邹伟斌中国水泥工业水泥粉磨系统现状调查分析(连载二)

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中国水泥工业水泥粉磨系统现状调查分析
邹伟斌
中国建材工业经济研究会水泥专业委员会(北京100024)
(连载二)
摘要:本文以水泥企业调查的实际生产设备配置及运行技术参数为依据,在水泥生产线采用不同粉磨工艺条件下,水泥粉磨系统的主、辅机设备配置及粉磨电耗水平进行了调查分析,列举了不同粉磨系统实现较低粉磨电耗的优秀案例,探讨了水泥行业高效粉磨技术的发展方向。

本文以连载方式刊发,第一部分论述了辊压机系统配置的各种分级设备技术性能特点、水泥粉磨系统低能耗优秀案例分析及辊压机应用过程中出现的问题与处理措施等。

第二部分论述了CKP立磨预粉磨以及筒辊磨、立磨料床水泥终粉磨案例分析以及管磨机运行中出现的异常状况与处理措施;第三部分论述了水泥粉磨系统成品选粉机使用过程中出现的技术问题及解决办法以及其他水泥粉磨系统(辊压机预粉磨系统、辊压机半终粉磨系统;球破磨、棒磨机、破碎机、柱磨机或单传动辊压机预处理组成的粉磨系统)与案例分析;总结了水泥联合粉磨系统实现高产、低能耗的技术关键与措施。

关键词:水泥制成工艺粉磨电耗调查分析
(接上期)
3.CKP立磨(料床)预粉磨机以及带有CKP立磨(料床)预粉磨的水泥粉磨系统(工艺流程见图15)
由日本秩父小野田与川崎重工推出的CKP立磨(料床)预粉磨系统配套于管磨机,对入管磨机前水泥熟料进行连续碾压预粉磨,有效降低入磨物料粒度,可提高系统产量50%--100%、节电20%--30%。

用于预粉磨水泥生料,可使系统增产100%—200%,节电幅度达30%—40%。

CKP立磨和一般风扫立磨的主要区别是取消了顶部成品选粉机与风机及收尘器,系统装机功率低。

其主要功能是作为预粉磨,碾磨后的物料不经任何分级直接入磨,虽颗粒粒径分布较宽,但碾磨后的物料具有“晶格微裂纹”,易磨性显著改善。

与后续管磨机可以组成开路或闭路粉磨等系统;
CKP立磨特点:顶部无选粉机、采用边部机械卸料(30%物料参与循环以密实料床、70%物料入管磨机)、固定料床粉磨、运行能耗低、工作性能稳定、磨辊与磨盘采用高性能耐磨材料,使用寿命达30000h以上,实现了长寿命、高效率运转。

图15 用于预粉磨的CKP 立磨(左) CKP 立磨预粉磨工艺流程(右)
案例一:冀东水泥有限公司二线采用CKP240立磨(主电机功率功率2100kw )配置在Φ4.8×7.5m 闭路水泥磨(主电机功率2500kw )前,系统产量180t/h —200t/h 、粉磨电耗32kwh/t 左右;烟台冀东水泥公司采用CKP240立磨+Φ4.8×9.5m 闭路管磨机(主电机功率3550kw ),生产P.O42.5R 水泥,系统产量达208.45t/h ,粉磨电耗33.02kwh/t ;【1】
案例二:江南小野田水泥有限公司4000t/d 生产线,水泥粉磨系统采用CKP170立磨作预粉磨(磨盘直径:1700mm 、磨辊直径1160mm 、宽度450mm 、磨辊数量:3个、主电机功率:950kw 、处理能力180t/h ); 后续管磨机:φ4.0 × 12.0 m (主电机功率2700kw );成品选粉机:0-Sepa N —2500(主轴电机功率132kw 、处理能力450t/h 、成品产量150t/h )组成的预粉磨闭路系统;
生产P.ΙΙ52.5级硅酸盐水泥(成品比表面积365m2/kg —370m2/kg )、台时产量108t/h —110t/h 、系统粉磨电耗39.5kwh/t ;
经CKP 立磨处理后的入磨粒径P80平均为1.7mm 、90μm 以下微粉含量达45%以上,CKP 投入功耗仅6.8kwh/t 左右;该粉磨系统中CKP 立磨有30%物料参与循环以密实料床、稳定碾磨效果。

【2】
案例三:秦皇岛浅野水泥有限公司4000t/d 生产线,水泥粉磨系统采用CKP-170立磨(功率800kw )配置于Φ3.9×12m (主电机功率2400kw )闭路水泥磨前,系统产量115t/h 。

4.HOROmill3800(筒辊磨)水泥料床终粉磨系统(工艺流程见图16) 筒辊磨1993年由法国FCB 公司研发推出的高效率料床粉磨设备,并应用于水泥工业生产。

依靠高速旋转过程中的筒与内部可加压的辊对物料实施反复碾压(筒体转速为临界转速1.6倍左右,物料在辊柱面与筒体内环面碾压通道多次碾压),物料啮入角在18°左右,料层厚度较薄,属于中等压力料床粉磨;与高效选粉机组成闭路粉磨系统,适宜于水泥、矿渣微粉、生料的制备,能量利用率高,系统粉磨电耗低;
图16 HOROmill(筒辊磨)水泥料床终粉磨系统工艺流程我国牡丹江水泥厂2002年从法国FCB公司引进一台HOROmill3800筒辊磨,2003年6月13日正式投运,与其他粉磨系统相比,节电效果非常显著。

HOROmill3800筒辊磨技术参数见表2:【3】
表2 HOROmill3800筒辊磨技术参数
相同型号的HOROmill3800筒辊磨水泥终粉磨系统于2005年1月在陕西中材汉中水泥公司投运,磨机电机功率2500kw,粉磨P.O42.5级水泥(比表面积353m2/kg)产量87.9t/h、系统粉磨电耗为33.18kwh/t;【4】
5.立磨水泥料床终粉磨系统(工艺流程见图17)
1980年7月,德国非凡公司在汉诺威Teutonia水泥厂投产了世界上第一台正式用于生产水泥的立磨,型号为MPS3750C,磨盘中径Φ3750mm、磨辊直径Φ2700mm、装机功率1900KW、选粉机型号SLF6700(PZ45水泥产量78t/h),由此揭开了水泥立磨终粉磨的篇章;
辊套和衬板净磨耗:粉磨快硬PZ45水泥6.5g/t、粉磨矿渣水泥(78%矿渣)38g/t。

【5】
除上述非凡公司MPS水泥立磨案例,在国、内外运行的尚有以下知名公司
的水泥立磨终粉磨系统:
图17 水泥立磨料床终粉磨系统工艺流程
5.1 LM5
6.3+3C/S水泥立磨料床终粉磨系统(见图18)
图18 莱歇水泥立磨终粉磨系统
案例一:湖北亚东水泥有限公司采用德国莱歇公司LM56.3+3C/S立磨终粉磨水泥(磨盘直径5600mm、磨机电机功率5300kw,配用LSKS 87选粉机(功率400 kw,工作转速50r/min--125r/min),生产P.O42.5水泥台时产量215t/h、粉磨电耗33kwh/t;磨制P.C32.5水泥台时产量255t/h、系统粉磨电耗30kwh/t;【6】
案例二:CEMEX公司在阿联酋Jebel Ali 5000t/d线水泥制成系统,采用德国莱歇公司的LM56.3+3C/S大型水泥立磨(配套主电机功率5700kw),粉磨纯硅酸盐水泥(成品比表面积351 m2/Kg),磨机产量210 t/h --220 t/h,系统粉磨电耗34.6kwh/t。

【7】
5.2 OK33-4水泥立磨终粉磨系统(见图19)
图19 OK水泥立磨料床终粉磨系统
案例一:2006年4月云南国资水泥东骏有限公司投用 F.L.S公司制造的OK33-4立磨(选粉机ROKS40.0)、磨盘转速25r/min、磨辊数量4只(轮胎形辊,中部带有排气凹槽)、磨盘直径Φ4760mm、磨辊直径Φ1950mm、主电机YRKK800-6、功率3000KW、主减速机MAAG-WPU142、额定功率2735KW;设计生产能力:矿渣粉84t/h(比表面积>420m2/kg)、熟料粉150t/h(比表面积>330m2/kg);
实际生产运行数据如下:
磨制熟料粉台时产量150t/h--160t/h、粉磨电耗28.82kwh/t、磨耗3.02g/t;
磨制矿渣粉台时产量85t/h--95t/h、粉磨电耗49.54kwh/t、磨耗12.06g/t;
由于矿渣显微硬度高(HV450--HV700)、玻璃体含量高、磨蚀性大,磨制矿渣微粉时磨盘及磨辊的磨耗量比粉磨水泥时大;【8】
5.3TRMKS43.4立磨水泥终粉磨(见图20)
天津院研制的TRMKS43.4立磨用于水泥终粉磨,以下是国内与国外两个实际案例:
图20 TRMK水泥立磨
案例一:武汉阳逻(娲石)水泥有限公司采用天津院研制的TRMKS43.41立磨(主电机功率3150kw、风机功率1400kw、风量410000m/h、风压8000Pa、选粉机功率250kw),设计能力:S75级矿渣微粉90t/h、比表面积≥420m2/kg;P.C32.5级水泥130t/h、成品比表面积≥350m2/kg;
生产P.C32.5级水泥产量140t/h、成品比表面积≥350m2/kg、系统粉磨电耗29kwh/t;
生产S75级矿渣微粉产量103t/h、成品比表面积>425m2/kg、系统粉磨电耗低于42kwh/t;【9】
案例二:TRMSK43.4立磨成功用于哈萨克斯坦标准水泥有限公司,粉磨比表面积463.5m2/kg矿渣微粉,产量94.3t/h、系统粉磨电耗低于38kwh/t;粉磨比表面积352.3m2/kg的OPC水泥,产量112.6t/h、系统粉磨电耗低于28kwh/t;【10】5.4华新HXLM43.4水泥立磨终粉磨
HXLM43.4立磨运行参数(主电机功率3150kw),磨机产量140t/h--160t/h (成品比表面积≥360m2/kg);生产P.O42.5级水泥,粉磨电耗35kwh/t--38kwh/t;生产P.C32.5级水泥,粉磨电耗30kwh/t--32kwh/t;
立磨磨辊、磨盘堆焊材料:高铬碳铁基硬质合金,吨水泥金属磨耗量:磨盘:5.2g/t;磨辊:2.6g/t;【11】
6.管磨机系统(双滑履中心传动管磨机见图21)
6.1关于入磨物料粒径与管磨机产量的关系
入磨物料粒径与管磨机产量的关系:管磨机内部四周空间不限,研磨体随机做功,对于粉磨片状及粉状料的效果较好,但不能形成料床,粗碎能力不足、磨细能力有余。

总的粉磨规律是:入磨物料粒径越小、细粉比例越大、管磨机产量越高、系统粉磨电耗越低。

关于磨机产量与入磨物料粒径之间的关系,可由下式表述:
x (1)Kd=(G2/G1)=(d1/d2)
式中:Kd--磨机的相对生产率或称粒径系数;
G1、G2--分别代表入磨粒径为d1、d2时的磨机产量(t/h);
X--指数,与物料特性、成品粒径、粉磨条件有关,一般X=0.15--0.35之间取值;
现以X=0.20为例,以此推出不同入磨粒径时磨机的相对生产率Kd见表3:
2.19倍,增产幅度达到219%,即实现了设计能力的翻番;以Φ4.2×13m水泥管磨机为例,以入磨物料粒径25mm计算,设计产量为90t/h;当采用预粉磨及高效分级设备将入磨物料粒径降至0.5mm时,磨机产量可达到197t/h,计算值与实际产量基本吻合。

实际生产中,由于系统辊压机型号与不同分级机、成品选粉机配置、入磨物料粒径与水份、易磨性不同以及操作方式等各方面综合因素,实际产量已达到250t/h以上;【12】
图21 双滑履中心传动水泥管磨机
6.2管磨机粉磨机理:在固定工作转速下,研磨体经旋转筒体上不同工作表面的衬板提升、抛落随机做功,依靠其“集群研磨效应”粉磨物料,不能够形成料床;管磨机粉磨系统有以下技术特点:
6.2.1管磨机细磨能力有余、粗(碎)磨能力不足;磨制水泥时,对于大水份、大粒径、难磨物料、衬板打滑、研磨体串仓、隔仓板(篦板)堵塞、磨内高温、衬板及研磨体表面粘附、装载量不足等因素极其敏感;生产过程中,应对被磨物料性能进行控制,改善磨内结构及研磨体级配与通风等技术参数进行优化组合;
6.2.2筒体与衬板、研磨体重量大,主电机功率配置大,无磨前预处理措施时,粉磨效率低、系统电耗高;
6.2.3研磨体及磨内易损件等金属耐磨材料磨损量大、磨耗成本高;
6.2.4管磨机筒体工作转速恒定,磨内需要不同工作表面形状的衬板进行组合,实现“磨内磨细”;
6.2.5联合粉磨系统中料床预粉磨主机与分级设备的配置,彻底实现了良好的
“分段粉磨”功能,可充分发挥管磨机细磨能力(优化水泥颗粒分布及颗粒整形,提高水泥球形度);
6.2.6在很大程度上,磨内研磨体的级配基本决定了水泥颗粒级配;水泥球形度(颗粒形貌)与研磨体形状密切相关,全磨采用球形研磨体时,磨制的水泥颗粒球形度较高;
6.3管磨机系统的改进
6.3.1合理选择磨内各仓长比例,优化设计各仓有效长度;明确各仓粉磨功能; 6.3.1.1各仓衬板工作表面形状及参数的合理选取:由于管磨机筒体的工作转速不能轻易改变。

为提高管磨机各仓的粉磨效率,就需要采取不同工作表面形状的衬板进行组合与搭配使用,管磨机常用的部分筒体衬板工作表面形状见图22:
图22 管磨机常用部分衬板工作表面形状
6.3.1.2水泥管磨机一仓需要一定的粗粉磨功能,常采用对研磨体提升能力较好的曲面阶梯衬板、沟槽阶梯衬板、大波纹衬板、波纹阶梯衬板等,阶梯衬板带球端厚度尺寸取值不能太低,以保证对研磨体的有效提升高度,传递给研磨体最大能量;当一仓有效长度较短时,研磨体平均尺寸应适当放大,以确保其对物料的粗碎能力,将粗颗粒卡在一仓处理干净,使其变成粉状,顺利通过筛分隔仓板,为下一仓研磨创造条件;而对于细磨仓而言:当研磨体使用微锻时,多采用小波纹衬板+活化环结构;当研磨体采用小钢球时,多选用分级衬板;但也可采取3—5种不同工作表面形状的衬板与活化环搭配使用;总之,无论采取何种配置,必须以达到“磨内磨细”为最终目的;
6.3.2细磨仓活化装置的合理设置:主要目的是减少“滞留带”(研磨死区)产生的的负面效应,充分激活微型研磨体能量;一般按细磨仓有效长度方向在1.25m —2.25m (五块至九块单孔小衬板)长度范围内设置一周圈或沿圆周方向错开安装;根据物料易磨性及成品细度控制指标等技术参数,活化环有效高度尺寸可取管磨机公称直径的20%--30%,高度过低则影响活化效果;细磨仓研磨死区及常用活化环形状见图23:
磨内产生的滞留带
细磨仓常用活化环形状
图23 细磨仓管磨机“滞留带”(左) 常用活化环形状(右)
6.3.3各仓研磨体形状:磨机一仓应选用机械性能优良的高硬度(HRC ≥62)合金抗磨材质钢球,保持良好的表面光洁度与较低磨耗(≤30g/t-c )及较低的破损率(<0.5%);细磨仓可以考虑采用更高硬度的轴承钢球或轴承钢锻(牌号GCr15、洛氏硬度HRC64—HRC67、冲击韧性ak >20J/cm2)作为水泥粉磨研磨体,轴承钢不但具有高硬度、高冲击韧性及优良的表面光洁度,而且对入磨物料温度及水份不敏感,能够始终保证表面光洁、不粘附,而使系统长期保持较高而稳定研磨效率;同时,磨内应保持良好的磨内通风及过料能力、降低粉磨温度; 6.3.4磨头衬板应采取防磨技术措施,以有效提高使用寿命,水泥管磨机常用磨头衬板表面形状见图24;无防磨凸楞及铸有防磨凸楞的磨头衬板见图25:
常用不同形状的磨头衬板
图24 管磨机常用磨头衬板表面形状
图25 无防磨凸楞的磨头衬板(左) 铸有防磨凸楞的磨头衬板(右) 6.3.5粉磨系统中应设置良好的除铁措施及各仓研磨体防串仓措施、隔仓板及磨尾出料篦板必须具备“防堵、防漏”功能:磨机常用隔仓板及出磨篦板形状及铸有防磨凸楞的隔仓板见图26(左、右):
图26 磨机常用隔仓板及出磨篦板形状(左)铸有防磨凸楞的隔仓板(右) 6.3.6优化设计研磨体级配,强化磨内磨细功能,使每米研磨体创造更多的成品,提高出磨水泥比表面积;
6.3.7助磨剂应用:采用分散性能优良的助磨剂,消除衬板、研磨体表面及篦板粘附、使管磨机系统长期保持稳定的粉磨效率;
6.3.8选用高硬度抗磨材质衬板及隔仓板、篦板,合理减薄衬板厚度,有效减轻磨机筒体载荷,置换为研磨体装载量,增加对物料的有效研磨能力; 6.4采用优质研磨体
磨内结构配置完成后,所选用的研磨体质量优劣,将直接影响管磨机系统粉磨效率的发挥,磨内球、锻出现破损、失圆变形、磨耗高等异常状况,将会大幅度降低研磨体对物料的研磨功能。

表面光洁度优良、连续使用半年后的高碳化铬马氏体高硬度合金铸球(专利产品)见图27、磨损后的技术参数见表4:
图27 磨损半年后的高碳化铬马氏体高硬度合金铸球
金铸球、HRC>64,在连云港中联水泥公司联合粉磨系统中应用,磨耗<23.04g/t、破损率<0.18%;在沈阳山水工源水泥有限公司使用,生产水泥3087970t,消耗钢球30.5t,磨耗为9.88g/t,应用效果优良;【13】
水泥管磨机常用微型磨球、磨锻见图28:
图28 水泥管磨机常用的微型磨球、磨锻
高硬度(HRC64--67)、高冲击韧性(ak>15j/cm2)、表面光洁度优良的轴承钢球(左)、轴承钢锻(右)见图29:
图29 表面光洁度优良的轴承钢球(左)轴承钢锻(右)
6.5管磨机操作管理技巧
6.5.1跟踪监测入磨物料易磨性、综合水分、入磨熟料温度应<100℃
6.5.2根据入磨物料粒径及易磨性等因素,合理分配磨机各仓有效长度,优化设计各仓研磨体级配;并根据累计产量,定期补充研磨体;
6.5.3定期监测衬板磨损状况:当一仓阶梯衬板带球端有效尺寸磨损减薄1/3以后,带球能力明显削弱,筒体通过衬板赋予研磨体冲击、研磨能量大幅度降低,应及时更换,始终保持对研磨体良好的提升状态;细磨仓衬板工作表面形状磨损变为平衬板,摩擦系数明显下降,研磨体切向滑动加剧,粉磨效率显著降低;6.5.4助磨剂应用:始终保持磨内各仓研磨体及衬板工作表面良好的光洁度与粉磨做功能力;
6.5.5跟踪检查隔仓板、出磨篦板篦缝是否有堵塞、始终保持过料与通风顺畅;
6.5.6定期检查筛分隔仓板内筛板完好情况;保持磨内良好的通风状况,降低磨内温度,出磨水泥温度一般应≤105--115℃为宜;
6.5.7必须重视入磨物料及系统循环中的除铁;尤其需要重视磨尾回转筛的排渣作用(结合气箱除铁、除渣装置),尤其是闭路粉磨系统,破损的、漏出的研磨体以及铁屑、铁渣参与系统物料循环回到一仓,严重影响一仓粉磨功能,必须予以去除;可有效提高粉磨效率及出磨水泥比表面积;
6.5.8国外研磨体单仓磨耗先进指标已达到≤10g/t-c水平,国内联合(半终)粉磨系统一般均在<30g/t-c、甚至<25g/t-c,破损率<0.5%;
6.5.9管磨机系统运行过程中“合理用风五原则”:“磨头不冒灰--保持负压、入口不溢料--料流畅通、磨机不饱磨--磨音正常、磨尾不跑粗--比表提高、温度不上升--通风顺畅”;
6.5.10开路磨系统磨内净空风速可控制0.8m/s--1.2m/s,闭路磨内风速在0.5m/s--1.0m/s为宜(不排除特殊情况须增大风量),既可及时排出水份、降低磨内温度,又能有效控制物料流速,提高水泥的磨细效果。

【14】
6.6管磨机常见的异常磨况及解决措施
6.6.1入磨物料水份大导致的隔仓板(左)及出磨篦板篦缝堵塞(右),(见图30):
图30 入磨物料水份大导致堵塞的隔仓板(左)及出磨篦板(右)
解决措施:优先选择使用“防堵型隔仓板”及“防堵型出磨篦板”、始终保持磨内良好的通风与过料能力;使管磨机子系统获得较高而长期稳定的粉磨效率;6.6.2隔仓板出料端为盲板,集中在中心卸料与通风,料与风分不开,导致中心圆板处风速过高,被磨物料受风速影响往磨尾方向拉,不能均匀的从隔仓板出口开始研磨,经多次实际测量:使用这种结构形式的隔仓板,后仓所损失的有效研磨长度一般在0.8m—1.5m甚至更多,导致生产过程中水泥细度不稳定、波动大;隔仓板出口为盲板的结构见图31:
图31 隔仓板出口为盲板的结构
解决措施:将其出口盲板结构改为全篦板通孔结构,使物料在圆截面上均匀卸出,中心圆板部位与隔仓板截面均能通风,有效降低中心圆板处风速,缩小中部、边部风速差值,彻底实现均匀通风与过料,充分利用研磨空间;
6.6.3隔仓板材质硬度低产生塑性流变而堵塞的篦缝(见图32):
图32 隔仓板材质硬度低产生塑性流变堵塞篦缝解决措施:选择应用高硬度(HRC>55或HRC>58)抗磨材料、有效抵抗隔仓板的变形能力、消除篦缝延展因素;优化篦缝形状设计,采用高硬度耐磨钢板等离子切割,篦缝为曲线型的隔仓板;
6.6.4研磨体堵塞隔仓板篦缝(见图33):
图33 研磨体堵塞的隔仓板同心圆状(左)与放射状(右)篦缝解决措施:合理设计篦缝形状并优化选择,采用“防堵型隔仓板”,长期保持稳定的通风及过料能力;
6.6.5入磨物料水份大、粉磨温度高导致粗磨仓与细磨仓衬板工作表面粘附(细磨仓由于使用规格较小的研磨体,磨细的物料更易结团,加之该仓研磨体集群与衬板之间摩擦发热、温度升高,导致衬板工作表面粘附的几率最高;)见图34:
图34 物料水份大、粉磨温度高导致的衬板工作表面粘附解决措施:合理提高磨尾用风量、降低磨内温度及物料水份;同时采用分散能力良好的优质助磨剂消除衬板工作表面粘附,始终保持衬板工作表面光洁、稳定较高粉磨效率;
6.6.6细磨仓研磨体表面粘附(由于水份及温度或研磨体硬度低等原因,该仓所
用微球或微锻出现表面粘附的机率最高,研磨体的磨细能力被缓冲、削弱,严重降低粉磨效率(左);由于入磨熟料温度高、混合材水份较大以及石灰石掺量较多时,混合材中使用较多铝硅酸盐含量较高的材料{如煅烧煤矸石(其中会有半生不熟,未烧透的)、烧页岩、天然火山灰等}以及石灰渣、石煤渣等。

在没有使用助磨剂的情况下,同样会引起磨机一仓钢球及衬板表面粘附(右),降低一仓粗磨能力,都必须引起足够的重视。

见图35):
图35 细磨仓研磨体表面粘附(左)粗磨仓研磨体粘附(右)
解决措施:合理提高磨尾用风量、降低磨内粉磨温度及水份;采用分散性能优良的助磨剂、有效消除研磨体表面粘附、保持良好的表面光洁度,使研磨体对被磨物料始终保持较高而稳定的粗磨与细磨能力;可使用表面光洁度优良的轴承钢材质钢球与微锻,对于被磨物料水份及温度不敏感,防粘效果更好,使粉磨系统长期保持高效率运行;
6.6.7研磨体破损(见图36):
图36 破损的研磨体
解决措施:倒磨彻底清理,按照等量补充相同规格研磨体;
6.6.8变形的研磨体(见图37):
图37 变形的研磨体
解决措施:倒磨全面清理、去除变形研磨体、等量补入相同规格研磨体;
6.6.9磨内研磨体串仓及杂物(见图38):
图38 串仓的球、锻研磨体及杂物
解决措施:检查隔仓板是否有破损或内筛板磨损泄漏;及时倒磨清理、球锻分离、重新级配;
6.6.10细磨仓磨掉的活化环及新安装的活化环(见图39):
图39 细磨仓磨掉的活化环(左)、新安装的活化环(右)解决措施:重新安装新的活化环(活化环高度符合设计要求)、恢复对微型研磨体的活化能力,有效减少研磨体“滞留带”,使管磨机始终保持较高的粉磨效率;
6.6.11磨损严重的衬板(见图40):
图40 磨损严重的衬板
解决措施:及时更换衬板、恢复对研磨体的良好提升、摩擦以及对被磨物料的冲击、破碎能力,使系统始终保持较高而稳定的粉磨效率;
6.6.12重视一仓阶梯衬板防磨设计、有效延长衬板使用寿命(见图41):
图41防磨曲面阶梯衬板(左)防磨曲面阶梯衬板在磨机一仓安装应用(右)
未配置磨前预处理的普通开路磨或带有选粉机的一级闭路磨系统,由于入磨物料粒径较大,需要在管磨机一仓完成对被磨物料的冲击破碎,平均球径取值较大,即“大球砸硬料”;裸露衬板工作表面所受到的冲击功大、导致衬板的磨损值大、使用寿命相对较短。

一仓衬板磨损机制主要是以磨料磨损形式为主衬板工作表面受到钢球冲击和切向滑动加剧疲劳磨损而造成剥落、撕裂或形成犁沟(环形沟槽),并出现不规则凿削坑,衬板表面积越大,所受冲击功越强,越易加剧冲蚀磨损;然而,没有设置磨前预处理的水泥普通粉磨流程,磨机一仓球径与冶金行业磨矿机相比要小些,衬板磨损存在小能量多冲击的磨料磨损机制。

联合粉磨工艺系统物料经磨前挤压预粉磨分级,辊压机与分级设备部分或全部承担了后续管磨机一仓的功能,入磨物料粒径小,磨机一仓与之对应的研磨体规格也小,一仓粉磨功能由粗破碎转变为以粗研磨为主,但同时也要求衬板对钢球提升抛落能力不能降低。

虽然预粉磨、半终粉磨、联合粉磨工艺系统由于入磨物料粒径缩小,彻底改变了普通粉磨流程中管磨机一仓依靠大直径磨球冲击破碎物料这一不合理状况,但一仓仍然需要承担一定量的粗磨任务,即“卡住头仓”粗颗粒,为下一个粉磨仓顺利研磨创造条件。

鉴于磨前预处理与分级,入磨粒径明显缩小以及物料的微观“裂纹效应”、显著改善粉磨特性等因素,研磨体平均尺寸减小,相应的冲击能量降低,管磨机各仓衬板及磨内其他部位抗磨件及研磨体的磨损值都低于普通粉磨流程,使用寿命得以有效延长,可以优先选择应用高硬度(HRC≥58--62)合金耐磨衬板材料,使磨机长期保持较高而稳定的粉磨效率及较低的系统电耗。

但是,在系统工艺条件不变的前提下,由于磨机一仓阶梯衬板带球端有效厚度磨损较大,对研磨体的有效提升、抛落能力减弱,或者使用了其他小规格磨机阶梯衬板后阶差厚度减小,研磨体做功能力变差,导致系统产量降低、粉磨电耗增加。

管磨机一仓粗磨能力决定了系统产量,而细磨仓的研磨能力决定了出磨细度;当一仓有效长度较短时,应根据入磨物料易磨性,适当提高研磨体平均直径,以加大一仓研磨体冲击、破碎能量;无论采用哪种粉磨工艺,都应定期检查一仓阶梯衬板带球端有效厚度,以保证提升能力、充分赋予研磨体粉磨能量;阶梯衬板带球端有效厚度尺寸磨损(减薄)对粉磨效率的影响因素,应引起粉磨工艺技术人员的足够重视。

一仓所用曲面阶梯衬板,带球端厚度磨损较大时,该衬板仅可起到对磨机筒体的保护作用,而对钢球的提升、抛落能力大大削弱;非带球端尺寸一般不影响研磨体的提升能力,磨机运转过程中,与带球端之间高差易形成粉磨“死角”受到庇护,故衬板非带球端磨损值均不大。

一般来讲,当阶梯衬板带球端厚度磨损。

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