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磨內改造說明書

發布時間:2010/4/28

一、概述
高效篩分磨的基本原理與目前國內外流行的康畢登磨、高產磨、高細磨、微介質磨等是相同的。不過,高效篩分磨技術除了采用小鋼鍛的磨內篩分裝置外,還對磨機的襯板、隔倉板、出料裝置、篩分裝置等進行了優化與改進,并且增加了活化裝置。因而,增產、節能效果更加顯著,運行更加穩定、可靠,更加符合我國國情。
二、高效篩分磨結構及規格性能
1、高效篩分磨結構如圖一
2、規格性能


規格

φ1.83×7

φ2.2×7

φ2.2×13

φ2.4×8.5

φ2.4×13

φ2.6×13

φ3×11

電機功率(kw)

245

380

630

570

800

1000

1250

裝載量(t)

21

31

50

45

64

80

100

入料粒度(mm

<30

<30

<30

<30

<30

<30

<30

水泥細度R0.08

4-6

4-6

4-6

3-5

4-6

3-5

4-6

3-5

4-6

3-5

4-6

3-5

熟料種類

立窯

立窯

立窯

旋窯

立窯

旋窯

立窯

旋窯

立窯

旋窯

立窯

旋窯

磨機產量(t/h)

8-9

12-13

20-22

17-19

18-20

14-16

28-30

24-26

36-38

30-32

44-46

34-36

三、高篩分磨技術的應用條件
現有的管磨機改造為高效篩分磨時,應具備以下條件:
1、磨機為開流磨。
2、入磨物料綜合水份≤2%,一般的水泥粉磨系統都能達到這要求。
3、磨機規格:磨機直徑可以從1.5m至3.5m,磨機長度應滿足L>2.5×D,即磨機長徑比>利時2.5,水泥行業的球磨機均符合這一條件。
4、水泥品種、入磨物料粒度、磨機通狀況、磨機載量、磨機功率等均不受限制。在生料磨上使用同樣有效(如水份過高,可同時采用烘干粉磨系統)。
四、指標與效果
現有的開流水泥磨改造為高效篩分磨后,可以達到以下效果。
1、當保證水泥強不變時,可使水泥磨增產25-35%,單位電耗下降20-25%,一般來說,僅節電效益,一年便可收回全部投資。
2、當維持現有產量不變時,可對水泥進行細磨,即在保持磨機產量不變的前提下,水泥比表面積可增加70-90㎡/㎏,從而使水泥強度大幅度提高。這可帶來兩個好處:一是增加水泥標號,保證水泥質量的穩定;二是可以通過多混合材來提水泥產量,可使水泥總產量增加5%左右,效率非常顯著。
3、粉磨車間投資少,與閉路型投資相比,可節省25-30%的經費,與帶有預破碎輥壓機的閉型相比,僅占40%左右。
4、運轉率高,一般可90%以上,因磨內部件使用的是耐磨材料,實際可95%以上。
5、研磨體利用率高,由于二倉使用的是微介質,可使襯板、篦板的使用壽命延長。
6、日常維修工作量少,管理和操作方便,細度容易控制,質量穩定可靠。
7、粉磨高細水泥,為增加水泥新品種生產,提高新工藝、新設備。為企業增強競爭能力。
8、改造周期短,三至四天即可完工投產。
9、粉磨的水泥、顆粒級配合理,大于40μm的粗顆粒大幅度的減少,促使水泥中游離鈣加速解,將顯著提高立窯水泥安定性的合格率。
由此可見,本項目是個“短、平、快”的高效益技改項目。
五、與閉路粉磨系統的比較
高效篩分磨與閉路磨系統相比,具備如下特點:
⑴投資省。當現有開流水泥磨改造為高效篩分磨時,僅需對磨內的易損件進行改造與更換,而不涉及磨機外部的工藝設備,不增加任何土建費用,因而投資不到閉路粉磨系統的一半。
⑵技改周期短。采用高效篩分磨技術對磨機進行改造時,一般大型磨需停產一周左右,對于φ1.83×(6.1~7.0)m磨機,一般停產時間不超過3天(其中安裝技改配件約需3個班),幾乎不影響生產。
⑶水泥質量好。高效篩分磨仍然保留了開流磨系統的優點,水泥的顆粒級配合理,水泥早強較閉路粉磨系統好。同樣細度時,開流磨粉磨的水泥閉路粉磨系統強度高。
⑷電耗低。高效篩分磨與普通閉路磨系統的產量相近,但高篩分磨省去了提升機、選粉機、螺旋輸送機等設備,節省了大量的電能,單產電耗低。
⑸設備運轉率高。由于高效篩分磨系統是開流系統,沒有影響運轉率的提升機、選粉機、螺旋輸送機等設備,故系統運轉高。一般閉路粉磨系統的運轉率為70-75%,而高效篩分磨系統的運轉率為90-95%,甚至更高。
⑹操作簡單。高效篩分磨內部設置了篩分裝置,磨機操作時不易跑粗,細度穩定,非常受操作工人的歡迎。
⑺維修方便。高效篩分磨內部的易損件采用耐磨的鑄造件拼裝結構,易損件壽命長,更換維修方便。
六、高效篩分磨的技術原理
高效篩分磨的工作原理類似于國外的康畢登磨以及國內微介質磨、高產高細磨,它們都是通過在磨內安裝有帶篩分裝置的隔倉板、襯板、磨尾出料裝置、篩分裝置上作進一步的改進與優化,使其增節能的效果更佳。同時高效篩分磨產品細度可任意調節,在設備結構方面全部易損件采用耐磨合金鋼鑄造,其使用壽命可達兩年以上,磨內結構簡單可靠,安裝拆卸維護均很方便,使該技術以裝備的形式出現成為可能。
高效篩分磨和康畢登這類技術,其技術經濟效果主要來源于微介質和篩分裝置,綜合兩者的特點具有相得益彰的效果。
粉磨動學可表達為:粉磨速度與磨機中粗級別顆粒的含量成正比。由下式表達:
Dr/dt=-Kr
式中Dr/dt=-Kr——粉磨速度;R——經過時間t以后粗級顆粒的含量; t——粉磨時間;k——粉磨速度常數,決定于粉磨條件。
高效篩分磨是在普通開流球磨機內設置篩分裝置,并在細磨倉采用微型研磨體來實現其技術目的的,物料從粗磨倉進入細磨倉時,先通過篩分裝置分選,篩分裝置將粗粉送回粗磨伊倉,而讓細粉進入細粉倉。由于篩分裝置將細粉及時選出,使粗磨倉內的粗粉含量減少。篩分裝置象閉路的選粉機,它能分離出合格粒度的物料,磨內篩分裝置的設備相當于將磨外的選粉機移到磨機內部,從而減少粗磨倉內的過粉磨現象,同時根據粉磨動力原理,又提高了粗磨倉的粉磨效率。
微型研磨體的應用對細磨倉粉磨效率的提高起著重要作用,可從以下幾方面得到解釋。
首先,由于篩分裝置的限制,進入細磨倉的物料相對細且沒有粗顆粒,在細磨過程中,所需要的能量小,對磨細起決定作用的不再是沖擊力的大小,而是研磨次數的多少。高效篩分磨采用微型研磨體作為研磨介質,研磨體的個數是普通次數的20倍左右,因而對細粉的研磨次數增加,研磨作用大大加強。
第二、就是我們習慣上所說的研磨體表面積越大,研磨能力越強。微型研磨體具有很大的表面積,每噸φ10×10 mm的微鍛要比普通的φ25×30 mm鋼鍛在表面積上高1.6倍,研磨體表面積的大小與粉磨效率之間雖沒有明確的定量關系,但肯定是有利的。
第三、篩分裝置和微型研磨體兩者的作用效果使水泥成品中的顆粒分布產生變化(與開流磨比較),其均勻性提高,微粉和粗粉顆粒含量降低,減輕了過粉磨現象,同時也有效地控制了粗顆粒含量,所以,其粉磨效率得到提高。
七、高效篩分磨技術的有關問題探討
1、工藝流程與水泥強度的關系
大多數水泥廠都是利用水泥細度(R0.08篩余值)來控制出廠水泥質量,保證水泥強度。而水泥細度相同的情況下,普通開路粉磨系統由于過粉磨嚴重,水泥成品中小于3微米含量較高,而這部分含量對水泥強度貢獻較少,相應3-30微米顆粒的含量就低,因此普通開路粉磨系統并不利于水泥質量的提高;閉路粉磨系統則情況相反,水泥成品中小于3微米含量較小,但由于大于30微米的含量較開路粉磨系統高,使得水泥成品中3-30微米含量并不很高,同樣不利于水泥質量的提高;高效篩分磨實際上是帶磨內選粉的開路粉磨系統,水泥成品中小于3微米含量大于閉路系統而普通開路系統,雖然過粉磨現象較閉路系統嚴重,但由于細磨倉物料顆粒粒徑均勻性較好,且使用微鍛提高了粉磨能力,使得水泥成品中的顆粒分布比較理想,3-30微米含量反而比閉路系統高,最有利于水泥強度的發揮。我們對以上三種系統在相同的工藝條件下的粒度分析證明了我們的結論是正確的,可以這樣認為,高效篩分磨既克服了普通開路系統的微粉量過多的弊病(過粉磨嚴重),又解決了閉路系統微粉不足的問題,在水泥細度相同的情況下,最有利于水泥強度的發揮,因而是一種理想的粉磨工藝系統。
2、高效篩分磨與其它水泥粉磨新技術的關系
由于一般的水泥熟料都比較難破碎,因而,目前國內的水泥熟料破碎機或細碎機等設備均不過關,表現在錘頭等關鍵易損部件的使用壽命太短,使用過程中由于磨損快使出料細度不易控制,設備易損件更換大,生產成本高,不利于在水泥生產企業的推廣使用,因此,在開發出新型耐磨材料來解決這一問題之前,應用熟料破碎機加普通球磨機系統的多破少磨核技術不可能得到很好的推廣應用。
各種新型選粉機設備的開發利用,確實比傳統的帶離心式選粉機閉路粉磨系統前進了一步,產量也得到一定程度的提高,但我們認為選粉設備廠畢竟只是改善了磨機的過粉磨現象,一定程度上提高了磨機的粉磨效率,但這種發送改善不是無限度的,同時,選粉設備本身并不能產生水泥成品的微粉,即沒有粉磨能力。因此,選粉設備性能的進一步提高所帶來的水泥磨機產量的提高是有限度的,而過分復雜的設備給生產管理及設備的維護等工作帶來一定的難度,從經濟及管理上考慮,過分追求選粉設備的先進性并不是一種好的選擇。
以高壓料層粉碎理論為基礎的擠壓機預粉磨技術,由于能量利用極為合理,因而增產節能效果顯著,近幾年來獲得了一定的發展,實踐表明,擠壓機與球磨機的閉路系統工藝基本可以達到系統電耗降低30%,產量提高到40%以上。技術經濟指標非常優秀,但這樣的完整系統比較復雜,容易受建設受場地及資金等客觀條件的限制,設備操作技術水平要求高,系統運轉率比較低,考慮到我國現今的投資政策,且水泥企業普遍不景氣,資金緊張的狀況是普遍存在的,同時,現有水泥企業的生產技術及管理水平參差不齊,因此,這樣復雜的系統并不普遍適用。
總之,高效篩分磨技術具有良好的技術經濟指標,系統簡單且容易實現,適用范圍廣闊,因而在水泥粉磨中具有一定的優勢。當然,高效篩分磨本身并不排斥少磨技術、擠壓預粉磨技術甚至閉路生產技術,相反只要條件允許可以和上述技術中的各類設備組成各種在水泥粉磨生產中與其它技術有良好的兼容性,具有廣闊的應用前景。
3、高效篩分磨應用過程中技術方案確定及調試的重要性
由于各廠的工藝條件、熟料易磨性、混合材摻量、水泥品種等具體情況的不同,高效篩分磨技術的應用是一個完整的體系,并非象有的人誤認為只是安裝一特殊隔倉板而已。在應用過程中技術方案的確定是極其重要的,關鍵的技術參數有:考慮粗磨、細磨出料裝置的過料能力;襯板類型的選擇;微鍛的合理配置;活化襯板的使用等。這些工作參數的確定必須全面綜合地考慮,不但要適應各廠的具體情況,而且要使各工作參數之間不發生沖突,使整個系統達到良好的工作狀態,而這些都必須由熟悉高效篩分磨技術的專業人員來完成。調試工作同樣重要,前述磨機工作參數的合理與否要通過調試結果來檢驗,同樣根據調試運行中發現的問題又要反過來調整磨機工作參數,調試是一項技術要求很高的工作,調試人員必須具備能夠發現并解決問題的能力,這種能力很大程度上是一種調試經驗和積累。如果把高效篩分磨技術的磨內裝置當成硬件部分,那么,技術方案確定及調試工作就是軟件部分,這兩部分的有機結合是該技術成功應用的關鍵。我們發現有的廠家盲目使用該技術,而未達到應有的效果,造成了不必要的損失。
綜上所述,高效篩分磨技術具有廣泛的適用性,具有集高產、高細、產品細度可任意調節的工藝先進性,磨機內部改造只需2-6天的時間,投資僅為相應閉路系統的1/2~1/3,一般不超過半年可收回投資,磨機系統運轉率高、操作簡單、維護方便,增產節能效果顯著,因而該新技術具有技術經濟上的優勢,值得在水泥粉磨中大力推廣應用。

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