高效多重立體篩分裝置的技術效果

□□陳平,何永佳,丁慶軍,胡曙光

高效多重立體篩分裝置的技術效果

□□陳平1,2,何永佳1,丁慶軍1,胡曙光1

針對傳統管磨機隔倉裝置中存在的篩分效率低、通風不良以及料位調節能力不平衡等問題，提出高效多重立體篩分裝置的技術原理和構造設計方法，同時對其技術效果進行了分析。結果表明，該裝置的應用可顯著提高管磨機內篩分效率，改善磨內通風狀態，并且延長使用壽命，具有顯著的技術經濟效益。

多重；立體篩分裝置；技術效果

1 引言

隔倉裝置是管磨機的重要組成部分，分為單層隔倉和雙層隔倉，單層隔倉多為溢流式排料，物料通過阻力較大，而傳統的雙層隔倉裝置多由篦板和盲板組成，有的中間有揚料板等。盲板設計往往使磨內通風不良，而較強的提升能力又往往使雙層隔倉裝置過流能力過剩，各倉物料粒度與研磨介質尺寸、料球比等參數難以匹配[2]。而研制的高效多重立體篩分裝置則可以很好地解決以上問題，不僅改善磨內通風，而且具有良好的快速篩分能力和料位調節能力。

2 立體篩分裝置結構及技術原理

2.1 立體篩分裝置構造

立體篩分裝置是在傳統的雙層隔倉裝置基礎之上開發而來，具有明顯的技術創新性，它以立篩板代替傳統雙層隔倉裝置的盲板，以立體篩（滾筒篩）代替雙層隔倉裝置中的揚料板，并且根據流體力學原理對卸料錐和通風口的大小和形狀進行了特別設計。其整體構造圖和實物圖分別見圖1、圖2所示[3]。

2.2 立體篩分裝置的參數選擇

在高效立體篩分裝置的結構設計中，各構造部件尺寸參數對于發揮其選粉和粉磨效率至關重要，參數選擇不當，將使各部件之間功能及能力不相匹配，影響篩分效率。

表1 高效立體篩分裝置立篩板篩縫尺寸參數

（1）立篩板篩縫尺寸：立篩板篩縫尺寸應根據篩分裝置在磨機內位置不同而相應變化，亦即根據每個磨倉內物料的較合理粒徑而變化，同時也與磨機大小（直徑、長度）有關。通常而言，多重高效立體篩分裝置立篩板篩縫尺寸按表1選擇。

（2）有效通過率：有效通過率ψ即篩孔有效斷面積Ax和篩分裝置有效斷面積Ac之比。有效通過率與篩孔尺寸、篩孔數目及篩分裝置構造等有關。

ψ=Ax/Ac（1）

在高效立體篩分裝置中，由于采用了立體篩分構造，因而篩分裝置有效通過率較大，ψ范圍一般在0.20～0.40之間。

（3）滾筒篩篩體弧度：在高效立體篩分裝置中，滾筒篩一方面起到篩分的作用，另一方面具備揚料的功能，同時還作為立篩板的支承結構。在發揮揚料功能時，其曲線形式和彎曲弧度的設計需要遵循一定的規律，保證該處物料盡可能快地滑落，同時，還應使靠近軸心的物料比靠近外圈的物料更早地開始滑落，避免靠近軸心物料對靠近外圈物料的阻擋作用。在實際設計中，根據滾筒篩上物料的運動狀態，一般傾角?=30°～40°左右，以使滾筒篩弧度呈外擺線形狀。

2.3 立體篩分裝置工藝流程

經過前倉研磨的物料，由進料篦板的篦縫進入進料篦板與出料篦板之間的分選腔，大部分物料由滾筒篩進行篩分，粗料由分料斗送回前倉由較大的研磨介質繼續研磨，細料由分料斗送到后倉由小一級的研磨介質研磨；少部分物料經過立篩板和出料篦板直接進入后倉，不能通過立篩板的粗料同樣由分料斗送回前倉。這樣就進行了物料的高效分選，使粗細料分離，使不同規格的研磨介質針對性更強地進行工作，從而有效地提高了研磨效率。其工藝流程圖見圖3所示。

2.4 立體篩分裝置的多重設置

磨內高效多重立體分選系統中，一個顯著的特色是多重設置。多重組合分選技術在不改變工藝流程和不增加設備及動力的前提下，根據物料的特性和磨機的具體工況條件，在磨內特定位置設置多重分選設備，協調作用，使物料根據粒徑在不同磨倉接受粉磨。同時利用多道分選裝置的料位調節能力平衡各倉物料流速，為實現磨機各倉之間的能力平衡提供技術條件。多重組合分選系統各裝置在結構上各有特點，其結構參數根據在磨機內的不同位置、磨機規格有所不同，另外，還跟設定的物料細度控制參數和物料的易磨性等因素有關。

3 立體篩分裝置技術效果

立體篩分裝置與傳統管磨機隔倉裝置相比較，在篩分動力、篩分效率、防損能力、料耗，以及磨內通風能力、防堵能力等方面均有顯著改善。具體表現在以下幾個方面：

（1）篩分動力和篩分效率：在傳統的單層平面篩板結構中，僅靠料球層的側向擠壓力使細粉料通過篩孔，阻力較大，篩分動力相應較小。而在改進的雙層平面篩板結構中，在一定程度上降低了篩分阻力，提高了篩分動力。在改進的帶揚料板的立篩結構中，揚料板可促使物料通過分選腔進入下一倉中。然而，由于該篩分裝置結構有一面為盲板，使合格細粉料進入下一倉阻力也較大，而較粗的不合格物料須由立篩板之前的進料篦板篦縫回到前倉，也使進料阻力增大。而高效立體篩分裝置中，物料在料球層側壓作用下迅速進入分選腔，在料壓、特別是滾筒篩將物料揚起后落下的重力沖擊作用下使細粉料進入滾筒篩，改變了傳統篩分裝置中物料不能迅速排走而使下批物料進入阻力增大、篩分動力不足的弊端。其次，立體篩分裝置改變傳統磨機的盲板為立篩板，也利于物料進入下一磨倉，增強篩分裝置的篩分動力。由于篩分動力增大，同時高效篩分裝置為立體結構，使物料通過面積在篩分裝置橫截面尺寸保持不變的情況下大大增加，從而顯著提升篩分效率。

（2）磨內通風能力：磨內通風能力與磨機的產量有很大的關系，因此，適當增大隔倉裝置的通過面積能夠提高磨機產量。傳統篩分裝置中單層立篩結構通風能力較差，傳統帶揚料板的篩分裝置，由于出料端采用盲板結構，通風也不利。高效立體篩分裝置采用立體結構，能夠在保持筒體橫截面積不變的情況下保持磨內順暢的通風。并且，高效立體篩分裝置使用了立篩板取代盲板，消除通風死角，使空氣流場分布更均勻，提高選粉效率。

表2 不同篩分裝置性能對比分析

表3 部分立體篩分裝置應用技術效果

（3）防損能力：高效立體篩分裝置中，由于兩層立篩板之間有立體滾筒篩的均衡支承作用，剛度、穩定性和篩板抵抗物料的沖擊作用顯著增強；而偶有進入篩板之間較大空腔的小鋼球、鋼段或較大粒物料，也可在滾筒篩的揚起作用下快速通過分料斗回到前倉之中，避免積累損傷篩分裝置。

與傳統管磨機隔倉裝置相比較，高效立體篩分裝置技術效果綜合分析見表2所示。

4 結束語

本類型的高效立體篩分裝置自研究開發以來，在數十條水泥及礦渣、鋼渣粉磨生產線上進行了推廣應用，取得了明顯的技術經濟效果，部分應用廠家實際應用效果如表3所示。

實踐證明，高效立體篩分裝置通過以立篩板代替傳統雙層隔倉裝置的盲板，以立體篩（滾筒篩）代替雙層隔倉裝置中的揚料板，可以克服傳統管磨機隔倉裝置存在的技術問題，強化篩分能力，改善磨機通風，提高粉磨效率，同時能夠增強隔倉裝置的防損能力，延長使用壽命，具有明顯的技術經濟效益。

[1]王仲春.水泥工業粉磨工藝技術[M].北京：中國建材工業出版社，2000.

[2]竇廣勇,李司春.篩分裝置改進[J].中國水泥,2004,（5）:48～48.

[3]陳平，何亨美，李漢民，秦建軍.多重分選研磨節能技術及其應用[J].武漢理工大學學報，2006，l.28（9）:122～124.

Technical Effect of High-efficient Multiple Tridimensional Grading Equipment

CHEN Ping,HE Yong－jia,DING Qing－jun,HU Shu－guang
(1.School of Materials Science and Engineering of Wuhan University of Technology,Wuhan,430070 2.Key Laboratory of Nonfereous and New Materials Processing Technology of Ministry of Education, Guilin Unversity of Tchnology,Guilin,541004)

To deal with the problems existed in partition plate on traditional tube mill,such as low screening efficiency,weak ventilation and unbalanced material level setting,the technical principle and structure design of high efficient tridimensional multi grading unit are proposed by the author.The analysis results showed that the screening efficiency,the ventilation state and service life can be improved by using this unit on tube mill.

Multiple;Tridimensional grading unit;Technical effects

book=30,ebook=65

TQ172.632.9

A

1001－6171(2010)05－0030－03

通訊地址：1武漢理工大學材料科學與工程學院，湖北 武漢，430070；2有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室，廣西 桂林 541004；

2010－01－25；編輯：沈 穎