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Φ3.8×12M水泥磨改造闭路高细高产磨的方法

编辑:2008年02月13日  点击数:0

目前水泥球磨机的生产方式主要有两种:闭路粉磨系统和开路高细高产粉磨系统。如何将这两种生产方式科学地融合在一起形成“闭路高细高产粉磨系统”一直是许多水泥研究者孜孜不倦的研究目标。由南京工业大学、盐城工学院、盐城紫光建材设备有限公司成功研制出T-Sepax高效涡流选粉机后,又于二00四年底再次研制成功了“闭路高细高产粉磨系统”,并成功地推向了市场。在全国多家水泥企业使用之后受到客户好评。

一、水泥球磨机的生产方式

  水泥球磨机目前主要有以下两种生产方式:<SCRIPT language=javascript src="http://news.bmlink.com/modle/js/TodayHot.js"></SCRIPT>

1、开路高细高产磨系统

  开路高细高产水泥磨技术经过多年的研究和应用目前已经成熟,其优点是:具有很大表面积的微锻或微球的使用,使球磨机的研磨效率得到进一步的提高,水泥的细度进一步降低,颗粒形貌良好,容易达到水泥新标准的要求。在国内有部分厂家甚至将比表面积不高的中短磨闭路粉磨系统改造成开流高细高产磨,以满足水泥新标准的要求。其缺点是:

  a.系统产量低于闭路磨系统;

  b.水泥颗粒分布比较宽,虽然能制得高比表面积的水泥,但水泥中<3μm的微细粉含量较高,水泥的需水量增加,水泥密实度降低,不利于水泥的强度发挥。

2、闭路粉磨系统

  即由管磨机和选粉机组成的粉磨系统,也是目前采用得最多的一种粉磨系统。对于配用了O-Sepa选粉机和转子式选粉机的球磨机,因受选粉机本身使用性能及操作参数的影响,粗粉中的微细粉含量较高,使球仓的缓冲能力增强,从而削弱了一仓大球对物料的冲击力,磨机的产量偏低,特别是水泥的细度也偏粗,比表面积偏低。还有一些厂家虽然水泥的细度已经控制在2%以下(指0.08㎜方孔筛筛余)但比表面积仅有280-300㎡/㎏,究其原因主要是水泥中虽然>80μm的颗粒小于2%,但45-80μm的颗粒含量却高达30%左右,而30μm以下的颗粒含量较少,仅有40~50%。我们一般要求比表面积在320㎡/㎏的水泥,其>45μm的颗粒含量要小于12%。因此,普通闭路中短磨很容易出现强度偏低,比表面积不高的这种现状。

二、闭路高细高产磨系统

  由南京工业大学、盐城工学院、盐城紫光建材有限公司经过三年的时间联合研制开发的闭路高细高产粉磨系统,就是采用Sepax高效涡流选粉机对现有的筛分磨进行闭路系统改造而成。其关键的技术改造要点在于:

1、原开路高细高产磨内改造

  我们知道开路高细高产磨磨内物料的流速较慢,筛分隔仓板的筛分速度也较慢,研磨仓所使用的研磨体一般为微锻(φ8、φ10、φ12)或微球,要求进入研磨仓的物料粒径要小于3.0㎜,若改造成闭路系统后磨内物料的通过量比之前要高出三倍,磨内物料的流速必须加快,否则,磨机一仓极易产生饱磨现象,因此必须对磨内进行改造。

  ① 改变现有隔仓板的形式,提高筛分速度。

  目前开路高细磨的筛分隔仓板的筛板多数是垂直布置的,物料通过筛板筛缝时的动力是物料的侧向堆积压力。由于堆积高度很小,堆积压力较弱,物料的筛分速度较慢,筛分效率较低。由吉达公司研制成功并获得国家专利的JD螺旋浆式筛分装置则是将若干块月牙形的细孔筛板组合成螺旋桨状结构,充填在螺旋状筛板上的物料在旋转到一定高度后,在重力和堆积压力的双重作用下,在筛板斜面上自上而下滑落过程中进行筛分。通过众多厂家的使用证明,当筛板筛缝的宽度缩小到1.5~2.0mm时,其通过能力完全能满足闭路高细磨的要求。由于筛板的缝隙也进一步变小,微锻仓中物料的流速必然加快,才能在使用原有微锻的条件下进一步提高磨机的研磨效率,让磨机多出合格的成品。

  ② 调整球仓的钢球级配。

  物料通过量增大后,我们可以通过调整球仓的钢球级配来提高球仓物料的流速。

  ③ 改造磨机出料装置

  一般开路高细高产磨的磨尾出料装置都有延缓磨内流速的作用,将其改造成闭路高细高产磨必须要加快出料篦板的通过量。

2、采用高效选粉机

  开路筛分磨改造成闭路筛分磨后,其磨内筛分隔仓板的筛分速度受到一定限制,要求磨机的循环负荷不宜太高,一般要控制在80~110%,这就要求选粉机的选粉效率必须要达到85%以上。由南京工业大学、盐城工学院、盐城紫光建材设备有限公司研制成功并获得了多项实用新型专利的T-Sepax高流效涡选粉机,其选粉效率达到了90%以上。

T-Sepax高流效涡选粉机优点在于:

  1)采用O-Sepa的分级原理(即由导向叶片与笼形转子组成的涡流分级区)设计分级区域。

  2)增设分散和予分级区域,采用高风压,强气流,首先将高速抛散的物料进行强力分散,并在旋转气流作用下将大于150~200μm的粗颗粒分离出来,这样既提高了物料分散度,又大大减轻了主分离区域内物料的相互干扰作用。

  3)彻底改变了现有各种选粉机分散与分离完全处在统一区域的弊端,将分散与分离区域隔开,能够单独分别调节分散和分离区域内气体流场的流速,这样既能提高物料的分散程度,又能提高物料的分离效率。

  4)其专利型整流笼形转子的运用使得分级圈表面气体流场均匀而稳动,其任何一处的气体流速相对误差均<5%,为精确分级创造了条件。

  5)与O-Sepa选粉机相比,其分级效率要高5%以上,可达到85%以上,但其系统装机容量却要降低30%,且可在正压下工作,细粉收集仅采用高效旋风筒即可,无需再配置庞大的气箱脉冲袋式除尘器,这样不但降低了粉磨电耗,而且也降低了投资费用(省去了气箱脉冲袋式除尘器)和维护保养费用。

  6)与转子式选粉机相比其分级效率高出15%,而装机容量却差不多,因而产量要高出20~30%。

三、技术特点

1、水泥颗粒级配更趋合理

  普通闭路粉磨系统,由于选粉机的选粉效率不高,循环负荷较大(转子式在100~150%),因而磨机内的研磨体尺寸较大,物料在磨内的流速较快,出磨水泥中的成品量不高。比如,同样在0.08㎜方孔筛筛余控制<3%的情况下,其<30μm的颗粒含量一般45~50%左右,3~30μm的含量只占40%左右,>45μm的含量反而占到20~25%,水泥颗粒偏粗,3~30μm的含量不高,水泥强度偏低。

  开路高细磨制出的水泥其颗粒分布范围较宽,当0.08㎜方孔筛筛余控制<3%时,其<30μm颗粒的含量一般60~65%,3~30μm的含量45~50%,而<3μm要占到15%左右,由于物料在磨内的停留时间长,过粉磨现象严重,水泥中<3μm的微粉较多,对水泥后期强度发挥不利。

  闭路高细高产磨粉磨系统则弥补了上述两种粉磨系统的不足。

  ①与普通闭路磨相比,由于磨内采用筛分装置和微型研磨体,物料在磨内的流速大大降低,同时微锻的表面积要增大到一倍以上,研磨能力大幅度提高。

  ②与开路高细高产磨相比,由于增设了新型Sepax高流效涡选粉机,物料在磨内的流速加快,研磨时间缩短,过粉磨现象大大减轻,水泥中<3μm的含量由15%左右下降到5%左右。

  综上所述,闭路高细高产粉磨系统磨制的水泥的颗粒级配将更趋合理,当生产比表面积大于340㎡/㎏的水泥时,其3~30μm含量占到60~65%,而<3μm的含量仅占5%左右,混凝土的性能大为改善。

2、粉磨工艺更趋完善

  ① 用先进的T-Sepax选粉机在获得很高的选粉效率同时,球磨机的产量得到大幅度提高。

  ② 闭路磨磨内筛分装置的应用,使得闭路磨也能采用表面积大得多的微锻或微球,从而提高了磨机的研磨效率,水泥质量大幅度提高。

  ③ 通过改变选粉机的导向叶片角度、选粉机的风量和磨机的钢球级配即可获得我们所需要的水泥颗粒级配。

  ④ 通过改变选粉机转子的转速,即可方便地控制水泥的细度。

  ⑤ 根据各水泥厂物料的粒度、易磨性等参数,可通过调节“控制隔仓篦板”的过料速度来控制一二仓的流速,均衡一、二仓的能力。

四、技改方案

  刑台水泥公司现有一台Φ3.8×12M水泥磨,配用旋风转子Φ4M 选粉机,台产65-69t/h,比表面积330m2/kg,细度2.0%,现贵司打算在原有的工艺上对选粉机改造,同时对磨机内部进行系统改造,以提高磨机台时产量、节能降耗,我司技术部门经仔细研究后确定如下磨机改造方案:

  1、因原双层隔仓板无筛分功能(无内筛分板)在磨机内只起强制导料作用,将通过篦板的小于13mm的颗粒导入二仓,虽然瞬时进入二仓的大颗粒的量不多,但由于大颗粒在二仓内的移动速度较慢,在二仓内大颗粒的量会越积越多从而严重干扰二仓研磨功能的发挥,因此,对双层隔仓板改造如下:

   A、拆除原隔仓板,采用我司开发的闭路高细筛分隔仓板,一仓篦板篦缝7mm。

   B、二仓端采用带通风孔护板,中间筛板为螺桨形不锈钢筛板,筛缝2.5mm.

   C.更换原筛架为螺桨形筛板专用筛架

  2、磨机研磨体的调整:

   A、因磨前没有细碎机故入磨物料粒度会有很大,因此一仓平均球径可调整到75~83mm。

   B、二仓由于采用带筛分功能的双层隔仓板,因此进入二仓的物料均小于2.5mm,因此可适当降低二仓平均锻径,去除原较大的钢锻,配锻时以Φ20、Φ16、Φ12钢球为主。

  3、原出料篦板保持不变.

  4、选粉机的改造.

   A、改造选粉机的转子,将原选粉机倒锥形分级转子为带水平隔板的圆柱形分级转子,并在其周围增加了一圈导风叶片,使得在圆柱形分级圈表面任何位置上,同质量颗粒所受的惯性力和从转子表面到壳体的运动距离不变,因而分级精度特高.

   B、在选粉机下料处增设粗粉分离器.      

   C、调整选粉机密封迷宫环间隙,过大的间隙会造成选粉机成品跑粗,用户为降低成品细度进而提高主轴转速造成选粉机效率下降。

   D、改进进料分配器,选粉机均匀的进料、布料、分散是选粉机高效选粉的前提,进料的均匀性可影响到选粉效率5~10%。

   E、改造进风装置使粗粉中的细粉清洗更彻底,将原普通离心风机改为高压风机提高选粉机的选粉效率。

   F.将原撒料盘改为中空螺旋浆式撒料盘.当中粗粉(60~150μm)经过高速旋转的笼形转子分级后在离心力的作用下抛向导向叶片失去动能,通过中空撒料盘落到中粗粉收集锥内,由于中粗粉被选出使细粉中的粗颗大大减少.使水泥颗粒级配更驱合理.

  5、控制出磨细度15~20%(45μm筛余),循环负荷80~100%。

  6、调节选粉机一次风量,保持磨内风速达1.0~1.2m/s。

  7、技改效果:通过上述方法改造后使磨机台时产量达到90t/h左右,比表面积达350m2/kg以上。

五、结束语

  在“闭路高细高产粉磨系统”的开发研究过程中,我们充分吸收和借鉴了国内外最先进的技术成果,针对现有高效选粉机和磨内筛分技术存在的问题,有针对性的进行了重大改进和完善。对选粉机我们在采用了O-Sepa选粉机涡流分级原理的同时,还增设了螺旋浆式分散装置及变截面的整流型笼形转子,并使得选粉机完全可以在正压状态下工作,而无需配置气箱脉冲袋式除尘器,并且系统阻力与同规格的O-Sepa选粉机相比要低得多,因而配置的电机功率仅是O-Sepa选粉机的70%左右,这样既降低了系统的投资又节省了电力消耗。对球磨机的内部结构也进行了重大改进,采用了全新的螺旋浆式双层隔仓板,与同规格开路筛分磨的筛分隔仓板相比,在筛隙宽度由2.5~3.0mm缩小到1.5~2.0mm时,其螺旋桨式筛分隔仓板的通过能力反而提高了3~4倍,从而使得闭路磨也能使用微锻或微球,磨机的研磨效率大大提高。鉴于这种“闭路筛分磨”的技术特点和技术优势,在全国多家水泥企业的水泥粉磨系统中已经得到应用,并取得了骄人的业绩。

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