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            水泥預(yù)粉磨設(shè)備生產(chǎn)規(guī)格的選型

            2010-05-31 00:00

              大多數(shù)水泥廠在水泥預(yù)粉磨設(shè)備的規(guī)格選型時,常常是以現(xiàn)有球磨機(jī)設(shè)計生產(chǎn)能力的2倍來選用。這種選型思維比較保守,球磨機(jī)的增產(chǎn)幅度受到限制,沒有充分發(fā)揮球磨機(jī)和預(yù)粉磨設(shè)備的各自特點(diǎn)。為了充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益,筆者從球磨機(jī)結(jié)構(gòu)技改最簡化和提產(chǎn)增幅最大化兩個方面提出預(yù)粉磨生產(chǎn)規(guī)格選型的意見以供參考。

              1、水泥粉磨的理論依據(jù)
              球磨機(jī)用于水泥粉磨生產(chǎn)時,其研磨效率大于破碎效率。同時球磨機(jī)做終粉磨設(shè)備,具有產(chǎn)品顆粒級配分布合理、<30μm顆粒含量高、水泥細(xì)度和顆粒級配能充分滿足水泥強(qiáng)度發(fā)展的要求等特點(diǎn)。這也是目前輥式磨、輥壓機(jī)、筒輥磨等預(yù)粉磨設(shè)備所不能取代球磨機(jī)作終粉磨設(shè)備的關(guān)鍵原因。文獻(xiàn)中提到:“應(yīng)該盡量利用效率高的破碎機(jī)取代部分球磨機(jī)第一倉的工作,第一倉中應(yīng)該創(chuàng)造條件多裝小鋼球,第二倉也不能太長,可以縮短球磨機(jī)長度。”

                  為此,本人提出修改看法和意見:
             ?。?)應(yīng)該采用破碎效率高的預(yù)粉磨設(shè)備完全替代球磨機(jī)的破碎倉工作,將球磨機(jī)的破碎功能轉(zhuǎn)移到球磨機(jī)外部進(jìn)行,取消球磨機(jī)分倉,采用單倉簡化磨機(jī)結(jié)構(gòu),全部加裝研磨效率高的小直徑鋼鍛,充分發(fā)揮球磨機(jī)研磨效率高的特點(diǎn),使球磨機(jī)專門用于水泥研磨。

                  (2)控制入磨物料的細(xì)度,最大限度發(fā)揮球磨機(jī)的研磨作用,提高球磨機(jī)的增產(chǎn)幅度,達(dá)到最佳的生產(chǎn)效果。

              2、球磨機(jī)的改造
              據(jù)此,對球磨機(jī)進(jìn)行改造,改造后的優(yōu)點(diǎn)是:

                  1) 最大幅度的增加球磨機(jī)的臺時產(chǎn)量;
              2) 取消分倉、簡化了球磨機(jī)結(jié)構(gòu),降低研磨體和各種備件材料的消耗;
              3) 減少反復(fù)配球所造成的人力物力損失,降低工人的勞動強(qiáng)度;
              4) 改善磨內(nèi)生產(chǎn)狀況,降低磨內(nèi)阻力,使磨機(jī)通風(fēng)更加流暢,產(chǎn)品顆粒級配分布更加合理;
              5) 增加球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。磨機(jī)不再因為內(nèi)部的分倉結(jié)構(gòu)屢遭破壞而頻繁停磨檢修,也不因反復(fù)配球影響生產(chǎn);
              6) 采用小直徑鋼鍛作研磨體,降低了大直徑鋼球?qū)η蚰C(jī)筒體的沖擊,保證了機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

              德國R..阿斯穆斯等人作過模擬計算,若將物料預(yù)磨到勃氏比表面積150~200m2/kg,則球磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量可以提高100%,能耗降低24~30%。

              根據(jù)這一結(jié)論,當(dāng)入磨物料的顆粒粒徑達(dá)到勃氏比表面積150~200m2/kg,球磨機(jī)就可以取消破碎倉,只起最終細(xì)磨并控制顆粒形狀與顆粒組成的作用,同時系統(tǒng)產(chǎn)量將提高100%,能耗降低24~30%。

              要達(dá)到以上目的,必須正確進(jìn)行預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格選型,選用與球磨機(jī)極限能力相配套的設(shè)備規(guī)格,再結(jié)合正確的球磨機(jī)結(jié)構(gòu)改造方案,充分發(fā)揮球磨機(jī)的研磨作用。這樣,就可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力最大化。

              3、水泥廠聯(lián)合粉磨系統(tǒng)對比
              筆者查閱近年來《水泥》雜志中所發(fā)表的一些水泥廠關(guān)于水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)狀況的論文,由于很多水泥廠使用輥壓機(jī)作預(yù)粉磨設(shè)備,因此將其使用輥壓機(jī)作預(yù)粉磨設(shè)備所取得的效果進(jìn)行對比,見表1。

            表1 不同水泥廠預(yù)粉磨設(shè)備使用情況

            水泥生產(chǎn)廠家

            水泥粉磨系統(tǒng)

            預(yù)粉磨系統(tǒng)

            臺時產(chǎn)量
            / (t/h)

            電 耗
            /(kwh/t)

            規(guī) 格 /m

            磨機(jī)分倉

            設(shè) 備

            規(guī) 格

            能力/(t/h)

            功率/kw

            廣東華潤水泥有限公司

            φ3.2×11開路生產(chǎn)(入磨物料240-300m2/kg)

            單倉(研磨倉)
            平均球徑
            15.48 mm

            輥壓機(jī)
            (帶打散分級機(jī)和高效選粉機(jī))

             

            15/8-5-S

             

             

            500

             

             

            2×800

             

            110~120

             

            27(實(shí)際值)

             

            吉林亞泰水泥有限公司

            φ4.2×11閉路生產(chǎn)

            兩倉、帶破碎倉。平均球徑:一倉67.47 mm;二倉30 mm

            輥壓機(jī)

            RPV100-63

            105~145

            2×220

            110~120

            33(理論值)

            北京水泥

            φ4.2×13閉路生產(chǎn)

            兩倉、帶破碎倉。平均球徑:一倉69.73 mm二倉35.82mm

            輥壓機(jī)

             

            200(供3臺水泥磨使用)

             

            P.O42.5水泥:105~115

             

            浙江諸暨八方水泥有限公司

            φ3.0×11開路生產(chǎn)(入磨物料≤3mm)

            三倉、帶粗磨破碎倉。一倉平均球徑41.55 mm

            輥壓機(jī)(帶打散分級機(jī))

            HFCG120-40

            100~150

            2×220

            P.O32.5水泥:55

            35(實(shí)際值)

            昆明水泥股份有限公司

            φ3.0×9閉路生產(chǎn)(入磨物料≤3mm)

            兩倉、帶粗磨破碎倉 :一倉平均球徑48.33 mm

            輥壓機(jī)(帶打散分級機(jī))

            HFCG120-40

            90~150

            2×220

            P.O32.5R水泥:55

            32.7
            (實(shí)際值)

              3.1 存在差異
              從表1看出,聯(lián)合粉磨系統(tǒng)效果最好的是華潤公司:φ3.2m×11m磨機(jī)臺時產(chǎn)量大120t/h,噸水泥消耗量27kwh/t,遠(yuǎn)小于其他幾個水泥廠的噸水泥電耗,節(jié)能效果明顯。原因是:

                  1)φ3.2m×11m磨機(jī)所配備的輥壓機(jī)規(guī)格為500t/h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他幾個廠家的輥壓機(jī)配置;
              2)磨機(jī)為單倉結(jié)構(gòu),配置平均球徑15.48mm;
              3)入磨物料顆粒粒徑不同。該公司入磨物料比表面積控制在240~300m2/kg。

              3.2 存在差異
              1)八方公司與昆明公司的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中雖然配備了打散分級裝置,將入磨物料控制在3 mm以下,但與華潤公司聯(lián)合粉磨系統(tǒng)相比:入磨物料粗;磨機(jī)保留了起粗磨作用的一倉,平均球徑41mm以上,造成球磨機(jī)的研磨作用沒有得到充分發(fā)揮。

              2)亞泰公司和北京廠的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中:①出輥壓機(jī)的物料沒有打散分級,入磨物料顆粒相對比較大;②輥壓機(jī)系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的只是球磨機(jī)的部分破碎功能,而不是全部;③磨機(jī)還保留著一倉,球磨機(jī)研磨效率高的優(yōu)點(diǎn)不能得到充分發(fā)揮。最后還增加了不少的人力、物力、財力,通過調(diào)整鋼球的級配方式,探索提高磨機(jī)的臺時產(chǎn)量。

              3)華潤公司采用通過能力500 t / h的輥壓機(jī),并配備打散分級裝置,保證球磨機(jī)入磨物料細(xì)度在240~300m2/kg的范圍內(nèi),又保證符合細(xì)度要求的輥壓機(jī)產(chǎn)量在120 t / h以上,這樣,該公司增產(chǎn)節(jié)能效果明顯優(yōu)于其他幾個公司。

              由此可見,如若將入磨物料細(xì)度控制在240~300m2/kg,其他4個水泥廠所選用的輥壓機(jī)的生產(chǎn)能力就不能滿足系統(tǒng)的提產(chǎn)要求。

              3.3 對比分析
              輥壓機(jī)的規(guī)格、入磨物料細(xì)度、磨機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是華潤公司比其他4個公司增產(chǎn)節(jié)能的主要因素。這些因素中,輥壓機(jī)的生產(chǎn)規(guī)格是基本條件。只有滿足這一條件,才可以滿足單倉球磨機(jī)的穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行。所以,在進(jìn)行預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格選型時應(yīng)該充分考慮輥壓機(jī)的生產(chǎn)規(guī)格。

              4、預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格選型
              根據(jù)磨機(jī)粉磨理論,同樣物料條件下:入磨物料粒徑越小,磨機(jī)產(chǎn)量越高;預(yù)粉磨設(shè)備的能力越大,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的細(xì)粉越多。

              要實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)單倉生產(chǎn):

             ?。?)入磨物料粒徑必須滿足球磨機(jī)的直接研磨要求;
             ?。?)對細(xì)度進(jìn)行要求后,預(yù)粉磨設(shè)備的臺時產(chǎn)量必須保證球磨機(jī)提產(chǎn)達(dá)標(biāo)的需求。

              因此以這兩個條件進(jìn)行預(yù)粉磨設(shè)備的規(guī)格選型。

              4.1 確定入磨物料粒徑
              在預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格選型時,預(yù)粉磨效果是一個很關(guān)鍵的因素。從預(yù)粉磨設(shè)備出來的物料中,我們以能夠滿足球磨機(jī)直接研磨生產(chǎn)的物料百分含量對預(yù)粉磨效果進(jìn)行考核。

              2004年9月17日用兩種規(guī)格的熟料篩對我廠3號磨機(jī)研磨倉倉頭的物料進(jìn)行顆粒分析,0.9mm篩余為2.8%;0.2mm為19.3%。

              由此可以確定滿足磨機(jī)單倉磨研磨生產(chǎn)的物料粒徑為0.2mm。各個水泥廠可以根據(jù)本企業(yè)的物料情況和所生產(chǎn)的水泥品種對進(jìn)入研磨倉的物料粒徑進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,入磨物料粒徑最好不超過0.9mm,否則磨機(jī)單倉研磨的產(chǎn)量將受到影響。

              4.2 確定入磨物料粒徑
              根據(jù)前面論述,預(yù)粉磨設(shè)備的規(guī)格選型公式:  A=2μB/C
              式中:A—所選粉磨設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)能力;
                 B—現(xiàn)有球磨機(jī)的平均臺時產(chǎn)量;
                 C—符合入磨物料粒徑(即0.2mm)的顆粒含量。C值越大,預(yù)粉磨設(shè)備效果越好。
                 μ—選型系數(shù),一般取1.2~1.4。

              例如:φ3.0m×9m磨機(jī)預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格選型:

                  球磨機(jī)平均產(chǎn)量B=30t/h,μ取1.2,假定C=30%,因此,預(yù)粉磨設(shè)備的生產(chǎn)能力:
              A=2×1.2×30÷0.3=240 t / h

                  因此,預(yù)粉磨設(shè)備的預(yù)粉磨效果(用C值進(jìn)行衡定)是影響設(shè)備選型規(guī)格的一個關(guān)鍵因素。

              5、結(jié)論
              1)預(yù)粉磨設(shè)備規(guī)格、入磨物料細(xì)度、磨機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是聯(lián)合粉磨系統(tǒng)提產(chǎn)降耗的三個要素。
              2)預(yù)粉磨設(shè)備選型應(yīng)該遵循公式A=2μB/C。
              3)經(jīng)過預(yù)粉磨后的物料中,符合單倉磨直接研磨要求的顆粒含量是衡量預(yù)粉磨設(shè)備效率的關(guān)鍵值。
              4)取消球磨機(jī)破碎倉,將球磨機(jī)的破碎功能完全轉(zhuǎn)移到預(yù)粉磨設(shè)備中進(jìn)行;磨機(jī)采用單倉研磨結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮球磨機(jī)研磨效率高的特點(diǎn)。
              5)入磨物料平均粒徑為0.2mm左右。在適當(dāng)放寬要求時,入磨物料應(yīng)能全部通過0.9mm篩。
              6)預(yù)粉磨設(shè)備選型時,為進(jìn)一步降低噸水泥粉磨綜合電耗,在滿足條件情況下,還應(yīng)選用配置功率低的預(yù)粉磨生產(chǎn)設(shè)備。

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