淺談助磨劑在水泥立磨中的應(yīng)用
水泥助磨劑是水泥粉磨時(shí)加入的工藝外加劑,助磨劑的加入能夠很好改善水泥粉磨工藝狀況,提高生產(chǎn)效率而又不損害水泥性能,目的是降低生產(chǎn)成本,提高水泥質(zhì)量。助磨劑的使用對(duì)水泥的強(qiáng)度、需水量、凝結(jié)時(shí)間、流動(dòng)性等質(zhì)量指標(biāo)以及水泥的適用性都有很好的改善。
助磨劑的最早出現(xiàn)主要基于球磨工藝,以如何分散物料顆粒為理論出發(fā)點(diǎn),因此傳統(tǒng)的助磨劑主要適用于球磨工藝。
隨著立磨技術(shù)的不斷改進(jìn)完善,改變了已往立磨在水泥企業(yè)只用于粉磨生料的狀況,以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐步在水泥企業(yè)得到認(rèn)可使用。因此,適應(yīng)于水泥立磨工藝的助磨劑也就相繼而生。近幾年,湖北統(tǒng)領(lǐng)科技集團(tuán)在這方面做了大量的研發(fā)工作,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用中也積累了一些經(jīng)驗(yàn),在此談?wù)勛约旱膸c(diǎn)觀點(diǎn)和看法,供商榷。
二、立磨的優(yōu)越性
立磨與球磨工藝相比,有著顯著的優(yōu)越性。它以工藝簡(jiǎn)單,占地面積小,粉磨效率高,能耗小而被水泥企業(yè)接受。
與球磨機(jī)相比,因?yàn)闆](méi)有了鋼球和鋼段,立磨自然就避免了金屬間的撞擊與磨損,金屬磨損量小、噪音低;又因?yàn)樗秋L(fēng)掃式粉磨,自身的選粉功能,避免了過(guò)粉磨現(xiàn)象,因此減少了無(wú)用功的消耗,粉磨效率高,與球磨系統(tǒng)相比,粉磨電耗僅為后者的 60%左右;還具有工藝流程簡(jiǎn)單、單機(jī)產(chǎn)量大,入料粒度大,密閉性能好,負(fù)壓操作無(wú)揚(yáng)塵等特點(diǎn)。
在質(zhì)量控制方面,成品質(zhì)量控制快捷、更換產(chǎn)品靈活。物料在立磨內(nèi)的停留時(shí)間在3分鐘左右,而球磨機(jī)則需要30分鐘左右,因此用立磨粉磨水泥時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)控指標(biāo)可以很快經(jīng)過(guò)測(cè)定得到校正,因而產(chǎn)品成分波動(dòng)小。但物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短也是立磨用于磨制水泥的弊端之一。由于物料在立磨內(nèi)的停留時(shí)間很短,合格粉體很快被風(fēng)拉出選為成品,顆粒分布極為狹窄,超微顆粒太少,顆粒分布缺少互補(bǔ)性,因此對(duì)水泥的適用性有一定的影響。在這個(gè)問(wèn)題上通過(guò)以下幾個(gè)方面可以得到解決,一是不斷改進(jìn)完善立磨技術(shù),使之適應(yīng)水泥性能要求;二是提高生產(chǎn)工藝操控,以高的操作水平提高產(chǎn)品質(zhì)量;三是借助水泥外加劑改善水泥質(zhì)量和適用性。
三、立磨工藝與球磨工藝所使用助磨劑的差異
水泥助磨劑的發(fā)明源于水泥球磨工藝,基于分散物料顆粒的理論,用有機(jī)物、無(wú)機(jī)物或有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的混合體所產(chǎn)生的復(fù)雜的化學(xué)或物理機(jī)理來(lái)解決球磨機(jī)在粉磨水泥的過(guò)程中出現(xiàn)的靜電吸附、絮團(tuán)、裂紋再愈合等現(xiàn)象,以達(dá)到提高產(chǎn)量、降低能耗、改善水泥品質(zhì)的目的。
立磨工藝與球磨工藝有著很大的差異。球磨工藝所用助磨劑主要是對(duì)物料起分散作用,提高物料的松散性,流速快,粉磨效率高。立磨工藝則正好相反,物料流速快,在磨內(nèi)停留時(shí)間短,如果物料過(guò)于松散,在風(fēng)的作用下懸浮在磨腔內(nèi),在磨盤(pán)上不能得到磨輥的充分碾磨,因此,立磨工藝使用不當(dāng)?shù)闹┓炊焕谏a(chǎn)和水泥質(zhì)量的改善。
立磨助磨劑的研發(fā)基本點(diǎn)在于如何穩(wěn)定料層、如何降低物料顆粒循環(huán)次數(shù)及延長(zhǎng)物料碾磨時(shí)間。為此,湖北統(tǒng)領(lǐng)科技集團(tuán)在立磨助磨劑的研發(fā)中,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摓榛A(chǔ),以科學(xué)的態(tài)度不斷試驗(yàn)和實(shí)踐,改變傳統(tǒng)助磨劑的配方思維,從立磨工藝特點(diǎn)出發(fā),研制開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)水泥立磨工藝的助磨劑,為改善立磨水泥的性能起到了很好的作用。
四、助磨劑在水泥立磨工藝中的使用特點(diǎn)及調(diào)控
眾所周知,無(wú)論是球磨工藝還是立磨工藝,在使用助磨劑時(shí)都會(huì)在工藝上出現(xiàn)一定的特征反應(yīng)。球磨系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整磨內(nèi)通風(fēng)、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、鋼球(段)級(jí)配、各倉(cāng)研磨體填充率來(lái)解決。立磨系統(tǒng)工藝雖簡(jiǎn)單,但工藝參數(shù)控制相對(duì)復(fù)雜,因此,在使用助磨劑時(shí)出現(xiàn)工藝上的變化就要及時(shí)對(duì)工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
立磨細(xì)度跑粗的原因及處理。立磨工藝使用助磨劑主要是穩(wěn)定料層、充分碾磨,使水泥顆粒分布更加合理,以此來(lái)提高水泥強(qiáng)度和改善水泥的適用性??刂萍?xì)度、提高比表面積是根本。細(xì)度跑粗時(shí)應(yīng)立刻調(diào)整工藝參數(shù)。首先就是要調(diào)整選粉裝置的轉(zhuǎn)速,調(diào)快轉(zhuǎn)速,但要控制在一定范圍內(nèi),不可盲目;其次是通風(fēng)量的調(diào)整。通風(fēng)量對(duì)水泥質(zhì)量的控制起著至關(guān)重要的作用,主要表現(xiàn)當(dāng)通風(fēng)量小時(shí)磨內(nèi)大量合格水泥不能及時(shí)被抽走,導(dǎo)致內(nèi)循環(huán)量增加,風(fēng)量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致細(xì)度過(guò)粗。使用助磨劑后物料的物理特性發(fā)生了變化,一般情況下要調(diào)小風(fēng)量、降低風(fēng)速來(lái)滿足質(zhì)控要求;其三,研磨壓力小。當(dāng)研磨壓力低時(shí)物料在磨盤(pán)上不能有效碾磨,許多粗顆粒因研磨壓力小不能碾碎,磨機(jī)壓力可在中控給定,一般開(kāi)磨時(shí)壓力設(shè)定為最小,隨著產(chǎn)量上升,必須逐漸加壓,否則因?yàn)槠扑楹湍肽サ哪芰Σ蛔?,而產(chǎn)生跑粗現(xiàn)象。另外,來(lái)料不穩(wěn)、入磨物料易磨性差也會(huì)影響細(xì)度。
差壓的控制。差壓是立磨系統(tǒng)平衡的重要參數(shù),只有穩(wěn)定的差壓才能有利于產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。助磨劑加入后,物料特性發(fā)生變化,可能會(huì)出現(xiàn)差壓的變化,主要是系統(tǒng)風(fēng)和內(nèi)循環(huán)的變化引起,差壓的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)風(fēng)、喂料量、碾磨壓力的調(diào)整來(lái)解決,以保證有穩(wěn)定的差壓。
磨機(jī)振動(dòng)的控制。磨機(jī)振動(dòng)是影響產(chǎn)、質(zhì)量的主導(dǎo)因素,主要表現(xiàn)有料層過(guò)高過(guò)低不穩(wěn)定,入磨物粒度大,易磨性差。有鐵質(zhì)物料入磨也會(huì)引起振動(dòng)。出現(xiàn)磨機(jī)震動(dòng)應(yīng)立即進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,以免引起磨機(jī)跳停,一般情況下調(diào)整料層厚度、碾磨壓力,控制好風(fēng)料平衡。
碾磨壓力的調(diào)整。使用助磨劑后,作為系統(tǒng)平衡的重要參數(shù)之一,碾磨壓力會(huì)發(fā)生一定變化,碾磨壓力對(duì)喂料量也有很大影響。碾磨壓力過(guò)大時(shí),因料層過(guò)薄而引起磨振動(dòng)增大;當(dāng)其過(guò)小,又會(huì)造成料層過(guò)厚,物料在磨盤(pán)上不能有效碾磨,許多粗顆粒因碾磨壓力小不能碾碎,內(nèi)循環(huán)增大,吐渣多差壓上升,從而降低粉磨效率,細(xì)度便粗,所以,可以根據(jù)工況及出磨水泥細(xì)度,適當(dāng)調(diào)整磨輥壓力,有利于產(chǎn)、質(zhì)量的提高。
立磨出口溫度的調(diào)控。立磨出口溫度變化反映物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間,當(dāng)出口溫度過(guò)低時(shí)磨內(nèi)料層增厚,磨主電機(jī)功率消耗大,溫度高會(huì)引起料層過(guò)薄,這兩種情況都會(huì)引起磨機(jī)振動(dòng),也會(huì)對(duì)產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響。一般情況下調(diào)整循環(huán)風(fēng)或冷風(fēng)擋板控制出口溫度。
助磨劑的加入點(diǎn)。由于立磨工藝的獨(dú)有特點(diǎn),其助磨劑的加入點(diǎn)和加入方式與球磨機(jī)不同。球磨水泥工藝可根據(jù)工藝布局情況,本著簡(jiǎn)潔易操作的原則滴加在入磨物料上即可,助磨劑和物料在磨內(nèi)就會(huì)充分混合均勻。立磨工藝則不同,屬風(fēng)掃磨,物料在磨內(nèi)停留只有幾分鐘,微細(xì)物料在入磨時(shí)未經(jīng)碾磨及選為成品。因此,立磨工藝使用助磨劑在入磨物料上加入顯然不合適。湖北統(tǒng)領(lǐng)科技集團(tuán)技術(shù)人員在多次的實(shí)際試驗(yàn)中總結(jié)確定了合理的助磨劑加入方式和加入點(diǎn),即:在吐渣皮帶(外循環(huán)皮帶)上均勻細(xì)微平鋪加入。其一,吐渣是粗大顆粒,這些顆粒物料會(huì)在磨內(nèi)進(jìn)行多達(dá)數(shù)十次的循環(huán),助磨劑由這些物料顆粒帶入磨內(nèi)會(huì)更加均勻和有效利用;其二,立磨工藝與球磨工藝不同,物料進(jìn)入磨內(nèi)平鋪在磨盤(pán)上,缺少物料自身的有效攪拌混合,因此,在使用中我們自制了助磨劑平鋪式加料器,使助磨劑能均勻加在外循環(huán)物料上。
總之,隨著立磨工藝在水泥生產(chǎn)中的使用,湖北統(tǒng)領(lǐng)科技集團(tuán)將對(duì)立磨工藝助磨劑進(jìn)一步進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn),使之更加適應(yīng)立磨水泥工藝的需要,節(jié)能降耗,提高水泥質(zhì)量,改善水泥品質(zhì)。
編輯:王欣欣
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