近年來(lái)對(duì)管磨機(jī)采用磨內(nèi)篩分技術(shù)進(jìn)行改造(亦稱高產(chǎn)高細(xì)磨內(nèi)改造技術(shù))逐步受到業(yè)界人士的重視,主要是由于在這項(xiàng)改造技術(shù)中不需要增加設(shè)備和動(dòng)力,只是對(duì)磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,可以達(dá)到提高產(chǎn)量,降低電耗,提高成品比表面積的目的,加之投入少,技術(shù)改造時(shí)間短,所以很受歡迎。 采用磨內(nèi)篩分技術(shù)對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)改造的基本思路是:在普通管磨機(jī)內(nèi)設(shè)置篩分裝置取代原有的隔倉(cāng)裝置,運(yùn)行中對(duì)前倉(cāng)物料向后倉(cāng)流動(dòng)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制篩分,攔截大顆粒,讓這些大顆粒仍然回到前倉(cāng),繼續(xù)用大尺寸的鋼球進(jìn)行破碎,合格的細(xì)料進(jìn)入后倉(cāng)。同時(shí)根據(jù)物料本身的特性、粒度、工藝狀況,各倉(cāng)配以合適球、段級(jí)配。這樣前倉(cāng)的料墊作用大大減弱,破碎能力增強(qiáng),而細(xì)磨倉(cāng)可采用大表面積的小規(guī)格研磨體,大大提高磨機(jī)的研磨能力,從而獲得高產(chǎn)量、高比表面積的成品,最大限度提高磨機(jī)粉磨效率。 采用磨內(nèi)篩分技術(shù)進(jìn)行磨內(nèi)改造實(shí)質(zhì)是:強(qiáng)化了物料在磨內(nèi)的分級(jí)功能。實(shí)現(xiàn)不同粒徑的物料可以及時(shí)進(jìn)入相應(yīng)的粉磨倉(cāng)中,從而可以使各種不同粒徑的物料在最佳的粉磨機(jī)理的條件下完成粉磨作業(yè),從而提高粉磨效率,降低能耗。 下面對(duì)采用磨內(nèi)篩分技術(shù)進(jìn)行磨機(jī)改造的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和分析: 一、篩分裝置 篩分裝置是磨內(nèi)篩分技術(shù)的核心裝置,該裝置性能的好壞是普通管磨機(jī)改造能否成功的前提。篩分裝置性能優(yōu)劣主要從這幾個(gè)方面來(lái)考慮:一是篩分動(dòng)力要大。由于該篩裝置沒(méi)有額外動(dòng)力源,篩分過(guò)程的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力是分別利用球磨機(jī)的自身旋轉(zhuǎn)和被篩分物料自身的重力和側(cè)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的篩分作業(yè)的。如何充分利用物料本身的重力和側(cè)壓力可以通過(guò)篩分結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié),因此好的結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)篩分動(dòng)力,提高篩分效果。二是過(guò)料能力強(qiáng),有好的篩分動(dòng)力不一定過(guò)料能力就好,還必須有較大的篩分面積,使粗細(xì)料盡快篩分;三是通風(fēng)能力強(qiáng),最大限度改善磨內(nèi)通風(fēng),降低磨內(nèi)溫度,防止磨內(nèi)不良現(xiàn)象發(fā)生; 四是自潔能力強(qiáng),消除篩分裝置的堵塞現(xiàn)象;五是料位調(diào)節(jié)功能,可以使球倉(cāng)保持最佳的料球比,以充分發(fā)揮球倉(cāng)的粉碎效率;六是使用壽命長(zhǎng),這點(diǎn)往往在改造過(guò)程中被多數(shù)使用廠家所忽視。中國(guó)大部公司所采用的篩分裝置大致分兩類,一類是揚(yáng)料板不帶篩分板,使用壽命較長(zhǎng)。但篩分功能由扇形篩分板完成,由于篩分動(dòng)力為側(cè)向堆積壓力,篩分不徹底,篩分性能較差;另一類是揚(yáng)料板帶篩分板,篩分動(dòng)力為重力,篩分徹底性能好,但磨損大、使用壽命短。由于中國(guó)制造能力的限制,篩分板一般用S=1mm不銹鋼板或S=3mm冷軋鋼板制作,壽命一般在6—8個(gè)月。 1.1、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有篩分裝置的結(jié)構(gòu) 1)錐形篩板型篩分裝置(1號(hào)) 該篩分裝置由進(jìn)料篦板和出料篦板、焊接在隔倉(cāng)板架上的導(dǎo)料板、雙向?qū)Я襄F以及聯(lián)接螺栓組成,結(jié)構(gòu)如圖1所示。 前倉(cāng)內(nèi)已磨好的物料通過(guò)進(jìn)料篦板進(jìn)入揚(yáng)料板上,隨著磨機(jī)的回轉(zhuǎn)被提升導(dǎo)向,落到錐形篩板上,細(xì)料通過(guò)錐形篩板的篩縫落到卸料錐上,流入后倉(cāng)。而未通過(guò)篩縫的粗料,只有沿著錐形篩板的表面流回一倉(cāng)內(nèi)重新粉磨。 2)微介質(zhì)型篩分裝置(2號(hào)) 丹麥?zhǔn)访芩构局圃斓目当氐つビ址Q微介質(zhì)磨,其適用的篩分裝置又稱微介質(zhì)型篩分裝置,結(jié)構(gòu)如圖2所示。 進(jìn)料側(cè)裝有扇形的進(jìn)料篦板,其后裝有一層細(xì)篩板,隔倉(cāng)板中心位置裝有1個(gè)中心卸料錐,進(jìn)料篦板與細(xì)篩板之間有一定的空間。支撐板為盲板,扇形出料篦板保護(hù)支撐板不被磨損。 當(dāng)磨機(jī)工作時(shí),前倉(cāng)物料通過(guò)進(jìn)料篦板的縫隙,進(jìn)入和細(xì)篩板之間的空間,隨著磨機(jī)的回轉(zhuǎn),細(xì)料穿過(guò)細(xì)篩板的篩縫落到揚(yáng)料板上再被提升到上部,然后經(jīng)過(guò)中心卸料錐的出料端瀉落到后倉(cāng);而粗料和小研磨介質(zhì)等也被類似于揚(yáng)料板的小抄板帶到高處,然后經(jīng)過(guò)中心卸料錐返回到前倉(cāng),繼續(xù)粉磨。 3)扇形篩板型篩分裝置(3號(hào)) 中國(guó)的合肥水泥研究設(shè)計(jì)院首先推出這種篩分裝置,稱其為內(nèi)選粉篩分裝置,目前中國(guó)市場(chǎng)上絕大多數(shù)公司均采用這種結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如圖3所示。 其進(jìn)料篦板的篦縫一般為同心圓環(huán)形或平行于弦長(zhǎng)的直條形,篦縫較寬。緊貼進(jìn)料篦板裝有形狀與其相同扇形篩板。出料篦板為盲板,或者帶有輻射狀的篦縫,縫寬尺寸較小。篩分裝置與揚(yáng)料板有分離組合型的,有組焊為整體的。 前倉(cāng)物料在磨體回轉(zhuǎn)作用下,進(jìn)入進(jìn)料篦板的寬篦縫內(nèi),小于扇形篩板篩縫的物料進(jìn)入隔倉(cāng)板內(nèi),在揚(yáng)料板帶動(dòng)下,流向卸料錐的錐面瀉入后倉(cāng)。大于篩縫的物料,從進(jìn)料篦板的篦縫返回前倉(cāng)。 4)篩分倉(cāng)型篩分裝置(4號(hào)) 如圖4所示,在扇形篩板型篩分裝置的基礎(chǔ)上,為了增加篩板過(guò)料面積,提高篩分能力,從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn),將篩板與進(jìn)料端篦板拉開(kāi)一定距離。在進(jìn)料篦板與篩板間形成一個(gè)小空間,使粗細(xì)料在這個(gè)空間內(nèi)進(jìn)行篩分。筆者把它叫做篩分倉(cāng),把這種篩分裝置稱為篩分倉(cāng)型篩分裝置。 其篩分機(jī)理與扇形篩板型隔倉(cāng)板基本相同,不同的是粗細(xì)料經(jīng)進(jìn)料篦板的寬篦縫進(jìn)入篩分倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行篩分時(shí),粗料不再?gòu)捏骺p返回前倉(cāng),而是通過(guò)揚(yáng)料板帶動(dòng),流向卸料錐瀉入前倉(cāng)。由于篩板離開(kāi)了進(jìn)料篦板,被進(jìn)料篦板篦筋所擋住的篩板篩縫也可發(fā)揮篩分能力。 1.2、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有篩分裝置的性能分析比較 1)篩分動(dòng)力 以上幾種篩分裝置,物料進(jìn)入和通過(guò)進(jìn)料篦板的動(dòng)力即物料側(cè)向堆積壓力和研磨體的沖擊力,都是一樣的。但物料通過(guò)篩板的動(dòng)力卻有所不同。對(duì)于3號(hào)而言,細(xì)物料通過(guò)篩板的動(dòng)力與物料通過(guò)進(jìn)料篦板的動(dòng)力相同。對(duì)于4號(hào)而言,細(xì)物料通過(guò)篩板的動(dòng)力只有物料的堆積力,并且由于篩分倉(cāng)空間很小,物料也不會(huì)瞬時(shí)充滿,所以物料的堆積壓力作用也相對(duì)較弱。對(duì)于2號(hào)而言,細(xì)物料通過(guò)篩板的動(dòng)力介于上述兩者之間。對(duì)于1號(hào)而言,細(xì)物料通過(guò)篩板的動(dòng)力則完全不同,細(xì)粉在重力作用下通過(guò)篩板,其動(dòng)力是重力。 比較兩種篩分動(dòng)力,重力的篩分作用必然大于物料側(cè)向堆積壓力篩分的作用,其篩分效率也必然大于后者。不過(guò)由于篩分裝置內(nèi)空間有限,1號(hào)裝置的篩板面積很小,總的過(guò)料能力還不如其它類型的篩分裝置。 2)過(guò)料能力 篩分裝置的過(guò)料能力主要取決于篩板上與物料接觸的篩縫總面積和篩分動(dòng)力。篩分動(dòng)力相同,篩縫面積越大,過(guò)料能力越強(qiáng);篩縫面積相同,重力篩分比側(cè)向堆積壓力篩分過(guò)料能力強(qiáng)。 1號(hào)篩分裝置的篩板全部篩縫都與物料接觸,但總面積過(guò)小,雖然重力篩分,篩分效率高,但總的過(guò)料能力弱。3號(hào)篩分裝置篩板緊貼在進(jìn)料篦板后面,約有一半的篩縫面積被篦板擋住了,過(guò)料能力降低。2號(hào)篩分裝置過(guò)料空間較小,過(guò)料能力和3號(hào)近似。4號(hào)篩分裝置篩板和進(jìn)料篦板有一定的距離,全部篩縫均能發(fā)揮過(guò)料作用,過(guò)料能力是上述中大型。 表1是以Φ2.2m磨機(jī)為例,各種篩分裝置的過(guò)料面積, 類 型 篩分面積(mm2) 占截面比例(%) 篩分動(dòng)力 錐形篩板型 84100 2.00 重力 微介質(zhì)型 463020 9.70 側(cè)向堆積壓力 扇形篩板型 402050 9.12 側(cè)向堆積壓力 篩分倉(cāng)型 1030300 23.20 側(cè)向堆積壓力 3)自潔能力 上述幾種篩分裝置中,進(jìn)料篦板篦縫最大為20 mm,最小的只有12 mm。在磨機(jī)運(yùn)行中,與篦縫尺寸相當(dāng)?shù)奈锪虾推扑榈难心ンw,極易卡在篦縫內(nèi)引起堵塞,減小篦縫面積,甚至達(dá)到70-80%的篦縫被堵塞,嚴(yán)重影響篩分裝置的過(guò)料能力。物料或破碎的研磨體卡入篦縫后,能在其它物料或研磨體沖擊下脫離篦縫,稱為篩分裝置的自潔能力。 2、3號(hào)篩分裝置的篩板緊貼在篦板后面,進(jìn)入篦縫內(nèi)大于篩縫的物料必須沿篦縫返回或逸出。3號(hào)篩分裝置中,盡管篦縫成傾斜狀,以利于進(jìn)入篦縫的大顆粒物料(含研磨體)在回轉(zhuǎn)到筒體上部時(shí)在重力作用下從篦縫中脫落。但大于篦縫的物料或研磨體位于筒體下部時(shí),在物料擠壓或研磨體沖擊作用下擠入篦縫后,沒(méi)有一定的外力作用不易逸出,且會(huì)越卡越多,影響過(guò)料能力和通風(fēng),所以這兩種篩分裝置自潔能力較差。 1、4號(hào)篩分裝置的篩板和篦板有一定距離,使篦縫完全形成通孔,卡入篦縫的物料或研磨體一般會(huì)在物料擠壓或研磨體沖擊下通過(guò)篦縫進(jìn)入篩分倉(cāng)內(nèi),在揚(yáng)料板、卸料錐作用下返回前倉(cāng)。所以這兩種篩分裝置自潔能力相對(duì)較強(qiáng)。 4)通風(fēng)能力 早期的篩分裝置出料端篦板為盲板結(jié)構(gòu),除了各篦板相鄰處的裝配間隙外,只有中心錐的通風(fēng)板可以通風(fēng)。如2、3號(hào)篩分裝置通風(fēng)能力很差。 1、4號(hào)篩分裝置的出料篦板上設(shè)置了輻射狀篦縫,但為了阻擋后倉(cāng)研磨體進(jìn)入篩分裝置,一般篦縫寬度尺寸設(shè)計(jì)很小。后倉(cāng)研磨體稍經(jīng)磨損容易卡入篦縫內(nèi),減小篦板通風(fēng)面積。 5)料位調(diào)節(jié)能力 上述四種篩分裝置中,只2號(hào)篩分裝置具有料位調(diào)節(jié)功能,其他都沒(méi)有。 1.3、GA型篩分裝置 鹽城大志環(huán)保科技有限公司的AET研發(fā)中心利用日本獨(dú)資企業(yè)的優(yōu)勢(shì),根據(jù)中國(guó)管磨機(jī)的實(shí)際情況,吸收日本先進(jìn)的技術(shù),運(yùn)用大型計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)模擬磨機(jī)運(yùn)行設(shè)計(jì)出適用于中國(guó)管磨機(jī)改造的高產(chǎn)高細(xì)磨內(nèi)篩分改造技術(shù)以及GA系列篩分裝置, 1)結(jié)構(gòu)及篩分原理(如圖5所示) 其進(jìn)料篦板的篦縫一般為同心圓環(huán)形或平行于弦長(zhǎng)的直條形,篦縫寬(一般大于大型物料粒徑)。緊貼進(jìn)料篦板裝上帶有篩板的組合揚(yáng)料板,篩板篩縫大小根據(jù)不同客戶的具體情況確定,揚(yáng)料板后面裝有形狀與進(jìn)料篦板相同,帶有一定篩縫的扇形篩板,篩縫大小根據(jù)不同客戶的具體情況確定。出料篦板帶有輻射狀的篦縫,在扇形篩板后面,和扇形篩板之間有一定空間。主要支撐和保護(hù)扇形篩板。 前倉(cāng)物料在磨體回轉(zhuǎn)作用下,從進(jìn)料篦板的寬篦縫進(jìn)到揚(yáng)料板上,揚(yáng)料板帶動(dòng)粗細(xì)粉混合料沿篩分板流動(dòng),小于篩板篩縫的物料在重力作用下進(jìn)入揚(yáng)料板的細(xì)粉流動(dòng)空間通過(guò)卸料錐細(xì)粉出口進(jìn)入后倉(cāng),大于篩縫的物料,從卸料錐粗粉出口返回前倉(cāng),同時(shí)細(xì)粉還可以通過(guò)徑向篩分板直接穿過(guò)出料篦板進(jìn)入后倉(cāng)。 2)性能 從篩分動(dòng)力上講,在揚(yáng)料板上的篩分屬于重力篩分,篩分效率特別高;在徑向篩分板上篩分屬于側(cè)向堆積壓力篩分。所以和上述四種篩分裝置相比具有篩分動(dòng)力大,篩分效率高的優(yōu)勢(shì)。 從過(guò)料能力上講,GA篩分裝置比上述四種篩分裝置中過(guò)料能力最好的4號(hào)篩分倉(cāng)型篩分裝置的過(guò)料面積要多出45%左右,而且多出的部分其篩分動(dòng)力為重力,試驗(yàn)證明其篩分效率是4號(hào)篩分倉(cāng)型篩分裝置3.4倍。 就自潔能力而言,GA篩分裝置的進(jìn)出料篦板采用大篦縫設(shè)計(jì),篦縫寬度分別大于前后倉(cāng)的最大物料粒徑,物料可自由通過(guò)篦板進(jìn)入篩分倉(cāng)進(jìn)行篩分,而不會(huì)堵塞篦縫,所以GA篩分裝置的自潔能力是最好的。 從通風(fēng)能力講,GA篩分裝置整個(gè)截面處于全貫通狀態(tài),通風(fēng)阻力小,不堵塞,通風(fēng)面積大,所以通風(fēng)性能特別優(yōu)良。 GA篩分裝置可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行前后倉(cāng)的料位調(diào)節(jié)。 GA篩分裝置和其他形式的篩分裝置相比另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于使用壽命特別長(zhǎng),是一般篩分裝置的3倍以上。GA篩分裝置進(jìn)、出料篦板采用中合金鋼油淬火工藝,篩分板采用鉬鉻錳合金板加工,其他部分采用耐磨材料加工。 二、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及相關(guān)工藝參數(shù)的確定 有了好的篩分裝置只是普通管磨機(jī)改造成篩分磨的一個(gè)基礎(chǔ),更重要的是磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及相關(guān)工藝參數(shù)的確定,它直接決定了磨機(jī)改造的成敗。為了科學(xué)地進(jìn)行磨內(nèi)改造,鹽城大志環(huán)??萍加邢薰続ET(無(wú)錫)技術(shù)研發(fā)中心在深入的理論研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行大量的試驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提出篩分磨工藝參數(shù)確定的科學(xué)理論和方法,并在實(shí)踐中取得了良好的效果。 2.1、篩分循環(huán)負(fù)荷率和篩分效率 1)篩分循環(huán)負(fù)荷率 篩分循環(huán)負(fù)荷率是指篩分裝置的返回前倉(cāng)量F和通過(guò)篩分孔進(jìn)入后倉(cāng)的量G之比。 設(shè):W---篩分裝置喂入量,噸/小時(shí); a---篩分裝置喂入料細(xì)度(通過(guò)篩分裝置篩孔的百分?jǐn)?shù)); F---篩分裝置返回前倉(cāng)量,噸/小時(shí); b---篩分裝置返回前倉(cāng)料細(xì)度(通過(guò)篩分裝置篩孔的百分?jǐn)?shù)); G---篩分裝置進(jìn)入后倉(cāng)量,噸/小時(shí); c---篩分裝置進(jìn)入后倉(cāng)料細(xì)度(通過(guò)篩分裝置篩孔的百分?jǐn)?shù));=1 L---篩分循環(huán)負(fù)荷率, 根據(jù)物料平衡得 W=F+G W.a=F.b+G.c 二式聯(lián)立得 (F+G).a=F.b+G.c L=F/G=(c-a)/(a-b)=(1-a)/(a-b) 2)篩分效率 篩分效率是指篩分通過(guò)量與篩分裝置喂入量中可以通過(guò)篩孔量之比.其計(jì)算公式如下: X=G/(F+G).a=〔(a-b)/a.(1-b)〕×100 式中 X---篩分效率,%。 篩分循環(huán)負(fù)荷率過(guò)低,前倉(cāng)內(nèi)物料流速慢,“料墊”作用大,不利于發(fā)揮篩分的產(chǎn)量高,電耗低的特點(diǎn)。 篩分循環(huán)負(fù)荷率過(guò)高,篩分效率低,易堵塞。不利于前倉(cāng)的破碎,易發(fā)生飽磨等不良現(xiàn)象。因此合理的篩分循環(huán)負(fù)荷率對(duì)于管磨機(jī)磨內(nèi)篩分改造很重要。 表2各種不同的管磨機(jī)粉磨系統(tǒng)進(jìn)行磨內(nèi)改造的篩分循環(huán)負(fù)荷率一般可考慮如下: 篩分循環(huán)負(fù)荷率(%)開(kāi)流粉磨系統(tǒng) 圈流粉磨系統(tǒng) 一、二倉(cāng)間 二、三倉(cāng)間 一、二倉(cāng)間 二、三倉(cāng)間 錐形篩板型篩分裝置 110~125 75~90 95~105 65~755 微介質(zhì)型篩分裝置 65~75 42~55 60~70 35~45 扇形篩板型篩分裝置 65~75 42~55 60~70 35~45 篩分倉(cāng)型篩分裝置 50~62 35~42 42~50 30~38 GA型篩分裝置 38~45 22~30 30~42 15~22 2.2、倉(cāng)長(zhǎng) 管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)篩分改造,確定倉(cāng)長(zhǎng)非常重要。倉(cāng)太長(zhǎng),篩分循環(huán)負(fù)荷率過(guò)低,不利于發(fā)揮篩分的產(chǎn)量高,電耗低的特點(diǎn)。倉(cāng)太短,篩分循環(huán)負(fù)荷率過(guò)高,篩分效率低,易堵塞,不利于前倉(cāng)的破碎,易發(fā)生飽磨等不良現(xiàn)象。而且每個(gè)倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)確定的方式和側(cè)重點(diǎn)是不一樣的。 例如一個(gè)三倉(cāng)管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)篩分改造,而且一、二倉(cāng)之間和二、三倉(cāng)之間都采用篩分裝置。在進(jìn)行改造前首先必須對(duì)該磨機(jī)的工藝狀況有一個(gè)詳細(xì)的了解,做一個(gè)篩余曲線,同時(shí)對(duì)磨機(jī)不同部位進(jìn)行物料粒徑分析。在確定一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)的時(shí)主要考慮一倉(cāng)的破碎效果。一般對(duì)于Φ2.6m以上的磨機(jī)的一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)L和直徑D比值L/D=0.95-1.05比較適宜,入磨物料粒度越小則越短。對(duì)于小于Φ2.6m的磨機(jī)的一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)L和直徑D比值L/D=1.1-1.25比較適宜,入磨物料粒度越小則越短。對(duì)于磨前有預(yù)粉磨的粉磨系統(tǒng),則需要根據(jù)所篩分物料某一粒徑的含量和篩分循環(huán)負(fù)荷率來(lái)確定。在確定二倉(cāng)長(zhǎng)度時(shí),要根據(jù)一、二倉(cāng)篩分裝置的篩分粒徑和二、三倉(cāng)的篩分裝置的篩分粒徑及由表2確定一個(gè)適宜的篩分循環(huán)負(fù)荷率,運(yùn)用磨機(jī)原來(lái)的篩余曲線進(jìn)行確定。 對(duì)于二倉(cāng)管磨機(jī)在確定一倉(cāng)長(zhǎng)度時(shí)主要根據(jù)入磨物料的粒徑和一、二倉(cāng)篩分裝置的篩分粒徑,由表2確定一個(gè)適宜的篩分循環(huán)負(fù)荷率,運(yùn)用磨機(jī)原來(lái)的篩余曲線進(jìn)行確定。 對(duì)于圈流粉磨系統(tǒng)的倉(cāng)長(zhǎng)的確定方法和開(kāi)流系統(tǒng)類似,只是選擇篩分循環(huán)負(fù)荷率不同而已。 2.3、篩分裝置的篩徑 篩分裝置的篩徑的確定主要由前倉(cāng)長(zhǎng)度、入磨物料的平均粒徑、篩分循環(huán)負(fù)荷率和物料的水分和物料的種類等因素決定。 例如對(duì)于三倉(cāng)水泥磨而言,一、二倉(cāng)篩分裝置的篩徑可由改造前的篩余曲線、擬確定篩分裝置部位的物料粒徑分析和篩分循環(huán)負(fù)荷率來(lái)確定。二、三倉(cāng)篩分裝置的篩徑則是由物料的易磨性、第三倉(cāng)的長(zhǎng)度和研磨體及級(jí)配、出磨物料的比表面積決定。主要考慮控制入第三倉(cāng)物料的最大粒徑,使得物料通過(guò)第三倉(cāng)研磨后達(dá)到比表面積要求,同時(shí)又保證適宜的篩分循環(huán)負(fù)荷率。 圈流系統(tǒng)的篩分裝置的篩徑一般比開(kāi)流系統(tǒng)的篩分裝置的篩徑要大;物料水分大,則篩分裝置的篩徑相對(duì)較大;篩分性能差的篩分裝置的篩徑要大。 生料磨一般不宜進(jìn)行磨內(nèi)篩分改造,特別是二、三倉(cāng)之間一般不可采用篩分裝置,主要原因是水分大篩孔容易堵塞。一、二倉(cāng)如采用篩分裝置,篩徑一般不宜小。對(duì)于礦渣磨而言,由于礦渣本身易磨性差,不易堵塞。所以篩分裝置的篩徑可以取小一些,特別是篩分裝置的篩徑要通過(guò)試驗(yàn)確定,否則可能造成出磨礦渣粉比表面積達(dá)不到要求。 2.4、鋼球、鋼段級(jí)配 普通管磨機(jī)經(jīng)過(guò)磨內(nèi)篩分改造后,使物料在磨內(nèi)各倉(cāng)用相應(yīng)尺寸的研磨體逐級(jí)粉磨,并及時(shí)逐級(jí)篩分。各個(gè)倉(cāng)內(nèi)的物料粒徑組成發(fā)生了變化,同時(shí)物料流速加快,產(chǎn)量增加,因此各個(gè)倉(cāng)的研磨體級(jí)配要作適當(dāng)調(diào)整。 對(duì)于三倉(cāng)磨而言,經(jīng)過(guò)磨內(nèi)篩分改造后,一倉(cāng)內(nèi)料墊作用減弱。主要目標(biāo)是將入磨物料迅速地破碎到某一粒徑(由篩分裝置的篩徑?jīng)Q定),因此在研磨體的級(jí)配上以二到三球級(jí)配較合適,可以去掉部分小球,充足部分大球。對(duì)于二倉(cāng)而言,由于物料經(jīng)過(guò)篩分,所以物料粒徑很整齊,沒(méi)有大粒徑物料,粉料也會(huì)很快被篩分進(jìn)入三倉(cāng)。所以的研磨體中大的部分要剔除,采用適合的研磨體,級(jí)配以三級(jí)適宜,以較大研磨體為主;對(duì)于三倉(cāng)而言,主要任務(wù)是將一定粒徑的粗料一次性研磨成一定比表面積的成品,所以增加研磨能力是主要調(diào)整目的。一般采用中段或微段或小鋼球,以二級(jí)級(jí)配為主。同時(shí)可以加裝活化襯板以提高研磨能力。 當(dāng)然,球段級(jí)配的調(diào)整是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程,要根據(jù)各個(gè)水泥生產(chǎn)廠家的具體情況實(shí)施,不能一概而論。而且調(diào)整的幅度不宜過(guò)大。 三、性能及效果分析 4.1與普通高細(xì)磨和其他型式篩分磨相比 1)普通高細(xì)磨的篩分腔窄,球倉(cāng)的小鋼球或破球以及塊狀物料很容易進(jìn)入篩分腔而卡住,使立篩板變形或破損,影響篩分效率,而GA篩分裝置不存在這種缺陷結(jié)構(gòu); 2)普通高細(xì)磨的篩分依賴于內(nèi)置的“立篩板”,物料從前倉(cāng)到后倉(cāng)的流動(dòng)完全依賴磨內(nèi)物料料面差來(lái)完成,是一種側(cè)向堆積壓力作用的“靜態(tài)”篩分;而GA篩分裝置采用的是滾動(dòng)篩,物料在滾動(dòng)篩上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行篩分,因此是一種重力作用的“動(dòng)態(tài)”的篩分,篩分效率更高。 3)普通高細(xì)磨的篩分板是平面結(jié)構(gòu),很容易變形和破損,而GA篩分裝置中用于篩分的滾動(dòng)篩是立體結(jié)構(gòu),難于變形和損壞。 4) GA篩分裝置的物料分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)了徑向立式篩板,取消了普通高細(xì)磨中的盲板,這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)解決長(zhǎng)磨機(jī)粉磨過(guò)程中糊球、糊段、通風(fēng)不良尤為有利。 4.2與閉路磨相比 它的高效率主要來(lái)源于大比表面積的微鍛和內(nèi)置的物料篩分系統(tǒng),綜合兩者的特點(diǎn)具有相得益彰的效果,它與傳統(tǒng)的閉路磨相比有著不可爭(zhēng)辯的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1)投資方面 以φ2.2×7.5m磨機(jī)為例,閉路磨系統(tǒng)包括選粉機(jī)、提升機(jī)、回灰輸送設(shè)備以及土建設(shè)施投資大約在50萬(wàn)元左右,而選擇磨內(nèi)篩分改造技術(shù)進(jìn)行改造,僅需9萬(wàn)元左右(主要包括: GA篩分裝置、GA活化裝置、GA磨尾卸料裝置)。新用戶磨機(jī)本體部分外購(gòu),“內(nèi)臟”由鹽城大志環(huán)??萍加邢薰九渲谩?BR> 2)磨機(jī)產(chǎn)量方面 普通閉路磨由于選粉機(jī)選出的粗粉進(jìn)入球倉(cāng),對(duì)球的沖擊形成緩沖效應(yīng),削弱了球的破碎能力,影響磨機(jī)產(chǎn)量的發(fā)揮。而磨內(nèi)篩分改造技術(shù)打造成的篩分磨的破碎倉(cāng)和研磨倉(cāng)有著嚴(yán)格的分工。球倉(cāng)主要“破”,鍛倉(cāng)主要“磨”。內(nèi)置物料篩分系統(tǒng),能及時(shí)將破碎倉(cāng)的細(xì)粉選出并送入研磨倉(cāng),提高球倉(cāng)及鍛倉(cāng)的破、磨效率。一般情況下,在同樣比表面積條件下,對(duì)普通閉路磨運(yùn)用磨內(nèi)篩分改造技術(shù)改造,產(chǎn)量都有較大提高。 3)節(jié)約能耗方面 閉路磨的生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜,需要一臺(tái)選粉機(jī)和2~3臺(tái)提升、輸送設(shè)備,因此需提供大量的電能來(lái)支持這些設(shè)備的正常運(yùn)行。運(yùn)用磨內(nèi)篩分改造技術(shù)打造篩分磨為開(kāi)路生產(chǎn),內(nèi)置GA篩分裝置隨磨機(jī)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)須動(dòng)力。以φ2.2×7.5m閉路磨為例,選粉機(jī)加上提升及輸送設(shè)備總裝機(jī)容量85kw左右,改造后每天節(jié)約電費(fèi)800元,年費(fèi)用25萬(wàn)元左右。 4)提高比表面多摻混合材方面 普通的閉路磨(指配轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)或離心選粉機(jī))水泥比表面積在300㎡/㎏左右。而運(yùn)用磨內(nèi)篩分改造技術(shù)打造成的篩分磨的粉磨工藝為開(kāi)流生產(chǎn),加上微型鋼鍛的高效率研磨,水泥比表面積都可確保340㎡/㎏以上,水泥三天強(qiáng)度提高3~5Mpa,至少可多摻混合材5%左右,噸水泥生產(chǎn)成本下降5元左右。 5)改善水泥顆粒級(jí)配,提高水泥品質(zhì) 水泥顆粒級(jí)配對(duì)水泥性能有直接的影響,特別是32um以下顆粒含量對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)起主要作用,而大于65um的水泥顆粒難于水化,活性很小最好沒(méi)有。運(yùn)用磨內(nèi)篩分改造技術(shù)打造成的篩分磨可改善水泥顆粒級(jí)配,提高水泥品質(zhì)。以φ2.2×7.5m閉路磨機(jī)為例,對(duì)改造前后的水泥產(chǎn)品分別取樣,測(cè)試結(jié)果如下:改造前細(xì)度控制≤3%,產(chǎn)量在16.5t/h左右,32um以下水泥顆粒累積分布為54.93%,大于65um的水泥顆粒累積分布為21.98%;改造后為開(kāi)路磨,在同樣工況條件下細(xì)度控制≤4%,產(chǎn)量在17t/h左右,32um以下水泥顆粒累積分布為92.91%,大于65um的水泥顆粒為2.3%。水泥三天強(qiáng)度平均提高4.7Mpa。 6)物資消耗和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率方面 由于閉路粉磨系統(tǒng)工藝相對(duì)復(fù)雜,設(shè)備增多,人力、物力、財(cái)力消耗在所難免。取消選粉機(jī)運(yùn)用磨內(nèi)篩分改造技術(shù)打造成的篩分磨為開(kāi)流磨,簡(jiǎn)化了工藝流程,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率大幅度提高。 7)研磨體消耗方面 由于鍛倉(cāng)主要以研磨為主,加之微鍛選用優(yōu)良材質(zhì),微鍛的消耗相當(dāng)?shù)停s30克/噸水泥左右;微鍛的沖擊力小,因而鍛倉(cāng)襯板的磨損亦相應(yīng)減小,鋼球的消耗與普通磨機(jī)差不多。 8)勞動(dòng)強(qiáng)度及勞動(dòng)環(huán)境 取消選粉機(jī)開(kāi)路生產(chǎn),無(wú)粗粉回灰,磨頭的回灰揚(yáng)塵沒(méi)有了,配料現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境得到了很大改善;再有進(jìn)入鍛倉(cāng)的物料經(jīng)過(guò)嚴(yán)格分選,磨尾的籠篩出口再也見(jiàn)不到粗顆粒的熟料和其它物料,勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)強(qiáng)度大為改觀。 四、磨內(nèi)改造過(guò)程中的注意事項(xiàng) 在中國(guó)管磨機(jī)磨內(nèi)改造中失敗的案例較多,或者說(shuō)雙方合作滿意的較少。主要是由于磨內(nèi)篩分改造成是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,全面掌握有很大難度。就我們調(diào)查后發(fā)現(xiàn)失敗的原因大致有以下幾個(gè)因素。 1、篩分裝置的性能差,對(duì)整個(gè)磨內(nèi)改造技術(shù)不完全掌握。只是更換篩分裝置,沒(méi)有對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工藝參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整,造成技改效果不明顯,甚至出現(xiàn)負(fù)作用。 2、改造前雙方交流缺失。業(yè)務(wù)人員為了做成業(yè)務(wù),片面夸大磨內(nèi)篩分改造的效果。結(jié)果改造后實(shí)際的效果和所說(shuō)的效果相差過(guò)大,造成雙方合作不愉快。實(shí)際上對(duì)于運(yùn)行正常的管磨機(jī)進(jìn)行磨內(nèi)篩分改造產(chǎn)量提高一般在15-20%左右,降低電耗15%左右。 3、改造過(guò)程中雙方配合不協(xié)調(diào)是失敗的另一個(gè)很重要的原因。從事磨內(nèi)篩分改造的公司掌握更多的是共性的東西,在改造過(guò)程中必須得到生產(chǎn)廠家的大力配合。 4、對(duì)開(kāi)流系統(tǒng)和圈流系統(tǒng)的篩分改造是不同的。用開(kāi)流系統(tǒng)的篩分技術(shù)對(duì)圈流系統(tǒng)改造是很難成功。 五、結(jié)束語(yǔ) 磨內(nèi)篩分技術(shù)提高粉磨效率是不容置疑的。但正確使用要有一定科學(xué)性和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性,使用不當(dāng)不僅不能起到提高效率的作用,反而會(huì)降低效率,甚至導(dǎo)致粉磨作業(yè)不能正常運(yùn)行。磨內(nèi)篩分技術(shù)的應(yīng)用并不單純是將原有的隔倉(cāng)板更換成篩分裝置,該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)該理解為粉磨系統(tǒng)技術(shù)。因此使用磨內(nèi)篩分技術(shù)時(shí)應(yīng)從如下幾個(gè)方面來(lái)全面考慮:1、粉磨對(duì)象的各項(xiàng)屬性、粉磨設(shè)備的規(guī)格的研究和把握;2、磨內(nèi)篩分裝置結(jié)構(gòu)的選擇和位置的確定;3、粉磨系統(tǒng)形式、設(shè)備的組成和各工藝參數(shù)的研究和確定。所以說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)具有系統(tǒng)性特征的技術(shù),而不是單純的篩分裝置技術(shù)。磨內(nèi)篩分技術(shù)對(duì)于不同的用戶、同一用戶不同的粉磨系統(tǒng)的組成,所選用的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)是不相同的,必須針對(duì)每一個(gè)粉磨系統(tǒng)進(jìn)行專門的研究和進(jìn)行專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)。這個(gè)方案設(shè)計(jì)不僅僅表現(xiàn)在項(xiàng)目實(shí)施的初期,更重要的是體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的安裝和調(diào)試的過(guò)程當(dāng)中,也可以說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)是粉磨系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的使用對(duì)方案設(shè)計(jì)人員和現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試人員有著很高理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的要求。一方面從理論上要求技術(shù)人員對(duì)篩分理論、磨內(nèi)工藝參數(shù)研究、粉磨系統(tǒng)的組成、粉磨機(jī)理有比較深刻的研究和理解;另一方面要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)分析問(wèn)題和現(xiàn)場(chǎng)決策的能力。應(yīng)該說(shuō)這才是這項(xiàng)技術(shù)價(jià)值的真正體現(xiàn)。 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