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技術 | 輥壓機及擠壓聯合粉磨技術講義(中)

來源:《水泥粉磨技術》 發布日期:2019/6/3 編輯:林曉慧
核心提示:輥壓機及擠壓聯合粉磨技術講義(中)

系統工藝部分


在傳統的水泥粉磨工藝中引入輥壓機技術,技術經濟指標可在原有基礎上獲得顯著提高,這就是在推廣應用擠壓粉磨技術的初期應用較多的擠壓預粉磨工藝系統。但是眾所周知,由于輥壓機自身結構的原因,磨輥邊緣漏料的問題始終存在,無法從設備上根本解決。雖然設備的進料裝置設置了側擋板彈性頂緊裝置,但由于較大料壓的作用,物料有將側擋板撐開的趨勢,部分未經有效擠壓的物料從磨輥邊緣的縫隙瀉出;同時,輥壓機操作規程要求,設備停機后的重新啟動必須在卸壓狀態下進行,以避免設備在帶負荷啟動時對電網造成較大的沖擊,因為在此時設備的進料裝置中充滿物料。在這種雙重不利因素的作用下,會有大量未經有效擠壓的物料通過輥壓機,這種粒度與易磨性均未獲得顯著改善的物料進入球磨機,會使小規格大比面積的研磨體難以適應,使球磨系統的粉磨效率降低,系統產量發生波動,從而影響整個粉磨系統技術經濟指標的穩定發揮。因而,我們只好另辟蹊經,從工藝入手進行突破,從而研制開發了與輥壓機配套使用的新型打散分級設備—具有獨立知識產權的國家專利產品打散分級機。


打散分級機具有料餅打散和物料的顆粒分級兩項功能,打散料餅采用的是離心沖擊粉碎方式,物料分級則運用了慣性原理。密實的料餅通過對稱布置的進料口連續喂入后落入高速旋轉的打散盤,打散盤表面裝配帶有錘形凸棱的耐磨襯板,錘形凸棱部分可防止物料在盤面打滑,并對物料施以加速,使物料在脫離打散盤時具有較高的初速度,從而獲得較大的動能,沿打散盤旋向的切線方向甩出后劇烈撞擊反擊板被粉碎,由于上述過程是連續的,撞擊反擊板反彈回來的物料又受到隨后甩出物料的沖擊被再次粉碎,因而可以說,料餅的打散是充分的。

料餅被打散后經打散盤下方的環形通道落入分級區,打散分級機的分級功能由內置的風動系統提供,高速旋轉的風輪產生的內循環風在風輪的周向形成環形分布并具有一定厚度的風力場,亦即分級區。物料在通過分級區時,較大顆粒的物料由于具有較大的慣性,無明顯偏移以接近自由沉降的形式落入內筒體被收集返回輥壓機;粒度較細的物料由于其慣性較小而產生較大的偏移在內筒體與外筒體之間被收集,或進入球磨系統粉磨,或喂入選粉機直接分選出粒度合格的成品。


打散分級機采用的是雙驅動方式,可滿足不同的動力要求和操作方式,驅動風輪的動力采用變頻驅動方式,分級粒徑可根據需要從0.5~3.5mm連續調節,簡便易行。


輥壓機和打散分級機閉路構成獨立回路,可以有效消除擠壓預粉磨工藝系統長期存在的問題,由于磨輥邊緣漏料和設備卸壓啟動產生未經有效擠壓的物料可以在打散分級機的作用下返回輥壓機重新擠壓。這樣便有更多的粉磨功被移至磨外進行,由高效率的擠壓打散回路承擔,從而避免了更多的機械能在效率低下的球磨系統中的無謂流失。


新技術新工藝的推廣實施不僅僅在于簡單的使用,還應該在使用過程中不斷地總結經驗,優化系統,推陳出新。在大量的粉磨功被移至磨外以后,增產節能效果更加顯著,但球磨系統的效率問題接踵而至地擺在我們面前,因此,如何提高球磨系統的粉磨效率又成為一項新的課題。


在水泥粉磨系統的改造中,高細高產磨技術的選用使我們的擠壓聯合粉磨工藝系統在技術上得到了進一步的完善和提高。高細高產磨技術是目前在國內較為先進的磨內改造技術,曾獲得國家“六·五”科技攻關成果獎。眾所周知,球磨系統的粉磨效率低下的重要原因之一就是過粉磨現象的逐倉惡化,而高細高產磨技術所特有的高效率磨內篩分裝置可以有效地抑制過粉磨現象。這種篩分裝置的嚴格篩選機制可以將不適宜下一倉小規格研磨體研磨的物料返回球倉繼續粉磨,允許較細的物料進入段倉進行細磨。這樣,各種不同粒徑的物料在磨內由粗到細有序分布,各種不同規格的研磨群體的配置更加具有明確的針對性、有效性,過粉磨現象得到有效抑制,粉磨效率得以顯著提高。同時應補充說明的是,篩分裝置的作用不僅僅局限于對物料粒度的控制,同時還具有對磨內物料流速的控制功能。

以高效率的磨內篩分裝置和微段研磨體為標志的高細高產磨技術的特點在于技改措施僅在磨內進行,無須增設輔機和土建投資,投資省,見效快。由于球磨系統采用開路操作的方式,更具有系統簡潔流暢,便于操作管理的特點。提到球磨系統的開路操作,我們可以說,高細高產磨技術不僅具備了上述特點,同時其特有的磨內篩分裝置也具有部分閉路操作的性質。有趣的是,如果有人要問:閉路操作?選粉機在哪里?你可以回答:在球磨機的肚子里。這個選粉機的成本太低了,還無須專門設置動力。想看嗎?學學孫悟空,把球磨機當成鐵扇公主,鉆到它肚子里好好看看。你們不覺得挺好玩兒嗎?


由于在粉磨工藝系統中高效率的擠壓打散回路的介入,大量的粉磨功被移至磨外,入磨物料的粒度大幅度減小,易磨性顯著提高,據不完全統計,在大量場合下,在入磨的打散分級機細粉中,小于0.08mm的成品粒級顆粒占40~50%,小于0.9mm的物料顆粒占80%以上,因而可以說,在球磨系統中的粉磨作業將以段倉內的研磨功能為主,球倉的沖擊粉碎功能退而具其次,這樣,我們就可以將球倉適當縮短,降低平均球徑,延長段倉長度,充分利用小規格大比面積的研磨群體強勁的研磨功能,在球磨系統最終實現大幅度的增產節能。由于較多地使用了小規格研磨體,球磨系統的噪音顯著降低,工作環境也有所改善。


這種將粉磨作業分段進行,由擠壓打散系統和球磨系統分別承擔磨外和磨內兩個階段的粉磨作業并有機銜接而構成的全新的粉磨工藝系統就是我們現在正在大規模推廣應用的擠壓聯合粉磨工藝系統。也可以說擠壓聯合粉磨工藝系統的精髓就在于在該粉磨系統中高效率的分段粉磨。

水泥粉磨系統的改造我們推薦球磨機開路操作的擠壓聯合粉磨工藝系統,該系統不僅具有投資省,資金回收期短,工藝簡潔流暢,便于操作管理的特點,同時在生產的水泥產品中粒度分布較合理,有利于早期強度的3~30μm粒級的微粉占主要部分,同時也存在少量的60μm以上粒級的顆粒。3~30μm粒級的微粉水化反應快,有利于早期強度,但過高的細度會導致毛細管增加,孔隙濾高,影響后期強度,60μm以上粒級的顆粒可起到微集料作用,降低孔隙率,使水泥制品組織較致密,后期強度高。


在有些老線改造工程中面臨這樣的問題,由于原球磨系統是圈流操作,使用方希望能保留選粉機,在這種情況下我們首選擠壓聯合半終粉磨工藝系統,即在系統中引入半終粉磨功能:將打散分級機的細粉直接喂入選粉機分選出成品,選粉機粗粉入球磨系統粉磨,球磨系統仍采用高細高產磨技術,開路操作。由于入磨物料均為選粉機粗粉,有別于直接入磨的打散分級機細料,細粉含量較之前者降低,粒度更加均勻,此時球磨系統的研磨體級配應根據入磨物料的粒度狀況進行必要的調整,不可生硬地套用擠壓聯合粉磨工藝系統中高細高產磨的研磨體級配。該系統同樣具有優異的技術經濟指標,產量甚至稍高于擠壓聯合粉磨工藝系統,但水泥成品的顆粒分布狀況稍遜于前者,因為直接入選粉機分選的物料產生的成品中極少有利于早期強度的3~30μm粒級的微粉。同時系統稍復雜,管理難度略大。


在水泥生料粉磨系統的改造中,我們僅推薦雙閉路的擠壓聯合半終粉磨工藝系統,即打散分級機細料入高效選粉機直接分選出水泥生料成品,球磨機閉路操作。高效選粉機分選出的水泥生料成品由氣箱脈沖收塵器收集。由于高效選粉機需要對打散分級機細粉進行分選的同時與球磨機圈流,因而須選用較大的規格。

在這里,我們為什么不選用高細高產磨技術呢?因為由于燒結熟料的要求,水泥生料要求成品在滿足細度要求的前提下粒度均勻而無須大量的微粉,由于較寬的粒度分布中大量的微粉會增加熟料的燒失量,所以,目前的高細高產磨技術不適應這樣的技術要求。由于該系統相對較復雜,因此必須加大維護管理力度。


來源:《水泥粉磨技術》


圖來源:《網絡》


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