淺談助磨劑在水泥立磨中的應(yīng)用
一、概 述
水泥助磨劑是水泥粉磨時加入的工藝外加劑,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。助磨劑的使用對水泥的強度、需水量、凝結(jié)時間、流動性等質(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,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,以獨特的優(yōu)勢逐步在水泥企業(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)科技集團在這方面做了大量的研發(fā)工作,在產(chǎn)品開發(fā)和市場應(yīng)用中也積累了一些經(jīng)驗,在此談?wù)勛约旱膸c觀點和看法,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。
與球磨機相比,因為沒有了鋼球和鋼段,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;又因為它是風(fēng)掃式粉磨,自身的選粉功能,避免了過粉磨現(xiàn)象,因此減少了無用功的消耗,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;還具有工藝流程簡單、單機產(chǎn)量大,入料粒度大,密閉性能好,負(fù)壓操作無揚塵等特點。
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)的停留時間在3分鐘左右,而球磨機則需要30分鐘左右,因此用立磨粉磨水泥時產(chǎn)品的質(zhì)控指標(biāo)可以很快經(jīng)過測定得到校正,因而產(chǎn)品成分波動小。但物料在磨內(nèi)停留時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,顆粒分布缺少互補性,因此對水泥的適用性有一定的影響。在這個問題上通過以下幾個方面可以得到解決,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,用有機物、無機物或有機物與無機物及表面活性劑的混合體所產(chǎn)生的復(fù)雜的化學(xué)或物理機理來解決球磨機在粉磨水泥的過程中出現(xiàn)的靜電吸附、絮團、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)停留時間短,如果物料過于松散,在風(fēng)的作用下懸浮在磨腔內(nèi),在磨盤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)及延長物料碾磨時間。為此,湖北統(tǒng)科技集團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)度不斷試驗和實踐,改變傳統(tǒng)助磨劑的配方思維,從立磨工藝特點出發(fā),研制開發(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及調(diào)控
眾所周知,無論是球磨工藝還是立磨工藝,在使用助磨劑時都會在工藝上出現(xiàn)一定的特征反應(yīng)。球磨系統(tǒng)通過調(diào)整磨內(nèi)通風(fēng)、選粉機轉(zhuǎn)速、鋼球(段)級配、各倉研磨體填充率來解決。立磨系統(tǒng)工藝雖簡單,但工藝參數(shù)控制相對復(fù)雜,因此,在使用助磨劑時出現(xiàn)工藝上的變化就要及時對工況參數(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,以此來提高水泥強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)量小時磨內(nèi)大量合格水泥不能及時被抽走,導(dǎo)致內(nèi)循環(huán)量增加,風(fēng)量過大會導(dǎo)致細(xì)度過粗。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)速來滿足質(zhì)控要求;其三,研磨壓力小。當(dāng)研磨壓力低時物料在磨盤上不能有效碾磨,許多粗顆粒因研磨壓力小不能碾碎,磨輥壓力可在中控給定,一般開磨時壓力設(shè)定為最小,隨著產(chǎn)量上升,必須逐漸加壓,否則因為破碎和碾磨的能力不足,而產(chǎn)生跑粗現(xiàn)象。另外,來料不穩(wěn)、入磨物料易磨性差也會影響細(xì)度。
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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,差壓的波動會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,可以通過對系統(tǒng)風(fēng)、喂料量、碾磨壓力的調(diào)整來解決,以保證有穩(wěn)定的差壓。
磨機振動的控制。磨機振動是影響產(chǎn)、質(zhì)量的主導(dǎo)因素,主要表現(xiàn)有料層過高過低不穩(wěn)定,入磨物料粒度大,易磨性差。有鐵質(zhì)物料入磨也會引起振動。出現(xiàn)磨機震動應(yīng)立即進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,以免引起磨機跳停,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,碾磨壓力會發(fā)生一定變化,碾磨壓力對喂料量也有很大影響。碾磨壓力過大時,因料層過薄而引起磨振動增大;當(dāng)其過小,又會造成料層過厚,物料在磨盤上不能有效碾磨,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)度變粗,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)的停留時間,當(dāng)出口溫度過低時磨內(nèi)料層增厚,磨主電機功率消耗大,溫度高會引起料層過薄,這兩種情況都會引起磨機振動,也會對產(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。由于立磨工藝的獨有特點,其助磨劑的加入點和加入方式與球磨機不同。球磨水泥工藝可根據(jù)工藝布局情況,本著簡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直接加入顯然不太合適。湖北統(tǒng)領(lǐng)科技集團技術(shù)人員在多次的實際試驗中總結(jié)確定了合理的助磨劑加入方式和加入點,即:在吐渣皮帶(外循環(huán)皮帶)上均勻細(xì)微加入。其一,吐渣是粗大顆粒,這些顆粒物料會在磨內(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)科技集團將對立磨工藝助磨劑進(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:袁燕萍
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