高效節能預粉磨設備—柱磨機在水泥、礦渣粉磨工藝中的應用
1 概述
水泥工業是高耗能產業,其粉磨(水泥與礦渣)電耗占產品綜合電耗的60%以上,特別是礦渣微粉比表在400m2/kg以上時,其粉磨電耗高居在85kwh/t以上。目前粉磨工藝落后仍然是國內眾多中小水泥企業的突出問題,采用傳統粉磨設備對電能的有效利用率不足3%,絕大部分電能沒有被有效利用。因此,采用粉磨新技術、新裝備等措施已成為實現優質高產、節能降耗的有效途徑。長沙深湘通用機器有限公司自主研制的高效節能預粉磨設備--柱磨機,使得實現這一目標的進程大為加快。
2 柱磨機工作原理
采用連續反復中壓力的料床輥壓粉磨原理,結構簡單、科學。該機上部傳動,帶動主軸旋轉,使輥輪在環錐形內襯中轉動(輥、襯之間間隙可調,不接觸),物料從上部給入之后,靠自重和上部推料作用在輥輪與襯板之間形成的料層,受到輥輪的反復滾動碾壓而成的粉末,最后從磨機的下部自動卸料。由于輥輪只做規則的公轉和自轉,并可隨著料層的厚度及物料顆粒的大小而柔性波動,且其作用力主要來自于擠壓力及彈性裝置給予的壓力,從而避免了輥輪與襯板因撞擊而產生的損耗及磨損,特別適合水泥和礦渣的預粉磨,其節能降耗效果十分明顯。
3 柱磨機的粉磨特點
3.1出磨物料細粉含量高
大顆粒物料入柱磨機時,通過輥輪和襯板的凹凸齒,進行了軋臼式的粉碎而成細顆粒,落入輥輪與襯板之間形成料層,被反復碾壓成粉末。小顆粒物料(如礦渣)入柱磨機時,則可以通過儲料裝置控制下料速度,亦可使物料在工作腔內得到充分碾壓,因此,柱磨機既可做熟料及混合料的預粉磨,又可單獨做礦渣等的預粉磨,其粉磨效果十分理想。
柱磨機粉磨水泥的粒級分布如下:
柱磨機粉磨礦渣的粒級分布如下:
3.2出磨物料的易磨性顯著提高
經柱磨機反復碾壓的物料大部分呈粉狀,少部分粗顆粒內部產生微裂痕,晶格已經破壞,邦德功指數大幅下降,使物料易磨性顯著提高。據用戶反饋,經柱磨機處理后的礦渣,其粉磨電耗至少可降低15kwh/t。
3.3易損件耐磨
其磨輥和內襯在粉碎水泥熟料時的壽命一般均在一年以上。這主要因為:a.采用中壓力的料床碾壓粉磨原理;b.磨輥既公轉又自轉,且不與內襯接觸;c.磨輥和內襯均采用了高耐磨的合金材料。
3.4環保效果好
磨輥與內襯沒有直接接觸,工作噪音小于80dB;磨機內部無鼓風裝置,基本無揚塵。
3.5設備運轉率高
柱磨機結構簡單,設計合理,工作壓力不高,因此其故障率極低,與球磨機運轉率相當。
3.6應用范圍廣
柱磨機出物料細度能根據要求調節,因此,既可在建材行業作水泥、礦渣的預粉磨,又可在非金屬礦行業作終粉磨,例如粉磨石膏至120目細粉,用于生產紙面石膏板;粉磨石灰石至150目,用于鍋爐煙氣脫硫。
4 柱磨機主要技術參數表
5 柱磨機在水泥粉磨系統中的工藝流程
采用柱磨機作為球磨機的預粉磨工藝,可以大幅度的降低系統電耗和較大幅度的提高球磨機的處理能力,在柱磨機用于水泥建材行業作為球磨機預粉磨中,一般采用或可采用以下幾種預粉磨工藝流程。
5.1工藝流程一:開路預粉磨
此工藝簡單,投資省,柱磨機出料直接進入球磨機,應用于水泥、礦渣生產線,系統提產幅度40%以上。
5.2工藝流程二:閉路預粉磨
在工藝流程一中加篩分設備構成閉路預粉磨,篩上料返回柱磨機,篩下料入球磨機,保證了入球磨機物料的細度與均勻度,易于球磨級配的調整。主要應用于水泥生產工藝,系統提產幅度60%以上。
5.3工藝流程二:閉路預粉磨
此工藝是將瀑流式選機替換工藝流程二的篩分設備,可控制物料全部小于1mm入球磨,用于水泥生產工藝中系統提產幅度達80%以上。
6 柱磨機預粉磨系統的效益分析
6.1系統提產40%以上
柱磨機出磨(球磨機入磨)物料粒度已基本成為粉狀料,其中達到水泥細度要求,粒度≤0.08mm的已占20%左右,且粗顆粒也均已產生微裂痕,增加了物料的易磨性,十分有利于球磨機的研磨,提產幅度高。
6.2系統節電30%左右
(a)柱磨機料床碾壓粉磨方式,輥輪與襯板之間沒有接觸;
(b)將球磨機一部分粉磨工作交給柱磨機,而碾壓粉碎的有效功遠高于球磨機的有效功,故節能效果顯著。
6.3綜合效益
使用柱磨機預粉磨工藝后,比表增加30-50m2/kg,水泥質量明顯提高,可增摻5-15%的混合材(礦渣),大幅降低生產成本。另外,球磨機研磨體球徑下降,在相同裝載量下總比表面積增加,粉磨效率提高,研磨體鋼耗減小。
7 結論
柱磨機采用科學的料床輥壓粉磨原理,作為預粉磨設備已在全國多家水泥、礦渣生產企業中廣泛應用,其效果顯示:系統提產幅度大,粉磨能耗節電30%左右。柱磨機已成為水泥、礦渣企業革新挖潛、節能降耗的首選預粉磨設備之一。
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