《提高球磨机产质量的技术途径》由会员分享，可在线阅读，更多相关《提高球磨机产质量的技术途径（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、提高球磨机产质量的技术途径1提高磨机产量的现实意义水泥粉磨过程的高效率、低能耗运行，一直是生产企业追求的目标。“提高磨机产量”，也是一个永恒的话题。十多年来，国内外为之进行了大量的研究，立式磨、挤压磨等新型粉磨设备的应用，使这一进程大为加快。但从我国的国情看，水泥生产仍以中小型规模为主，粉磨设备也以结构相对简单、操作和维护管理方便的球磨机占主导地位，并且不可能在短时间内得到根本改变。因此，提高球磨机的粉磨效率，最大幅度地达到高细、高产和低能耗运行，仍是一项长期工作。尤其是立窑水泥企业，随着全面管理的技术进步使立窑熟料台时产量不断提高和水泥新标准的实施对水泥的细度、比表面积和颗粒组成都提出了更高
2、的要求，因此目前提出“提高磨机产量”的课题，具有更重要的现实意义。 1.1熟料台时产量的提高对生料需求量的增加近年来，许多立窑水泥企业由于采用了新的配料方案、入窑生料合格率的提高、应用小料球煅烧技术、采用节能型配套耐火材料、选择新型卸料篦子等，熟料台时产量明显提高。原先配套的生料磨机，已开始显得生产能力不足，有些企业出现了“现磨现烧”的现象。这样不仅限制了立窑熟料台时产量的提高，而且因生料储存量不足，无法搭配使用，严重地影响了立窑热工制度的稳定，进而导致熟料质量的下降。 1.2水泥新标准实施要求水泥粉磨质量提高水泥新标准实施后，水泥企业往往以降低混合材掺加量或提高水泥比表面积来提高水泥的强度。
3、而要获得较高比表面积最简单的办法是降低磨机的产量和增加研磨时间，但带来的结果是出现“过粉磨现象”，使3的微粉增多且颗粒组成状况不佳，强度提高不多，而粉磨电耗却大幅度上升。这种采用提高水泥成品细度或增加熟料含量来提高水泥强度的作法，势必会造成生产成本的上升。 1.3提高磨机产量是降低水泥综合电耗的有效手段生料粉磨和水泥粉磨是水泥生产过程中的两个重要环节。每生产一吨水泥大约需要粉磨2.7吨的物料，用于粉磨作业的电耗也占水泥综合电耗的三分之二以上。尽管目前水泥综合电耗的数值与前二、三十年相比已经下降了30%左右，但不断提高粉磨效率，降低粉磨电耗和生产成本仍然是我们不懈追求的重要目标。 1.4立窑水泥
4、企业技术进步中不可忽视的环节 不少立窑水泥企业对水泥粉磨过程的控制与检验尚不完善，对粉磨后的成品只测(细度)筛余量而不测比表面积。企业在技术和产品质量管理方面，片面强调“以窑为中心”、“煅烧决定一切”，技改的投入亦往往集中在立窑的烧成系统。片面认为只要熟料质量好，水泥质量必然会好。从而有不少厂将水泥粉磨过程中产生的质量问题，却要求从煅烧熟料方面去解决。总之，重视煅烧工艺，忽视粉磨工艺；重视配料，忽视磨机配球等等，这样的指导思想和管理方法，都十分不利于水泥企业的技术进步，应予澄清和扭转。 2粉磨工艺落后是水泥企业的突出问题 2.1粉磨能耗太高 立窑水泥企业的生料磨和水泥磨，主要采用的是球磨机。球
5、磨机是依靠冲击和研磨作用对物料实现粉碎和研磨的，这种作用通过研磨体表面传递给物料颗粒使其粉碎和研磨，单一颗粒的受力是偶然性的，而大量能量消耗在研磨体之间以及研磨体与衬板之间的碰撞与磨损，因此粉磨效率很低。一般来说，轴承、齿轮等纯机械损失占12.3%，随产品散失热量占47.6%，从磨机筒体表面散失的辐射热量占6.4%，空气带走的热量占31.4%，而用于粉碎和研磨的理论能量不足3%。一般来说，水泥的综合电耗中有60-70%用于生料和水泥粉磨，而其中的97%又作了无用功。因此，粉磨环节的节能依然是当前和今后相当长的时期内水泥企业的基本任务。 2.2水泥细度太粗 我国水泥细度太粗是同国外水泥质量差别的
6、突出问题。上世纪八十年代初，对美、英、德、法、日、泰以及香港等国家和地区的实物水泥的质量进行了系统研究，发现它们的水泥细度基本上都1%，但未引起高度重视。八十年代末期，我国水泥大量出口，其质量引起强烈反映，其中一个很重要的原因在于水泥细度太粗，当时大多R0.08=3-5%。 1997-1999年，中国建材科学研究院在研究GB强度与ISO强度关系中发现，国外水泥和国内合资企业的水泥由GB强度过渡到ISO强度时下降很少，只有1-3MPa，而我国水泥则普遍下降10MPa，有的下降高达17MPa。究其原因，细度太粗。若将合资企业的水泥熟料磨至比面积为300m2/kg，ISO强度与GB强度之差也要在6.
7、5-11.4MPa之间，同我国水泥的两者之差接近；而合资企业和外国的水泥产品，比面积在361-396m2/kg时，ISO强度与GB强度之差大大缩小，只有2.2-5.7MPa，与外国水泥的两者之差一样。因此可以说，提高水泥细度是缩小ISO强度与GB强度的差距、提高水泥ISO强度的有效途径。 2.3我国水泥粉磨技术落后的具体表现我国水泥企业除少量新型干法生产线外，在粉磨技术方面大多还是相当落后的，主要体现在： 磨机规格太小。如1.836.5m、2.27.0m、2.411m等都是普遍用的小型磨机，其粉磨效率比大磨低。 磨机内部结构落后，大多采用20世纪70年代以前的技术。 粉磨工艺系统不完善，工艺条
8、件不合理。 从事粉磨工艺的技术力量薄弱。 3影响磨机产质量的主要因素影响磨机产质量的因素很多，一般可分为工艺因素和机械因素两大类。 3.1影响磨机产质量的工艺因素 入磨物料粒度 由于磨机干法粉磨时的能量利用率仅为23%，国内外工程技术人员经过多年的科学研究和生产实践，提出了“多破少磨、以破代磨”的预粉碎工艺，使磨机的产量大幅度提高，粉磨电耗也明显降低，增产节能效果很好。 所谓“预粉碎工艺”，就是将入磨物料的粒度由原来的20-25mm缩小到3-5mm，将球磨机仓的工作内容转移到破碎机中完成，从而实现提高磨机产量的目的。按产品粒度来分，一般将产品粒度小于3-5mm的破碎机称之为细碎破碎机（简称为细
9、碎机）。 磨机设计制造的铭牌产量（生产能力），是按入磨物料平均粒度为25mm时确定的，在其小于25mm的条件下，磨机产量可按面的经验公式换算：Qb=Qa（Da/Db）x式中Qa为入磨物料粒度在Da、（mm）时的球磨机产量，th；Qb为入磨物料粒度为Db（mm）时的球磨机产量，th；X为产量变化系数0.10.145。生产实践表明，当入磨物料平均粒度从25mm分别降至5、3和2mm时，则磨机产量可分别提高38%、53%和66%。 入磨物料水分与温度 物料的水分直接影响着配料的准确性和磨机的产量与电耗。其原因有二：首先，由于物料水分大而影响喂料的均匀性，并使喂料时间延长。实践证明，干料与湿料（水分2
10、.5%）相比，喂料时间相差20-30秒。其次，由于湿物料喂入过多，就有可能造成饱磨或将磨内衬板粘上厚厚一层湿料，只好被迫停磨处理。其次，由于湿物料喂入过多，就有可能造成磨内糊球、糊衬板的现象发生，甚至出现“饱磨”而被迫停磨处理。一般来说，入磨物料综合水分每增加1%，磨机产量会降低8-10%；当水分大于5%时，干法磨机基本上无法进行粉磨作业了。 需要指出的是并不是入磨物料越干越好，尤其是水泥磨。磨内研磨体对物料的冲击和摩擦过程中产生静电，使细小的颗粒带有电荷，水泥粉中的最小颗粒粘附在研磨体和衬板表面，温度越高、颗粒越小、研磨体越小，产生的静电量就越大，吸附作用也就越强。入磨物料温度超过80，磨内
11、温度就有可能超过120，过高的磨内温度，较大的颗粒物料也会产生静电吸附作用。由于静电吸附作用，细磨仓中许多微小的颗粒会产生集聚现象，在研磨体的冲击作用下，细小的物料颗粒会被撞击在一起并压实在不平整的研磨体或衬板表面上，形成细小的颗粒层，实际上是一个衬垫，对研磨体的冲击和研磨起缓冲作用，这种现象很容易被误认为是由于物料潮湿引起的，实际上愈干燥的物料糊球现象愈严重。另一方面，当入磨物料水分过小时，粉磨过程中产生的热量无法通过水蒸气带出磨外，磨内温度升高，相对湿度降低，空气的导电性变差，静电吸附作用加强。正常情况下，入磨熟料温度60，入磨物料综合水分以控制在1.0-1.5%比较合适。 入磨物料的特征
12、与易磨性入磨物料的品种及其配比，直接关系到磨机的产、质量和单产电耗。目前水泥使用的任何混合材都会降低水泥的强度，只是混合材的活性不同，其降低的程度不同而已。在常用混合材中，矿渣的活性最好，但矿渣的比表面积在300m2/kg以下时，其对水泥强度的影响并没有反映出它的优势。 物料的易磨性对磨机产量和产品质量的影响是显而易见的。这一点在立窑水泥企业，以往没有得到重视。国家标准规定，物料的易磨性系数以粉碎功指数表示。由于大多数企业没有专业检测设备，一般以试验小磨测物料与标准砂的相对易磨性系数，也能够作为确定粉磨工艺参数的参考。我们使用的原、燃材料的相对易磨性系数测得后，球磨机研磨体的装载量和级配设计计
13、算及调整，就有了依据，提高磨机的产质量也就可以采用科学的手段和方法来调控。 相对易磨性的测定与计算方法：先取3kg老的标准砂(平潭砂)置于化验室试验小磨(500500mm)中粉磨至比表面积为30010m2/kg，如耗时为t分钟。再取3kg被测物料（如系大块的物料，则必须预先破碎至7mm）置于上述试验小磨中粉磨t分钟，测定其比表面积并以其除以标准砂的比表面积所得的商即为该物料的相对易磨性系数。易磨性系数与物料的结构有很大关系，即使是同一种物料，它们的易磨性系数也不尽相同。如结构致密、结晶好的石灰石，其易磨性系数就小，难磨。熟料的易磨性与其各矿物组成的含量、冷却环境有关。实践表明，熟料中KH和P值
14、高、C3S量多、C4AF少、冷却得快，其质地较脆，则易磨性系数就大；如KH和P值较低、C2S和C4AF含量、经冷却缓慢或因还原气氛而结成大块的熟料必然致密，韧性大，易磨性系数小，很难磨。矿渣的易磨性系数相差也很大，刚出炉经水淬急冷处理的矿渣，疏松多孔，颗粒细小，其易磨性系数就大，约为1.2-1.3；如出炉矿渣明显降温后再水淬，则结晶颗粒致密，比重大，其易磨性系数就小，约为0.7-0.9，很难磨。 粉磨工艺流程不考虑磨前的预粉碎，粉磨工艺流程可分为开路流程和闭路流程（简称开流和圈流）。在相同条件下，后者的产量比前者约高2030%；实行新标准后，要求水泥出磨的筛余大大降低，圈流粉磨的水泥也要求较高
15、的比表面积和合理的颗粒级配，因此，开流粉磨的水泥早期强度高的优势已经不很明显了，所以，建议有条件的水泥厂，尽量采用圈流粉磨的工艺流程，这样既可以避免开流粉磨的过粉磨现象，又能保证磨机的节能高产。过去对圈流粉磨的工艺控制，常采用“循环负荷率”和“选粉效率”两个技术参数来实现。实践证明，在出磨细度和成品细度基本不变的情况下，采用出磨细度和回粉细度来调控圈流粉磨系统，更为快捷、方便。 对粉磨成品的比表面积要求不论是生料粉磨，还是水泥粉磨，成品的细度不同，对粉磨过程的产质量影响都很大。我们通过生产实践统计、试验、归纳和计算，得到了粉磨产品比表面积与磨机产量的经验计算公式：QB=QA（FAFB）X式中QA球磨机原来的产量，th FA原来粉磨产品的比表面积，m2kg QB球磨机改变比表面积后的产量，th FB后来粉磨产品的比表面积m2kgX产量变化系数1.11.6（平均1.35） 按此公式计算，磨机产品比表面积为300m2/kg时产量若为10th，如果将产品比表面积提高到350m2/kg，则磨机产量将降低至8.1th。 3.2影响磨机产质量的机械因素 磨机筒体内的通风磨机内部通风状况的好坏，直接影响到粉磨效率的发挥，这是开流磨及采取
