球磨機(jī)磨內(nèi)篩分專利技術(shù)改造在水泥粉磨中的應(yīng)用

1、球磨機(jī)磨內(nèi)篩分專利技術(shù)改造在水泥粉磨中的應(yīng)用 鹽城市興城建材環(huán)保設(shè)備有限公司 黃擁軍水泥工業(yè)需要粉磨大量的礦物質(zhì)原料。如何降低粉碎能耗，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，使粉磨過程最優(yōu)化，一直是水泥行業(yè)科研人員的努力方向。普通管磨機(jī)粉磨水泥時，一是當(dāng)產(chǎn)品的比表面積超過400m2/kg時， 就會產(chǎn)生糊段和結(jié)塊現(xiàn)象，但采用小規(guī)格的研磨體，由于單位重量的個數(shù)多，比表面積大，單位時間內(nèi)沖擊研磨物料的次數(shù)多，水泥粒度分布曲線陡、強(qiáng)度高，粉磨高細(xì)水泥亦不會發(fā)生水泥凝聚和結(jié)塊現(xiàn)象；二是由于物料在磨機(jī)內(nèi)各個部位不同粒徑的物料混雜在一起不利于用不同的研磨體進(jìn)行破碎或研磨，從而造成能耗高、產(chǎn)量低。近年來對管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)篩分技術(shù)改造

2、（亦稱高產(chǎn)高細(xì)磨內(nèi)改造技術(shù)）由于其不增加設(shè)備動力，只是對磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造?？梢赃_(dá)到提高產(chǎn)量，降低電耗，提高成品比表面積的目的。同時由于投入少，技術(shù)改造時間短，所以很受歡迎。XCM 磨內(nèi)篩分技術(shù)改造其原理是在普通管磨機(jī)內(nèi)設(shè)置篩分裝置取代原有的隔倉裝置，對前倉物料進(jìn)行強(qiáng)制篩分，攔截大顆粒，讓這些大顆粒仍然回到球倉內(nèi)繼續(xù)用大尺寸的鋼球進(jìn)行破碎，合格的細(xì)料進(jìn)入后倉。同時根據(jù)物料本身的特性、粒度、工藝狀況，各倉配以合適球、段級配，以控制進(jìn)入后倉物料的平均粒徑。細(xì)磨倉采用大表面積的小規(guī)格研磨體，大大提高磨機(jī)的研磨能力，從而獲得高產(chǎn)量、高比表面積的成品，最大限度提高磨機(jī)粉磨效率。XCM磨內(nèi)篩分技術(shù)改造實

3、質(zhì)是使物料在磨內(nèi)用相應(yīng)尺寸的研磨體逐級粉磨，并及時逐級篩分，從而可使物料在電耗較低的情況下磨成成品。那么怎么樣將一臺普通的管磨機(jī)改造成高產(chǎn)篩分磨機(jī)呢？筆者認(rèn)為必須從三個方面入手：一是要選擇性能好的磨內(nèi)篩分裝置；二是要對磨機(jī)的內(nèi)部的工藝參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整；三是改造過程中雙方的交流配合，三者缺一不可。一、篩分裝置作為磨內(nèi)篩分技術(shù)改造的核心裝置篩分裝置性能的好壞是普通管磨機(jī)改造能否成功的前提。那么怎樣的篩分裝置才是一個好的篩分裝置呢？筆者認(rèn)為：一是篩分動力要大，用重力作為篩分動力輔以徑向堆積壓力進(jìn)行篩分，才能使篩分效率高，篩分徹底；二是過料能力強(qiáng)，有好的篩分動力不一定過料能力就好，還必須有較大的篩分

4、面積，使粗細(xì)料盡快篩分；三是通風(fēng)能力強(qiáng)，最大限度改善磨內(nèi)通風(fēng)，降低磨內(nèi)溫度，防止磨內(nèi)不良現(xiàn)象發(fā)生； 四是自潔能力強(qiáng)，消除篩分裝置的堵塞現(xiàn)象；五是料位調(diào)節(jié)功能，可以使球倉保持最佳的料球比，以充分發(fā)揮球倉的粉碎效率；六是使用壽命長，這點往往在改造過程中被多數(shù)使用廠家所忽視。目前絕大部公司所采用的篩分裝置大致分兩類，一類是揚料板不帶篩分板，使用壽命較長。但篩分功能由軸向篩分板完成，由于篩分動力為側(cè)向堆積壓力，篩分不徹底，性能較差；另一類是揚料板帶篩分板，篩分動力為重力，篩分徹底性能好，但磨損大、使用壽命短。由于制造能力的限制，不少制造廠家偷工減料，篩分板一般用S=12.5mm不銹鋼板或S=3mm冷軋

5、鋼板制作，壽命一般在612個月。二、磨內(nèi)工藝參數(shù)的確定有了好的篩分裝置只是普通管磨機(jī)改造成篩分磨的一個基礎(chǔ)，更重要的是磨內(nèi)改造工藝參數(shù)的確定，磨內(nèi)工藝參數(shù)的確定直接決定了改造的成敗。不少做磨內(nèi)改造的公司由于技術(shù)力量不足，只是憑經(jīng)驗確定篩孔的大小，進(jìn)行級配和倉長的調(diào)整。磨內(nèi)改造成了一種撞大運，成了更好，成不了就一走了之。造成大多數(shù)磨內(nèi)改造效果不明顯。為了科學(xué)地進(jìn)行磨內(nèi)改造，我們利用外資企業(yè)的獨特優(yōu)勢，由興城技術(shù)研發(fā)中心進(jìn)行大量的試驗和數(shù)據(jù)處理，在中國首次提出磨內(nèi)篩分工藝參數(shù)確定的科學(xué)理論，并在實踐中取得了良好的效果。2.1、篩分循環(huán)負(fù)荷率和篩分效率篩分循環(huán)負(fù)荷率篩分循環(huán)負(fù)荷率過低，不利于發(fā)揮篩分

6、的產(chǎn)量高，電耗低的特點; 篩分循環(huán)負(fù)荷率過高，篩分效率低，易堵塞。不利于前倉的破碎，易發(fā)生飽磨等不良現(xiàn)象。因此合理的篩分循環(huán)負(fù)荷率對于管磨機(jī)磨內(nèi)篩分改造很重要。2.2、倉長管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)篩分改造，確定倉長非常重要。倉太長，篩分循環(huán)負(fù)荷率過低，不利于發(fā)揮篩分的產(chǎn)量高，電耗低的特點。倉太短，篩分循環(huán)負(fù)荷率過高，篩分效率低，易堵塞，不利于前倉的破碎，易發(fā)生飽磨等不良現(xiàn)象。而且每個倉倉長確定的方式和側(cè)重點是不一樣的。2.3、篩分裝置的篩徑篩分裝置的篩徑的確定主要由前倉長度、入磨物料的平均粒徑、篩分循環(huán)負(fù)荷率和物料的水分和物料的種類等因素決定。2.4、鋼球、鋼段級配普通管磨機(jī)經(jīng)過磨內(nèi)篩分改造后，使物料在

7、磨內(nèi)各倉用相應(yīng)尺寸的研磨體逐級粉磨，并及時逐級篩分。各個倉內(nèi)的物料粒徑組成發(fā)生了變化，同時物料流速加快，產(chǎn)量增加，因此各個倉的研磨體級配要作適當(dāng)調(diào)整。三、磨內(nèi)改造過程中的注意事項在中國管磨機(jī)磨內(nèi)改造中失敗的案例較多，或者說雙方合作滿意的較少。就我們調(diào)查后發(fā)現(xiàn)失敗的原因大致有以下幾個因素。1、篩分裝置的性能差，對整個磨內(nèi)改造技術(shù)不完全掌握。只是更換篩分裝置就萬事大吉了。造成效果不明顯，甚至出現(xiàn)負(fù)作用。2、從事磨內(nèi)改造的廠家或人員為了做成業(yè)務(wù)，片面夸大磨內(nèi)改造的效果。結(jié)果在改造過程中實際的效果和被改造的廠家希望值相差過大，造成雙方合作不愉快。筆者曾見國內(nèi)一家公司宣傳一磨內(nèi)改造案例提高產(chǎn)量100%，

8、后來經(jīng)筆者了解后得知，在改造過程中磨機(jī)前面加了輥壓機(jī)作預(yù)粉磨，這是典型的誤導(dǎo)消費者。實際上對于運行正常的管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)改造產(chǎn)量提高一般在15-20%左右，降低電耗20%左右。3、改造前的溝通不夠，雙方配合不協(xié)調(diào)是失敗的另一個很重要的原因。從事磨內(nèi)改造的人只是懂磨內(nèi)改造這項技術(shù)和結(jié)累一定的實踐經(jīng)驗，這些往往多是共性的東西。而對于每臺具體的磨機(jī)而言，真正了解的是使用磨機(jī)的廠家。不少廠家在改造過程中匆忙進(jìn)行，從事磨內(nèi)改造的人不深入了解整個粉磨系統(tǒng)的工藝狀況，根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行。而生產(chǎn)廠家以為是從事磨內(nèi)改造人的事。結(jié)果在過程中達(dá)不到預(yù)期目的時，相互責(zé)怪，造成技術(shù)改造以失敗告終。因此要搞好磨內(nèi)篩分改造，不僅要

9、有好的篩分裝置，豐富的實踐經(jīng)驗。雙方還要有良好的心態(tài)，對改造后的效果有一個正確的估計，不能過分夸大。不能偏面地追求產(chǎn)量，而更要注重節(jié)能效果。在改造實施過程中，雙方要充分交流與配合。只有雙方充分的交流后對整個粉磨系統(tǒng)的工藝狀況有了足夠的了解。同時，磨機(jī)使用廠家有條件的要做磨機(jī)改造前的篩余曲線，磨內(nèi)不同部位的粒徑分析。雙方共同制訂出詳盡的改造方案和實施計劃，并在實施過程中根據(jù)實際情況作出調(diào)整。只有這樣才能取得好的效果。四、突出效果4.1與普通高細(xì)磨和其他型式篩分磨相比運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨與普通高細(xì)磨和其他型式篩分磨相比具有明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1)普

10、通高細(xì)磨的篩分腔窄，球倉的小鋼球或破球以及塊狀物料很容易進(jìn)入篩分腔而卡住，使立篩板變形或破損，影響篩分效率，而XCM篩分裝置不存在這種缺陷結(jié)構(gòu)；2)普通高細(xì)磨的篩分依賴于內(nèi)置的“立篩板”，物料從前倉到后倉的流動完全依賴磨內(nèi)物料料面差來完成，是一種側(cè)向堆積壓力作用的“靜態(tài)”篩分；而XC篩分裝置采用的是滾動篩，物料在滾動篩上運動的同時進(jìn)行篩分，因此是一種重力作用的“動態(tài)”的篩分，篩分效率更高。3)普通高細(xì)磨的篩分板是平面結(jié)構(gòu)，很容易變形和破損，而XC篩分裝置中用于篩分的滾動篩是立體結(jié)構(gòu)，難于變形和損壞。4)寶利分選磨內(nèi)置的物料分選系統(tǒng)設(shè)計了徑向立式篩板，取消了普通高細(xì)磨中的盲板，這一結(jié)構(gòu)設(shè)計對解決

11、長磨機(jī)粉磨過程中糊球、糊段、通風(fēng)不良尤為有利。4.2與閉路磨相比運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨,它的高效率主要來源于大比表面積的微鍛和內(nèi)置的物料篩分系統(tǒng)，綜合兩者的特點具有相得益彰的效果，它與傳統(tǒng)的閉路磨相比有著不可爭辯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1)投資省以2.413m磨機(jī)為例，閉路磨系統(tǒng)包括選粉機(jī)、提升機(jī)、回灰輸送設(shè)備以及土建設(shè)施投資大約在80萬元左右，而選擇我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置，僅需15萬元左右(主要包括: XC篩分裝置、XC活化裝置、XC磨尾卸料裝置)。用戶可磨機(jī)本體部分外購，“內(nèi)臟”由我公司配置。2）磨機(jī)產(chǎn)量普通閉路磨由于選粉機(jī)選出的粗粉進(jìn)

12、入球倉，對球的沖擊形成緩沖效應(yīng)，削弱了球的破碎能力，影響磨機(jī)產(chǎn)量的發(fā)揮。而我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨的破碎倉和研磨倉有著嚴(yán)格的分工，球倉主要“破”，鍛倉主要“磨”，內(nèi)置物料篩分系統(tǒng)。能及時將破碎倉的細(xì)粉選出并送入研磨倉，提高球倉及鍛倉的破、磨效率。一般情況下，在同樣比表面積條件下，對普通閉路磨運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置改造，產(chǎn)量都有較大提高。3）節(jié)約能耗閉路磨的生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，需要一臺選粉機(jī)和23臺提升、輸送設(shè)備，因此需提供大量的電能來支持這些設(shè)備的正常運行。運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨為開路生產(chǎn)，內(nèi)置XC篩分裝置隨磨機(jī)筒體運轉(zhuǎn)

13、無須動力。以2.27.5m閉路磨為例，選粉機(jī)加上提升及輸送設(shè)備總裝機(jī)容量85kw左右，改造后每天節(jié)約電費800元，年費用27萬元左右。4）提高比表面多摻混合材普通的閉路磨（指配轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)或離心選粉機(jī)）水泥比表面積在300/左右。而運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨的粉磨工藝為開流生產(chǎn)，加上微型鋼鍛的高效率研磨，水泥比表面積都可確保340/以上，水泥三天強(qiáng)度提高35Mpa,至少可多摻混合材5%左右，噸水泥生產(chǎn)成本下降5元左右。5）改善水泥顆粒級配，提高水泥品質(zhì)水泥顆粒級配對水泥性能有直接的影響，特別是32um以下顆粒含量對強(qiáng)度增長起主要作用，而大于65um的水泥顆粒難于水化

14、，活性很小最好沒有。運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨可改善水泥顆粒級配，提高水泥品質(zhì)。以2.411m閉路磨機(jī)為例，對改造前后的水泥產(chǎn)品分別取樣，測試結(jié)果如下：改造前細(xì)度控制3%，產(chǎn)量在24.5t/h左右，32um以下水泥顆粒累積分布為54.93%,大于65um的水泥顆粒累積分布為21.98%;改造后為開路磨，在同樣工況條件下細(xì)度控制4%，產(chǎn)量在23t/h左右，32um以下水泥顆粒累積分布為82.91%,大于65um的水泥顆粒為2.5%。水泥三天強(qiáng)度平均提高4.6Mpa。6）物資消耗和設(shè)備運轉(zhuǎn)率由于閉路粉磨系統(tǒng)工藝相對復(fù)雜，設(shè)備增多，人力、物力、財力消耗在所難免。取消選粉機(jī)

15、運用我公司磨內(nèi)篩分改造技術(shù)及XC篩分裝置打造成的篩分磨為開流磨，簡化了工藝流程，設(shè)備運轉(zhuǎn)率大幅度提高。7）研磨體消耗由于鍛倉主要以研磨為主，加之微鍛選用優(yōu)良材質(zhì)，微鍛的消耗相當(dāng)?shù)?，約30克/噸水泥左右；微鍛的沖擊力小，因而鍛倉襯板的磨損亦相應(yīng)減小，鋼球的消耗與普通磨機(jī)差不多。8）勞動強(qiáng)度及勞動環(huán)境取消選粉機(jī)開路生產(chǎn)，無粗粉回灰，磨頭的回灰揚塵沒有了，配料現(xiàn)場的工作環(huán)境得到了很大改善；再有進(jìn)入鍛倉的物料經(jīng)過嚴(yán)格分選，磨尾的籠篩出口再也見不到粗顆粒的熟料和其它物料，勞動環(huán)境和勞動強(qiáng)度大為改觀?；茨系V業(yè)集團(tuán)水泥有限責(zé)任公司，隨著日產(chǎn)2500噸兩條新型干法生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，決定淘汰原濕法生產(chǎn)線,為了擴(kuò)

16、大水泥生產(chǎn)能力，欲將原2.4M13M濕法生料磨進(jìn)行系統(tǒng)改造，使其成為高效水泥磨(編號為3#磨)。經(jīng)過調(diào)研比較，公司決定磨機(jī)主體改造利用鹽城市興城建材環(huán)保設(shè)備有限公司內(nèi)選粉復(fù)合式篩分專利技術(shù)。改造比較成功，效果十分明顯。鑒于此，雙方又共同合作，對另幾臺水泥磨進(jìn)行改造，也獲得成功（原兩臺2.4M13M水泥磨，編號為#、#磨；兩臺1.83M6.12M水泥磨）。 1、2.4M13M濕法生料磨改造成水泥磨 目前公司熟料無破碎，混合材以礦渣為主，且生產(chǎn)多品種水泥。從工藝實際和影響磨機(jī)產(chǎn)量的主因入手，決定將磨機(jī)改造成開路內(nèi)選粉篩分組合式水泥磨。磨內(nèi)設(shè)多級選粉裝置，實現(xiàn)物料粗粉、中細(xì)粉、細(xì)粉有效分離，攔截大顆

17、粒，讓大顆粒仍然回到球倉內(nèi)，合格的細(xì)粉進(jìn)入段倉，在段倉內(nèi)置花瓣式活化裝置改善遠(yuǎn)離筒體表面較遠(yuǎn)的鋼段層因襯板不能有效帶動而使其運動程度微弱形成的“惰性區(qū)”的影響，加強(qiáng)各段層的運動，提高研磨的效率；同時重新分工各倉位的功能 ，應(yīng)用微介質(zhì)強(qiáng)化研磨，配以優(yōu)化的球段級配，實現(xiàn)了磨內(nèi)選粉，徹底解決了磨內(nèi)過粉磨現(xiàn)象，大幅度提高水泥磨產(chǎn)量，又能保證滿足水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求，最大限度發(fā)揮粉磨效率。較好地解決了水泥粉磨系統(tǒng)存在的粉磨效率低、臺時產(chǎn)量低、電耗高等缺點，投放到市場后，用戶反映效果非常好，不但切切實實地提高了磨機(jī)的產(chǎn)量30%65%，水泥比表面積可提高到34003800平方厘米/克以上，電耗降低8.515.8

18、千瓦時以上，解決了早強(qiáng)上不來，比表面積低的難題.根據(jù)物料特性、工藝狀況，各倉配以合適球段，細(xì)磨采用小規(guī)格研磨體，最大限度提高磨機(jī)粉磨效率，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。 1.1 磨機(jī)原四倉分為三個倉 原磨三倉隔倉板及出料篦板拆除，把磨機(jī)分為三個倉，一倉長3.25M，二倉長2.5M，三倉長6.65M，一倉二倉為球倉，三倉為段倉。球倉用階梯襯板，段倉用波紋襯板。 1.2 一、二倉間隔倉板使用XCM改造型隔倉裝置，二、三倉采用XCM高效復(fù)合型選粉裝置。磨尾配套出料裝置，實現(xiàn)料段分離，適應(yīng)微段。段倉安裝螺旋式活化裝置。磨內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖： 1.3研磨體級配見表1 表 改造后研磨體級配1.4 安裝調(diào)試及效果2005年月初進(jìn)行改造，磨機(jī)主體工程包括級配80小時完工。全系統(tǒng)施工結(jié)束后，開機(jī)試車一次成功。通過幾個月運行及多次標(biāo)定，結(jié)果表明，出磨水泥篩余（80m）在2.5以下，比表面積可達(dá)360/kg左右，水泥各齡期強(qiáng)度理想。磨機(jī)臺產(chǎn)為27.530T/H，比公司原有的兩臺同類型磨機(jī)提高4.55.5T/H以上，主機(jī)電耗26.528.5KWHT降低4.9KWHT。各指標(biāo)見表。 表2.4M13M水泥磨改造前后經(jīng)指標(biāo)對比 2、原有2.4M13M水泥磨的改造 公司原有的2.4M13M水泥磨，在2003年上半年由普通開流磨經(jīng)改造成磨內(nèi)選粉篩分磨（結(jié)構(gòu)如圖2），臺產(chǎn)可達(dá)