制得高比表面積的水泥,但水泥中<3μm的微細(xì)粉含量較高,水泥的需水量增加,水泥密實(shí)度降低,不利于水泥的強(qiáng)度發(fā)揮。
2、閉路粉磨系統(tǒng)
即由管磨機(jī)和選粉機(jī)組成的粉磨系統(tǒng),也是目前采用得最多的一種粉磨系統(tǒng)。對(duì)于配用了O-Sepa選粉機(jī)和轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)的球磨機(jī),因受選粉機(jī)本身使用性能及操作參數(shù)的影響,粗粉中的微細(xì)粉含量較高,使球倉(cāng)的緩沖能力增強(qiáng),從而削弱了一倉(cāng)大球?qū)ξ锪系臎_擊力,磨機(jī)的產(chǎn)量偏低,特別是水泥的細(xì)度也偏粗,比表面積偏低。還有一些廠家雖然水泥的細(xì)度已經(jīng)控制在2%以下(指0.08㎜方孔篩篩余)但比表面積僅有280-300㎡/㎏,究其原因主要是水泥中雖然>80μm的顆粒小于2%,但45-80μm的顆粒含量卻高達(dá)30%左右,而30μm以下的顆粒含量較少,僅有40~50%。我們一般要求比表面積在320㎡/㎏的水泥,其>45μm的顆粒含量要小于12%。因此,普通閉路中短磨很容易出現(xiàn)強(qiáng)度偏低,比表面積不高的這種現(xiàn)狀。
二、閉路高細(xì)高產(chǎn)磨系統(tǒng)
由南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、鹽城紫光建材有限公司經(jīng)過三年的時(shí)間聯(lián)合研制開發(fā)的閉路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng),就是采用Sepax高效渦流選粉機(jī)對(duì)現(xiàn)有的篩分磨進(jìn)行閉路系統(tǒng)改造而成。其關(guān)鍵的技術(shù)改造要點(diǎn)在于:
1、原開路高細(xì)高產(chǎn)磨內(nèi)改造
我們知道開路高細(xì)高產(chǎn)磨磨內(nèi)物料的流速較慢,篩分隔倉(cāng)板的篩分速度也較慢,研磨倉(cāng)所使用的研磨體一般為微鍛(φ8、φ10、φ12)或微球,要求進(jìn)入研磨倉(cāng)的物料粒徑要小于3.0㎜,若改造成閉路系統(tǒng)后磨內(nèi)物料的通過量比之前要高出三倍,磨內(nèi)物料的流速必須加快,否則,磨機(jī)一倉(cāng)極易產(chǎn)生飽磨現(xiàn)象,因此必須對(duì)磨內(nèi)進(jìn)行改造。
?、?改變現(xiàn)有隔倉(cāng)板的形式,提高篩分速度。
目前開路高細(xì)磨的篩分隔倉(cāng)板的篩板多數(shù)是垂直布置的,物料通過篩板篩縫時(shí)的動(dòng)力是物料的側(cè)向堆積壓力。由于堆積高度很小,堆積壓力較弱,物料的篩分速度較慢,篩分效率較低。由吉達(dá)公司研制成功并獲得國(guó)家專利的JD螺旋漿式篩分裝置則是將若干塊月牙形的細(xì)孔篩板組合成螺旋槳狀結(jié)構(gòu),充填在螺旋狀篩板上的物料在旋轉(zhuǎn)到一定高度后,在重力和堆積壓力的雙重作用下,在篩板斜面上自上而下滑落過程中進(jìn)行篩分。通過眾多廠家的使用證明,當(dāng)篩板篩縫的寬度縮小到1.5~2.0mm時(shí),其通過能力完全能滿足閉路高細(xì)磨的要求。由于篩板的縫隙也進(jìn)一步變小,微鍛倉(cāng)中物料的流速必然加快,才能在使用原有微鍛的條件下進(jìn)一步提高磨機(jī)的研磨效率,讓磨機(jī)多出合格的成品。
?、?調(diào)整球倉(cāng)的鋼球級(jí)配。
物料通過量增大后,我們可以通過調(diào)整球倉(cāng)的鋼球級(jí)配來提高球倉(cāng)物料的流速。
?、?改造磨機(jī)出料裝置
一般開路高細(xì)高產(chǎn)磨的磨尾出料裝置都有延緩磨內(nèi)流速的作用,將其改造成閉路高細(xì)高產(chǎn)磨必須要加快出料篦板的通過量。
2、采用高效選粉機(jī)
開路篩分磨改造成閉路篩分磨后,其磨內(nèi)篩分隔倉(cāng)板的篩分速度受到一定限制,要求磨機(jī)的循環(huán)負(fù)荷不宜太高,一般要控制在80~110%,這就要求選粉機(jī)的選粉效率必須要達(dá)到85%以上。由南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、鹽城紫光建材設(shè)備有限公司研制成功并獲得了多項(xiàng)實(shí)用新型專利的T-Sepax高流效渦選粉機(jī),其選粉效率達(dá)到了90%以上。
T-Sepax高流效渦選粉機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于:
1)采用O-Sepa的分級(jí)原理(即由導(dǎo)向葉片與籠形轉(zhuǎn)子組成的渦流分級(jí)區(qū))設(shè)計(jì)分級(jí)區(qū)域。
2)增設(shè)分散和予分級(jí)區(qū)域,采用高風(fēng)壓,強(qiáng)氣流,首先將高速拋散的物料進(jìn)行強(qiáng)力分散,并在旋轉(zhuǎn)氣流作用下將大于150~200μm的粗顆粒分離出來,這樣既提高了物料分散度,又大大減輕了主分離區(qū)域內(nèi)物料的相互干擾作用。
3)徹底改變了現(xiàn)有各種選粉機(jī)分散與分離完全處在統(tǒng)一區(qū)域的弊端,將分散與分離區(qū)域隔開,能夠單獨(dú)分別調(diào)節(jié)分散和分離區(qū)域內(nèi)氣體流場(chǎng)的流速,這樣既能提高物料的分散程度,又能提高物料的分離效率。
4)其專利型整流籠形轉(zhuǎn)子的運(yùn)用使得分級(jí)圈表面氣體流場(chǎng)均勻而穩(wěn)動(dòng),其任何一處的氣體流速相對(duì)誤差均<5%,為精確分級(jí)創(chuàng)造了條件。
5)與O-Sepa選粉機(jī)相比,其分級(jí)效率要高5%以上,可達(dá)到85%以上,但其系統(tǒng)裝機(jī)容量卻要降低30%,且可在正壓下工作,細(xì)粉收集僅采用高效旋風(fēng)筒即可,無需再配置龐大的氣箱脈沖袋式除塵器,這樣不但降低了粉磨電耗,而且也降低了投資費(fèi)用(省去了氣箱脈沖袋式除塵器)和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。
6)與轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)相比其分級(jí)效率高出15%,而裝機(jī)容量卻差不多,因而產(chǎn)量要高出20~30%。
三、技術(shù)特點(diǎn)
1、水泥顆粒級(jí)配更趨合理
普通閉路粉磨系統(tǒng),由于選粉機(jī)的選粉效率不高,循環(huán)負(fù)荷較大(轉(zhuǎn)子式在100~150%),因而磨機(jī)內(nèi)的研磨體尺寸較大,物料在磨內(nèi)的流速較快,出磨水泥中的成品量不高。比如,同樣在0.08㎜方孔篩篩余控制<3%的情況下,其<30μm的顆粒含量一般45~50%左右,3~30μm的含量只占40%左右,>45μm的含量反而占到20~25%,水泥顆粒偏粗,3~30μm的含量不高,水泥強(qiáng)度偏低。
開路高細(xì)磨制出的水泥其顆粒分布范圍較寬,當(dāng)0.08㎜方孔篩篩余控制<3%時(shí),其<30μm顆粒的含量一般60~65%,3~30μm的含量45~50%,而<3μm要占到15%左右,由于物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng),過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重,水泥中<3μm的微粉較多,對(duì)水泥后期強(qiáng)度發(fā)揮不利。
閉路高細(xì)高產(chǎn)磨粉磨系統(tǒng)則彌補(bǔ)了上述兩種粉磨系統(tǒng)的不足。
①與普通閉路磨相比,由于磨內(nèi)采用篩分裝置和微型研磨體,物料在磨內(nèi)的流速大大降低,同時(shí)微鍛的表面積要增大到一倍以上,研磨能力大幅度提高。
?、谂c開路高細(xì)高產(chǎn)磨相比,由于增設(shè)了新型Sepax高流效渦選粉機(jī),物料在磨內(nèi)的流速加快,研磨時(shí)間縮短,過粉磨現(xiàn)象大大減輕,水泥中<3μm的含量由15%左右下降到5%左右。
綜上所述,閉路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng)磨制的水泥的顆粒級(jí)配將更趨合理,當(dāng)生產(chǎn)比表面積大于340㎡/㎏的水泥時(shí),其3~30μm含量占到60~65%,而<3μm的含量?jī)H占5%左右,混凝土的性能大為改善。
2、粉磨工藝更趨完善
① 用先進(jìn)的T-Sepax選粉機(jī)在獲得很高的選粉效率同時(shí),球磨機(jī)的產(chǎn)量得到大幅度提高。
② 閉路磨磨內(nèi)篩分裝置的應(yīng)用,使得閉路磨也能采用表面積大得多的微鍛或微球,從而提高了磨機(jī)的研磨效率,水泥質(zhì)量大幅度提高。
③ 通過改變選粉機(jī)的導(dǎo)向葉片角度、選粉機(jī)的風(fēng)量和磨機(jī)的鋼球級(jí)配即可獲得我們所需要的水泥顆粒級(jí)配。
④ 通過改變選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,即可方便地控制水泥的細(xì)度。
⑤ 根據(jù)各水泥廠物料的粒度、易磨性等參數(shù),可通過調(diào)節(jié)“控制隔倉(cāng)篦板”的過料速度來控制一二倉(cāng)的流速,均衡一、二倉(cāng)的能力。
四、技改方案
新橋水泥公司現(xiàn)有一臺(tái)Φ3.8×12M水泥磨,配用旋風(fēng)轉(zhuǎn)子Φ4M 選粉機(jī),臺(tái)產(chǎn)65-69t/h,比表面積330m2/kg,細(xì)度2.0%,現(xiàn)貴司打算在原有的工藝上對(duì)選粉機(jī)改造,同時(shí)對(duì)磨機(jī)內(nèi)部進(jìn)行系統(tǒng)改造,以提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、節(jié)能降耗,我司技術(shù)部門經(jīng)仔細(xì)研究后確定如下磨機(jī)改造方案:
1、因原雙層隔倉(cāng)板無篩分功能(無內(nèi)篩分板)在磨機(jī)內(nèi)只起強(qiáng)制導(dǎo)料作用,將通過篦板的小于13mm的顆粒導(dǎo)入二倉(cāng),雖然瞬時(shí)進(jìn)入二倉(cāng)的大顆粒的量不多,但由于大顆粒在二倉(cāng)內(nèi)的移動(dòng)速度較慢,在二倉(cāng)內(nèi)大顆粒的量會(huì)越積越多從而嚴(yán)重干擾二倉(cāng)研磨功能的發(fā)揮,因此,對(duì)雙層隔倉(cāng)板改造如下:
A、拆除原隔倉(cāng)板,采用我司開發(fā)的閉路高細(xì)篩分隔倉(cāng)板,一倉(cāng)篦板篦縫7mm。
B、二倉(cāng)端采用帶通風(fēng)孔護(hù)板,中間篩板為螺槳形不銹鋼篩板,篩縫2.5mm.
C.更換原篩架為螺槳形篩板專用篩架
2、磨機(jī)研磨體的調(diào)整:
A、因磨前沒有細(xì)碎機(jī)故入磨物料粒度會(huì)有很大,因此一倉(cāng)平均球徑可適當(dāng)降低至75~83mm。
B、二倉(cāng)由于采用帶篩分功能的雙層隔倉(cāng)板,因此進(jìn)入二倉(cāng)的物料均小于2.5mm,因此可適當(dāng)降低二倉(cāng)平均鍛徑,去除原較大的鋼鍛,配鍛時(shí)以Φ20、Φ16、Φ12鋼球?yàn)橹鳌?/FONT>
3、原出料篦板保持不變.
4、選粉機(jī)的改造.
A、改造選粉機(jī)的轉(zhuǎn)子,將原選粉機(jī)倒錐形分級(jí)轉(zhuǎn)子為帶水平隔板的圓柱形分級(jí)轉(zhuǎn)子,并在其周圍增加了一圈導(dǎo)風(fēng)葉片,使得在圓柱形分級(jí)圈表面任何位置上,同質(zhì)量顆粒所受的慣性力和從轉(zhuǎn)子表面到殼體的運(yùn)動(dòng)距離不變,因而分級(jí)精度特高.
B、在選粉機(jī)下料處增設(shè)粗粉分離器.
C、調(diào)整選粉機(jī)密封迷宮環(huán)間隙,過大的間隙會(huì)造成選粉機(jī)成品跑粗,用戶為降低成品細(xì)度進(jìn)而提高主軸轉(zhuǎn)速造成選粉機(jī)效率下降。
D、改進(jìn)進(jìn)料分配器,選粉機(jī)均勻的進(jìn)料、布料、分散是選粉機(jī)高效選粉的前提,進(jìn)料的均勻性可影響到選粉效率5~10%。
E、改造進(jìn)風(fēng)裝置使粗粉中的細(xì)粉清洗更徹底,將原普通離心風(fēng)機(jī)改為高壓風(fēng)機(jī)提高選粉機(jī)的選粉效率。
F.將原撒料盤改為中空螺旋漿式撒料盤.當(dāng)中粗粉(60~150μm)經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的籠形轉(zhuǎn)子分級(jí)后在離心力的作用下拋向?qū)蛉~片失去動(dòng)能,通過中空撒料盤落到中粗粉收集錐內(nèi),由于中粗粉被選出使細(xì)粉中的粗顆大大減少.使水泥顆粒級(jí)配更驅(qū)合理.
5、控制出磨細(xì)度15~20%(45μm篩余),循環(huán)負(fù)荷80~100%。
6、調(diào)節(jié)選粉機(jī)一次風(fēng)量,保持磨內(nèi)風(fēng)速達(dá)1.0~1.2m/s。
7、技改效果:通過上述方法改造后使磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到90t/h左右,比表面積達(dá)350m2/kg以上。
五、結(jié)束語
在“閉路高細(xì)高產(chǎn)粉磨系統(tǒng)”的開發(fā)研究過程中,我們充分吸收和借鑒了國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的技術(shù)成果,針對(duì)現(xiàn)有高效選粉機(jī)和磨內(nèi)篩分技術(shù)存在的問題,有針對(duì)性的進(jìn)行了重大改進(jìn)和完善。對(duì)選粉機(jī)我們?cè)诓捎昧薕-Sepa選粉機(jī)渦流分級(jí)原理的同時(shí),還增設(shè)了螺旋漿式分散裝置及變截面的整流型籠形轉(zhuǎn)子,并使得選粉機(jī)完全可以在正壓狀態(tài)下工作,而無需配置氣箱脈沖袋式除塵器,并且系統(tǒng)阻力與同規(guī)格的O-Sepa選粉機(jī)相比要低得多,因而配置的電機(jī)功率僅是O-Sepa選粉機(jī)的70%左右,這樣既降低了系統(tǒng)的投資又節(jié)省了電力消耗。對(duì)球磨機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了重大改進(jìn),采用了全新的螺旋漿式雙層隔倉(cāng)板,與同規(guī)格開路篩分磨的篩分隔倉(cāng)板相比,在篩隙寬度由2.5~3.0mm縮小到1.5~2.0mm時(shí),其螺旋槳式篩分隔倉(cāng)板的通過能力反而提高了3~4倍,從而使得閉路磨也能使用微鍛或微球,磨機(jī)的研磨效率大大提高。鑒于這種“閉路篩分磨”的技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),在全國(guó)多家水泥企業(yè)的水泥粉磨系統(tǒng)中已經(jīng)得到應(yīng)用,并取得了驕人的業(yè)績(jī)。
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