傳統(tǒng)立磨與新型水泥生料立磨的技術特點及應用效果,采用立磨生產:水泥生料,礦渣微粉是集烘干、粉磨、選粉為一體,有著效率高、電耗低的顯著優(yōu)點,傳統(tǒng)立磨,礦渣立磨技術特點,新型水泥生料立磨,立磨技術特點及應用效果,MPS3350B型立磨由于沒有升輥機構和在線調壓手段,礦渣粉磨工藝是球磨或球磨+輥壓機系統(tǒng),是常見的礦渣立磨工藝;0371-63759558/67878896/67878986
傳統(tǒng)的礦渣粉磨工藝是立磨或球磨+輥壓機系統(tǒng),產能低、電耗大(約70~80 kW/t)。采用立磨生產礦渣微粉是集烘干、粉磨、選粉為一體,有著效率高、電耗低(約40~50 kW/t)的顯著優(yōu)點,因此在激烈的市場競爭中,立磨系統(tǒng)將會象水泥原料立磨取代管磨機一樣逐步取代球磨系統(tǒng) 礦渣是一種活性混合材,主要化學成分為Ca0、Si02和Al2O3 ,其成分與水泥熟料成分接近,早巳在水泥上業(yè)得到普遍應用,以往應用方式是與熟料和石膏等物料配合后進行混合粉磨。由于礦渣相對難磨(礦渣的易磨性比熟料高30%左右),水泥中的礦渣組分比熟料組分粗,其活性難以發(fā)揮,從而影響礦渣在水泥中的摻加量。如果將礦渣單獨粉磨至一定細度(一般400m2/kg以上)再與硅酸鹽水泥混合,則可大幅度提高礦渣的摻量,而且改善水泥和混凝土的工作性能。因此,水泥與礦渣分別粉磨受到更多的重視,在大型水泥廠或粉磨站,各組分可以分別粉磨至不同的細度,再根據水泥品種要求進行產品設計和配比,不僅可以減少粉磨能耗,而且可以優(yōu)化水泥的特性,水泥后期強度有所提高。 現(xiàn)有研究成果證明,將礦渣粉磨至平均粒徑小于5um的超細礦渣和平均粒徑小于lOum的中等細度礦渣,可有效提高礦渣的水化活性,能配制大流動性超高強混凝土,不僅能顯著地改善混凝土的流動性、減少坍落度損失,還能顯著地改善抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性。因此,在混凝土行業(yè),礦渣微粉作為超細摻合料已普遍使用。隨著國家對超細礦渣標準的制定,加快了礦渣微粉的應用,同時也促進了超細礦渣生產企業(yè)的發(fā)展。 合理的獲取礦渣粉細度,有效地激發(fā);V渣的活性,首先必須選擇合適的粉磨方法和粉磨設備。我國礦渣粉的生產和應用興于上世紀90年代中期,早期主要采用球磨粉磨工藝,近年來隨著立式磨技術及耐磨材料技術的發(fā)展,解決了“磨輥和磨盤的磨損”、“穩(wěn)定料床防止振動”、“磨內除鐵”、“高效選粉”等關鍵技術難點,國產水泥生料立磨已成功用于礦渣粉磨。因其工藝簡單、烘干能力強、電耗低等優(yōu)點而發(fā)展最快,立式磨生產礦渣粉現(xiàn)已成為礦渣粉磨的首選設備之一。 在輥壓機和球磨機構成的擠壓粉磨工藝系統(tǒng)中,如何匹配兩者之間的能力,盡可能將更多的粉磨功從機械效率相對低下的球磨機內移出,由效率更高的輥壓機完成,并充分發(fā)揮各自的能力和特點是該技術能否獲得更加優(yōu)異的技術經濟指標的關鍵。因此,根據輥壓機擠壓后物料的特性,研制開發(fā)出了具有自主知識產權的專利產品——SF系列打散分級機及氣流分級機,通過物料分級設備將輥壓機和球磨機合理有效地銜接,將小于一定粒徑的物料送入球磨機繼續(xù)研磨至成品,大于一定粒徑的物料返回輥壓機重新擠壓,輥壓機和物料分級設備均在一定量的循環(huán)負荷率下運行,從而構成現(xiàn)在的擠壓聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)。
1 MLK礦渣立磨系列型譜 MLK礦渣立磨(圖1)系列型譜 (1)原料粒度小、料層薄、礦渣流動性強,難以形成穩(wěn)定料層; (2)礦渣鐵含量高、易磨性差、對金屬磨蝕大,對碾磨構件要求太高; (3)成品細且存在團聚現(xiàn)象,對選粉要求高。 這些難點在很長一段時間制約著立磨在礦渣粉磨上的應用。近7、8年來,隨著硬質材料表面堆焊等技術的不斷成熟,立磨粉磨礦渣技術得到迅速發(fā)展。世界上各大立磨制造商均相繼推出了各自的礦渣立磨,且已經大量應用到工業(yè)生產中,其應用成功得益于上述難題的解決。 3 MLK系列礦渣立磨技術特點 水泥生料立磨輥強力增壓結構 磨輥磨盤對物料的碾磨主要是由壓力和剪力引起的。料層密度越大,壓力就越大,因此,高壓區(qū)在磨輥外側。剪應力是由于磨輥、磨盤之間存在速差而產生物料滑移引起的,它的大小與壓力和速差緊密相關,而方向只與速差方向相關。MLS磨的碾磨區(qū)如圖2.a所示,理論上高壓區(qū)應該在磨輥中間位置附近。高的正壓力產生剪應力,由于邊界是開放的,因此物料經過此處時,就會被擠出去。也就是說存在壓力釋放,因此這種結構在碾磨礦渣時顯得很不合理。MLK磨實施單輥加壓、優(yōu)化設計磨輥和磨盤瓦的曲率、將碾磨比壓提高到1 200 kPa。其楔形碾磨區(qū)如圖2_b所示,在磨輥內側;雖然速差很大,但壓應力很小,所以剪應力也很小,因此此處物料僅僅被壓實。而在磨輥外側,壓應力很大,因此剪應力也很大,所以物料在該區(qū)域被充分碾磨。由此形成增壓區(qū)和高壓粉磨區(qū),增壓區(qū)內迅速壓實松散物料,并完成初破碎和粉磨;高壓粉磨區(qū)內完成物料終粉磨。因此不存在壓力釋放區(qū)、碾磨效率高。 立磨是一個高度集成化的設備,與外界設備關聯(lián)度較小,設備的性能好壞直接能反映到系統(tǒng)的技術經濟指標上;而擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)由于系統(tǒng)工藝可選擇范圍比較寬,同時系統(tǒng)配套磨機、選粉機等設備的性能對系統(tǒng)的指標有直接影響,因此輥壓機的性能好壞往往不能直 接反映出系統(tǒng)的技術經濟指標,還必須對系統(tǒng)的設備和工藝進行優(yōu)化,才能達到較好的效果。 隨著輥壓機大型化研發(fā)成熟,水泥擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)越來越傾向于“多擠少磨”的更節(jié)能模式(即采用大規(guī)格的輥壓機配小規(guī)格的磨機模式),使大部分的粉磨功盡可能地由輥壓機輸出,球磨機系統(tǒng)僅發(fā)揮其細磨和調整顆粒級配的功能。 裝備制造技術和工藝配套技術兩方面問題的解決使擠壓粉磨技術登上了一個新的臺階,為大面積推廣應用該技術奠定了堅實的基礎。輥壓機可以和打散分級機或氣流分級機、球磨機、選粉機等構成多種粉磨工藝流程,滿足用戶對產量和質量的不同要求,擠壓粉磨的高效節(jié)能特點得以更加充分的發(fā)揮。目前,在水泥粉磨工藝中,采用輥壓機及擠壓粉磨技術已成為廣泛共識,在全國普遍推廣應用。 2.輥壓機生料粉磨系統(tǒng) 基于高壓料層粉碎原理的輥壓機在水泥熟料粉磨方面已充分體現(xiàn)了其顯著的節(jié)能效果。能否在水泥生料粉磨方面也有大幅度的節(jié)能效果?國內包括合肥水泥院、成都利君實業(yè)股份有限公司等一些科研設計單位及裝備制造公司進行了研究和嘗試。從早期的輥壓機半終粉磨到近期的終粉磨系統(tǒng)都有應用,取得了一定的效果和應用經驗。 2000年以來,合肥水泥院開發(fā)的輥壓機水泥生料立磨半終粉磨系統(tǒng)被成功應用于內蒙古冀東水泥有限責任公司、湖南兆山新星水泥有限公司的5000t/d水泥熟料生產線及吉林省通化特種水泥集團股份有限公司、山東兗礦集團有限公司水泥廠、浙江諸暨八方水泥有限責任公司等企業(yè)的水泥生料系統(tǒng)改造中。 3.2穩(wěn)定料層技術 除采取單輥加壓以形成料楔外,還增加擋料環(huán)高度來增長物料在磨盤上停留的時間,并配置噴水機構進一步穩(wěn)定料層。 水泥生料立磨設計可調式噴口環(huán)調整到合適的噴口環(huán)風速。風速調節(jié)范圍大,為25~70 m/s。 設計具有減振功能的磨輥限位裝置。它的主要作用是使磨輥與磨盤保持一定距離,始終不接觸。在安裝和檢修時可以通過調節(jié)它來保證磨輥磨盤之間的設計間距。而且當運轉狀況惡劣時,可以通過環(huán)形彈簧的表面摩擦將振動的機械能大部分轉化成熱能(可以達到60%~70%)消耗掉,從而達到降低振動的目的。 3.3高效高細選粉技術 采用最新型的動靜態(tài)分離器并實行變頻調速,裝備沈重立磨分離器風壓密封裝置(專利號:200520093439.X)減少漏風量,優(yōu)化分離器殼體形狀。筒體風速沿筒體高度方向的變化關系如圖3所示,其優(yōu)點是選粉能力高、磨內循環(huán)負荷低、細度調節(jié)范圍大、成品顆粒級配好。 3.4碾磨材料技術 MLK系列水泥生料立磨的磨輥和磨盤瓦就是采取硬質合金材料堆焊技術,其硬度為62±2HRC。其優(yōu)點是:堆焊表面無龜裂,母材可重復使用,使用壽命長,每隔2 000~4 000 h進行修復,產量穩(wěn)定,并可隨機提供自動焊接機,實現(xiàn)水泥生料立磨內修復。
2 振停原因的判斷及啟磨方法
(1)水泥生料立磨壓差迅速減小。出磨溫度迅速提高,然后立磨振動高報警,振運停車。這種情況一般是三道閥卡住、斷料。由于卡住的物料被送入磨里,磨內物料不平整,可以采取先正常啟磨用輔傳盤,然后再用帶鋪料少鋪一些料啟磨,就可以平穩(wěn)啟磨。
(2)磨壓差逐漸變小,出磨溫度逐漸提高.振動值加大,振動報警持續(xù)時間稍長,然后振動加劇停車,這時看入磨皮帶料少,應該是某種原料斷料。我公司一般是占原料配比較多的粉煤灰斷料(粉煤灰潮濕易掛庫壁)。如果提前從配料秤反饋數值發(fā)現(xiàn)斷料及時和調配站聯(lián)系.斷料在lmin以內,可以避免振動停車。但有時掛的嚴重,下不來料,最后還是振停。這種斷料停車的啟磨方式因磨內料少,可以稍多鋪一些料啟磨,具體鋪多少根據拉風及輔傳時各參數反映的情況來設計鋪料時間。
(3)壓差、溫度都變化不大,而振動值不定期加大報警,說不定某時報警加大,振動停車。這時應該判斷磨內有鐵。有可能是外部進的鐵,更有可能是磨內受損部件掉下的鐵,有時小塊鐵可以從排渣口排出,但易堵排渣口。停車后可以通知崗位進磨檢查。這種停車后的啟磨方式可以與平常開車的啟磨方式一樣。
(4)壓差迅速增大,出磨風溫減小,振動加劇。這種情況一種是原料秤“飛料”:一種是排渣增多.導致入磨物料的增多。還有一種情況是壓差迅速增大,出磨風溫不變,壓差增大得不到緩解,也會立即振動停車。這種情況一般是石灰石粒度大。如果及時采取開大循環(huán)風機閥門、減小選粉機轉數、減料等措施,有可能避免振動停車。但有時振動特別快,立即停車,連調整時間都沒有。這種停車后的啟磨方式不用鋪料.用輔傳盤一下磨,正常啟磨就可以。
3 水泥生料立磨操作注意事項
MPS3350B型水泥生料立磨由于沒有升輥機構和在線調壓手段,主要靠輔傳布料,借助主、輔傳扭力差啟動,對磨況判斷不好,操作不當,很容易振停啟動不起來,特別是在磨損后期啟磨操作較難,不易一沃戲功。一般需注意以下幾個方面:
(1)由于這時期的研磨能力下降,排渣量大,喂料設定要比正常少。
(2)原料石灰石的配比盡量先選擇低些,等磨啟動平穩(wěn)后再調到正常值。
(3)最好先選擇正常啟磨方式,盤幾十秒磨,再根據磨內料的情況用帶鋪料啟磨。
(4)啟磨前,循環(huán)風機前風門開得要比正常大,選粉機轉數打到最小,入磨溫度不要太高,保證出磨溫度在70℃左右,液壓設定最小值。
總之,薄料、低壓差、低溫啟磨較好。當然啟磨操作需要操作員經驗豐富,要手疾眼快,根據輔傳運行時磨的情況,在水泥生料立磨主電機啟動前對各控制閥門及控制參數及時調整,以保證啟水泥生料立磨操作一次成功。
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