如何提高磨机粉磨效能的分析

摘 要:随着经济的不断发展,机械设备的应用范围也逐渐的广泛,其不仅能够有效的提高生产效率,同时也能够降低企业的生产成本。磨机在现代水泥生产中有着广泛的应用,本文就主要对提高磨机粉磨效能的相关措施进行分析。

关键词:磨机 粉磨效能 提高措施

中图分类号:TD453 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0093-01

磨机在当代水泥生产中,仍然是不可完全替代的主要粉磨设备,磨机的耗电量约占全厂水泥综合电耗的60%～70%。因此,在日常生产中,如何加强磨机的技术管理和操作,提高磨机产质量,实现企业的高产、优质、低能耗具有十分重要的意义。

如何实现磨机的优质高产呢？首先要了解影响磨机粉磨效率的因素。而影响磨机粉磨效率的因素很多,这些因素主要有:(1)粉磨工艺流程及其配套辅助设备的性能;(2)入磨物料的特征—品种、粒度大小、综合水份、入磨物料的温度、易磨性等;(3)出磨物料的细度(筛余量、比表面积及颗粒级配和形状);(4)衬板工作面的形状、隔仓板及磨内仓位的分配;(5)研磨体的填充率及其级配;(6)磨内通风;(7)磨机筒体的转速。上述因素,既相互补充促进又相互影响。所以必须在科学理论的指导下,通过科学实践证明行之有效的优化组合,抓住主要矛盾加以解决,才能实现磨机的优质高产。

1 粉磨工艺流程及其配套辅助设备的性能

粉磨工艺流程可分为闭流磨与开流磨两种。在相同条件下,闭流磨的产量要比开流磨的产量高约15%～30%。而在水泥生产方面,闭流磨的颗粒组成分布较为均匀,亦能随时调整出磨物料的细度。而开流磨的出磨物料就是成品,产品的颗粒分布比较分散,细度大小较难调节,“过磨粉”微粒难以控制,影响水泥的性能。配套辅助设备中的选粉机的性能,预粉碎机的性能,收尘器及其风机的性能,都是影响产质量的重要因素。

2 入磨物料的特征

2.1 入磨物料的品种及其配比直接影响磨机的产质量

如旋窑熟料要比立窑熟料难磨,高铁配方的熟料要比低铁配方的熟料难磨,磨机产量相差可达到15%～20%左右。在水泥混合材中,矿渣最难磨细,混合粉磨时,水泥筛余物中多为矿渣微粒,烧粘土、石灰石相对较容易粉磨,而用量较大、较广泛的混合材—粉煤灰,则是最好磨的一种。同时,由于活性相对较高,掺量较大,且能起到一定的助磨作用,所以能提高磨机的产量。

2.2 采用磨前预破碎,大幅降低入磨物料粒度,是实现磨机优质高产低能耗的最有效途径

由于降低了入磨物料的粒度,就等于将磨机头仓的部门分工作移到磨机外面完成,大大缩短了大颗粒物料破碎到细颗粒物料在磨内所需要的时间和空间,从而提高磨机的产量。球磨机在干法粉磨时,能量利用率仅为2%～3%左右,而破碎机的能量利用率大约为30%,入磨物料的粒度越大,磨机的产量就越低,能耗就越高。磨机的产量设计,是按照入磨物料粒度平均为25mm确定的,在其小于25mm的条件下,磨机的产量可按以下经验公式换算:Qb=Qa(Da/Db)X

式中:Qa为入磨粒度25mm时的产量,Qb为降低入磨粒度后的产量,X为产量变化系数(0.1～0.145)。

生产实践证明,当入磨物料的粒度从25mm降至3mm以下时,磨机的产量可提高50%左右。

2.3 入磨物料的水份和湿度,直接影响磨机的产量和产品质量

磨机产量对入磨物料的水份是相当敏感的,要求综合水份小于1.0%,如水份太大,容易做成“糊球”、收尘器“糊袋”、粘衬板,严重影响磨机的粉磨效率,降低磨机的产量。当温度过高,磨内二水石膏容易脱水,造成水泥凝结时间不正常,影响水泥的产品质量。

3 出磨物料的细度和比表面积

成品的细度和比表面积的不同,对磨机产量的影响也不同。通过大量的生产统计、试验、归纳和计算,得出产品比表面积和磨机产量的经验计算公式为Qb=Qa(Fa/Fb)X产量变化系数X=1.1～1.6,一般取平均值为1.35,从公式可以得出产品的比表面积增大,磨机的产量就会降低。同时,较高的比表面积会影响水泥的性能,比表面积一般控制在340m2/kg～380m2/kg为宜。

4 衬板工作面的形状、隔仓板及磨内仓位的分配

衬板的主要作用是保护磨机筒体,将研磨体带到一定的高度产生冲击的势能,同时使研磨体与物料翻滚磨擦。所以,不同作用的仓位采用不同工作面形状的衬板。一仓是粉磨粒度较大的物料,平均球径也较大,而选择用阶梯或沟槽衬板,而二仓或尾仓,主要是研磨粒度较小的物料,研磨体直径较小,要求选择用波纹衬板或活化衬板。隔仓板起着分隔研磨体,对磨内物料分级,控制和平行各仓物料的流速的作用。同时,要求隔仓板有较强的通风能力,能够满足磨机风量和磨机产量的要求。而仓位的分配,则应根据物料的特性和各仓研磨产量的要求。而仓位的分配,则应根据物料的特性和各仓研磨能力、磨机的长径比来合理分配。

5 研磨体的填充率及其级配

研磨体的填充率及其级配,对磨机的产量和产品质量都有很大的作用。填充率一般为30%～37%左右,为了控制磨内的流速,平行各仓的研磨能力,研磨体的填充率一般都是后一仓比前一仓的填充率稍大。开流磨后仓与前仓的填充系数比闭流磨前后仓的填充系数的比值要大。具体的各项数据,则根据入磨物料的粒度特性,粉磨流程,磨体的转速及装机功率,隔仓分段,衬板工作面和各仓位对研磨体的动态要求来试验、计算确定。当前,国家建材行业称之为高细磨的磨机,这种磨尾仓的研磨体,最小的只有Φ8x8的段,最大的是Φ15的球,球比段的研磨效率高,水泥的颗粒形状多呈球形,对磨机的产量和水泥的质量都有所提高。

6 磨内通风

加强磨内通风,对磨机的产量和质量都有较大的影响。加强磨内通风主要有两大作用:其一作用是及时将磨机内的细粉排出磨体,避免影响磨机的粉磨效率和造成过粉磨现象;其二就是带走磨机粉磨生产的热量和水份,降低磨内的温度,减少石膏脱水和尾仓“糊球”堵篦。圈流磨内的风速一般不小于0.6m/s,而开流磨由于磨内温度较高,一般约为圈流磨磨内风速的1.5～2倍左右,这样才能适应磨机节能高产的要求。经过长期的生产实践,得出磨机生产能力与磨内抽出风量的关系分式:Q=400G。

式中:Q为球磨机通风量(m3/h);G为球磨机产量(t/h)。

日常生产中,还应重视磨内隔仓板,筛板的通风面积以利于磨内通风,同时要作好通风管路的堵漏和保温,及时清理除尘器。20世纪90年代以前,由于对通风认识不足,在结构和风路上通风不畅,严重影响磨机的产量和质量。

7 磨机筒体的转速

磨机转速是影响研磨体动态分布的主要因素,磨机适宜的转速为临界转速的76%,但推导临界转速时,往往忽略了研磨体在磨内滑动和物料对研磨体运动的影响。根据实践经验,适当提高磨机的转速,可以提高粉磨效率,但必须结合研磨体的填充率和衬板工作面综合设计。