水泥粉磨系统优化探讨二.doc
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1、水泥粉磨系统优化分析与探讨邹伟斌 中国建材工业经济研究会水泥专业委员会(100831) (连载二)三.现有粉磨系统存在问题及其改进 1.磨前预处理系统辊压机挤压效果差:1.1入机物料粒度不均匀、水分偏大1.2称重仓容量小(或边壁粘料多)、实际运行仓位低、存料量少1.3称重仓下料管规格过小、管内料量少1.4称重仓下料管规格偏大、料压小1.5称重仓至辊压机之间垂直距离偏低、下料管内料压小1.6被挤压物料中细粉所占比例过多、运行辊缝小、运行压力低1.7称重仓至辊压机之间下料管壁粘附、料流断续不稳定1.8辊压机控制料流斜插板拉开比例小1.9辊压机侧挡板松动或磨损后间隙大、边缘漏料1.10动、静辊面磨损
2、较严重未修复1.11辊压机设置压力值偏低1.12辊压机工作压力低(主电机运行电流偏低)等根据以上因素分析确认,可采取针对性技术措施解决。2.打散分级机分级效果差:2.1内筛板使用缝隙(宽度)尺寸偏大及破损、磨损未修复2.2打散盘衬板磨损严重未及时更换2.3内锥筒粘料及筛板破损漏料2.4环形通道杂物堵塞未及时清除2.5风轮磨损严重未及时更换2.6变频调速系统显示转速与实际转速不符等根据现场检查发现的问题,采取针对性处理措施。3.V形选粉机分级效果差(以分级后入磨物料比表面积2mm及物料易磨性较差、磨尾排渣颗粒较多时,一仓应引入直径70mm球,采用四级或五级配球,平均球径一般在DCP 42mm-4
3、8mm之间选取,以保证粗碎;当物料粒度小、易磨性较好时(若采用干粉煤灰混合材),一仓还可引入适量直径20mm小球降低球间空隙率,平均球径可取DCP40mm,以强化粗研磨能力,为第二仓有效过渡创造条件。磨机第二仓为过渡仓,视筛分隔仓板内筛板缝尺寸取值,既可以用小钢球、也可用小锻。增大研磨体的总表面积对中等级(80um)颗粒进行有效研磨,为第三仓(细磨仓)磨细打好基础。生产过程中,应根据磨内各段物料的实际细度状况,采用直径18mmx18mm、16mmx16mm、14mmx14mm、12mmx12mm四级钢锻级配,或采用直径20mm、17mm、15mm、12mm四级小钢球级配,平均球(锻)径一般取D
4、CP 14mm-17mm,可基本满足过渡仓要求。第三仓为细磨仓,其有效长度及研磨体装载量一般占磨机总有效长度和装载量的50%以上;宜采用直径14mmx14mm、12mmx12mm、10mmx10mm微锻三级级配或视出磨篦板缝尺寸引入直径8mmx8mm微锻,平均锻径可取DCP 10mm-12mm。带有V形选粉机或VSK选粉机的三仓开路磨系统,因入磨物料切割粒径在0.5mm左右,有95%甚至以上颗粒1.0mm,管磨机一仓功能由辊压机与静态分级设备全部取代,一仓可用四级或五级级配,平均球径一般取DCP 22mm-26mm、二仓平均锻径可取DCP 13mm-15mm左右、三仓可引入直径8mmx8mm微
5、锻,平均锻径宜取DCP 10mm-12mm,增大对较细颗粒的进一步磨细能力,提高系统产量、降低粉磨电耗。配用V形选粉机或VSK选粉机的双闭路联合粉磨工艺系统后续两仓管磨机,入磨物料中80um以下颗粒所占比例视辊压机配置规格大小,一般在65%-85%之间(即80um筛余15%-35%、比表面积在160m2/Kg-250 m2/Kg之间);一仓功能以粗研磨为主,可采用直径40mm、30mm、25mm、20mm钢球四级级配或根据物料易磨性适当引入少量50mm球形成五级级配,平均球径可在DCP 23mm-29mm之间选取。二仓可用球或锻,用球可取直径20mm(比例较少)、17mm、15mm、12mm、
6、10mm五级级配或17mm、15mm、12mm、10mm四级级配,平均球径在DCP 12mm-15mm左右。微锻用14mmx14mm、12mmx12mm、10mmx10mm三级级配或视出磨篦板缝尺寸,考虑引入直径8mmx8mm微锻(使用直径8mmx8mm微锻时,出磨篦板缝宽度一般为5mm-6mm,并安装有缝宽为3.0mm-4.0mm的料锻分离内筛板),平均锻径DCP 9mm-12mm左右,但第二仓必须设置3圈-6圈活化环。当使用流动性较好的干粉煤灰做混合材,两仓之间安装使用筛分隔仓装置时,内筛板缝宽度一般取2.0mm。通过式预粉磨系统入磨物料没有分级,磨机一仓必须保持良好的粗破碎功能,球径不宜
7、太小,一般采用90mm-50mm五级级配或80mm-50mm四级级配,并根据入磨物料粒度、水份及易磨性等技术指标,平均球径多在DCP 60mm-70mm之间取值。若后续为三仓开路高细粉磨系统,一仓至三仓间设置两道筛分隔仓板,二仓、三仓宜用锻增加细磨能力,二仓可用22mm x22 mm、20mmx20mm、18mmx18mm、16mmx16mm钢锻四级级配,平均锻径可取DCP17mm-21mm。三仓可用14mmx14mm、12mmx12mm、10mmx10mm微锻三级级配,或根据出磨篦板缝尺寸及成品细度要求引入直径8mmx8mm微锻四级级配,平均锻径可取DCP 10mm-12mm。闭路两仓磨第二
8、仓宜用30mm-17mm钢球四级级配或再增加一级15mm球五级级配,根据物料进入二仓及出磨水泥细度或比表面积值,平均球径基本可在DCP 20mm-25mm之间选取。由于受铸造技术所限,目前尚难以铸造直径6mm甚至以下规格的球(锻),相对于水泥成品颗粒与磨机细磨仓内研磨的物料粒度而言,现在能够提供使用的研磨体规格总是偏大的。所以,实际生产过程中研磨体宜采用多级级配、并根据物料粉磨特性缩小平均径,多级级配研磨体之间空隙率比少级配要低得多,所以比少级配的粉磨效果更好,更能使物料得到较好的研磨,出磨细度更细。HR某5000t/d干法线,两套双闭路水泥联合粉磨工艺系统均采用170-100辊压机+V形选粉
9、机+4.2x13m双仓管磨机+ O-SePa N-3500高效选粉机,两台磨机磨前配置、磨内结构、磨尾成品选粉机及一仓、二仓研磨体装载量、生产水泥品种(P.42.5R)和细度(R458.0%)与比表面积(380m2/kg)控制指标完全相同,一仓均采用40mm-20mm钢球四级级配,平均球径与填充率相同。一号磨二仓采用直径18mmx18mm、14mmx14mm、10mmx10mm微锻三级级配,平均锻径DCP 13.61mm、填充率27.89%,台时产量130t/h。二号磨二仓采用18mmx18mm、16mmx16mm、14mmx14mm、12mmx12mm、10mmx10mm微锻五级级配,平均锻
10、径DCP 13.23mm、填充率27.89%,台时产量达160t/h。18在工艺条件相同的前提下,虽然两台磨机二仓平均锻径基本相同,但因二号磨二仓所配研磨体级数不同(经计算,二号磨二仓研磨体总表面积比一号磨二仓要多出121.6m2),两台磨机台时产量竟相差30t/h, 一号磨机比二号磨机产量低23.08%。由此说明,在工艺条件允许时,应尽量采用研磨体多级配。4.4隔仓板及出磨篦板普通闭路粉磨系统、预粉磨物料未分级的闭路粉磨系统、联合粉磨系统中双闭路的管磨机,同样可移植应用开路高细筛分磨技术,安装使用筛分隔仓板(内筛板缝可在1.5mm-4.0mm之间选取),有效调节磨内物料流速,将磨内筛分和磨外
11、选粉相结合,磨内多创造粒径合格的精粉供选粉机分选,能够有效提高系统产量、拓宽水泥颗粒级配。在适宜的循环负荷下,磨内磨制的精粉越多,选粉机分级精度越高,系统产量也越高.联合粉磨单闭路与双闭路系统的管磨机,使用普通型双层隔仓板或带有扬料板、内筛板组合型的双层筛分隔仓板(筛分隔仓板整套结构中的普通隔仓板与内筛板之间一般留有30-50mm的筛分空间);筛分隔仓板对物料具有良好的筛分分级与过滤功能,可有效抑制料流,有助于实现磨内分段粉磨。对于带打散分级机的单闭路三仓磨宜设置两道筛分隔仓板,即使设置一道,必须在一仓与二仓之间安装使用,二仓与三仓之间可用普通双层隔仓板。在走访中,笔者遇到过某些企业将筛分隔仓
12、板设置于二仓、三仓之间,实际应用效果不理想的案例.普通隔仓板缝宽度一般取6mm-8mm,内筛板缝尺寸则应根据入磨物料粒度、易磨性,并考虑磨内物料流速等参数取值(1.5mm-4.0mm之间),当内筛板缝取值过小时,应严格控制入磨物料综合水份1.5%,入磨水份大则易堵塞隔仓板内筛缝及出磨篦板缝。JJ某公司5000t/d规模生产线,两套水泥粉磨系统主机配置与上例中的西南ZY某单位完全相同,只是磨机仓长比例不同,隔仓板内筛板缝为3.0mm,混合材使用含水分较高的粒化高炉矿渣,生产P.042.5级水泥(熟料比例80%)台时产量可达180t/h-190t/h; 磨制P.C32.5级水泥(熟料比例60%)时
13、,由于入磨综合水份达2.63%,台时产量在150t/h左右徘徊,粘附研磨体、衬板、篦缝及选粉机风道现象时有发生。由此可见:实际生产中,入磨物料水份对系统产量的影响,比粒度因素的影响更为显著,必须严格控制。在满足通风机过料能力的前提下,建议联合粉磨系统磨机使用的出磨篦板缝宽度10mm,多数企业使用6mm-8mm,其取值是以尾仓使用的研磨体最小规格为依据,篦缝大出磨比表面积低。篦板缝与隔仓板缝形状基本相同,既可以用同心圆状,也可用放射状。但放射状篦缝具有强制排料功能。4.5磨内研磨体分段作功衡量 经过打散分级入磨的物料比表面积大约在100m2/Kg-150m2/Kg之间、而V形选粉机通过提高机内分
14、料效果及调整系统循环风量(风机变频调速),(VSK选粉机通过调整转子转速及风量)分级后的入磨物料比表面积一般在170m2/Kg-250m2/Kg或更高些,与此相对应的P80粒径约为170um-71.5um19,而水泥成品粒径要求3um- 32um之间颗粒所占比例应65%,必须采取合理的研磨体级配将其粉磨至所需粒径(要求磨内研磨体能够实现分段粉磨)。笔者建议:磨内研磨体分段粉磨作功效果可由出磨比表面积与入磨比表面积指标差值来衡量,岀磨物料比表面积减去入磨比表面积,其差值除以磨机有效长度就能够求出平均每一米研磨体所创造的比表面积(m2/Kg /m),差值越大说明研磨体作功情况越好、粉磨效率越高;差
15、值越小则作功越少、粉磨效率低。现以双闭路联合粉磨系统中的4.2x13m双仓管磨机(有效长度12.5m左右),经V形选粉机分级后的入磨物料比表面积180m2/Kg为例,出磨进入成品选粉机的物料比表面积为230m2/Kg,增加值为50m2/Kg,即在12.5m的有效长度上,平均每米研磨体创造了4m2/Kg 比表面积。一般来讲,如果磨内结构、研磨体级配及填充率、磨机通风等工艺参数调整合理,出磨比表面积可达250 m2/Kg -280m2/Kg,比入磨时增加了70 m2/Kg-100 m2/Kg。甚至少数高者达300m2/Kg甚至以上,增加120 m2/Kg或以上,即平均每米研磨体磨制的物料比表面积在
16、5.5m2/Kg/m -10m2/Kg /m甚至更多(越高越好)。此外,生产管理过程中,粉磨技术人员应加强对入磨、出磨、选粉机回料的80um、45um筛余、比表面积等参数的同时检测与监控,并绘制相应的筛余曲线准确判断磨内研磨体作功情况及选粉机工作性能。现以HB某单位辊压机+V形选粉机的双闭路联合粉磨系统为例:4.2x13m双仓管磨机采用同心圆状筛分隔仓板,篦缝8mm、内筛板缝为2.0mm。一仓有效长度3.5m(仓长比例28.11%、研磨体用球)、二仓有效长度8.95m(仓长比例72.89%、研磨体用微锻、二仓设有六道活化环),出磨篦板同心圆状缝6.0mm、内筛板缝4.0mm。经V选分级后入磨物
17、料80um筛余29.4%、45um筛余46%、比表面积170 m2/Kg,出磨比表面积只有200 m2/Kg左右,平均每米研磨体只磨出2.41 m2/Kg比表面积;后通过调整磨内级配、装载量、磨内通风等相关工艺参数,出磨细度80um、45um筛余分别为降至5.5%、26%、比表面积达260 m2/Kg,出磨相对入磨比表面积增加90 m2/Kg,平均每米研磨体创造7.2m2/Kg。第二次再优化调整后,出磨比表面积增长至295 m2/Kg,平均每米研磨体创造10 m2/Kg比表面积。采取相应技术措施,有效提高出磨比表面积,为成品选粉机有效分选创造先决条件的同时,可使水泥成品获得较宽的颗粒级配、较高
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