吳雨波
(中建材(合肥)粉體科技裝備有限公司,安徽 合肥 230051)
水泥粉磨是水泥生產(chǎn)過程中耗電最大的工序,為實現(xiàn)節(jié)電降低成本,水泥企業(yè)現(xiàn)在普遍采用輥壓機與管磨機組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng),將物料的破碎與粗磨作業(yè)由粉碎效率較高的輥壓機來完成,對于輥壓機+V選+動態(tài)選粉機+管磨機的水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng),擠壓、選粉后的入磨粒度幾乎都小于0.9mm,入磨比面積通常也達200m2/kg左右。為此,絕大多數(shù)管磨機均減小一倉研磨體球徑以強化細磨能力,研磨體一般為φ17mm~30mm鋼球,采用球段混裝配球的很少。本文通過小磨試驗,進行了鋼球和球段混裝配球的粉磨效率對比,證明球段混裝配球優(yōu)于鋼球。在此基礎(chǔ)上,應用φ3.8mm×13m工業(yè)磨進行了生產(chǎn)實踐驗證,取得了一致的增產(chǎn)節(jié)能效果。
試驗分別在相同條件下進行,磨機為φ500mm×500mm標準球磨機,轉(zhuǎn)速48r/min,研磨體裝載量100kg。鋼球和球段混裝的研磨體級配見表1。

表1 研磨體級配及裝載量
試驗原料直接取自某廠輥壓機+V選+動態(tài)選粉機選后的水泥半成品,原料經(jīng)混合、縮分為兩份,每份10kg,分別用表1的鋼球、球段混裝兩組研磨體進行粉磨對比,在相同粉磨時間下取樣檢測80μm(R80)、45μm(R45)篩余和比表面積。試驗結(jié)果見表2。

表2 φ500mm×500mm試驗磨粉磨對比

圖1 細度與粉磨時間關(guān)系
相同粉磨時間下,兩種研磨體的粉磨細度及比表面積曲線見圖1、圖2。

圖2 比表面積與粉磨時間關(guān)系
由圖1、圖2可看出,球段混裝的研磨體隨著粉磨時間延長,細度篩余和比表面積的差距逐漸增大,粉磨效率都高于鋼球,表明采用球段混裝的方式,在相同粉磨條件下可以有效降低80μm、45μm篩余和提高比表面積,對生產(chǎn)具有實用價值。
根據(jù)小磨試驗結(jié)果,進一步用工業(yè)磨機進行生產(chǎn)驗證。磨機規(guī)格為φ3.8m×13m開路水泥磨,磨機系統(tǒng)由輥壓機+V選+動態(tài)選粉機閉路系統(tǒng)供料,磨機一倉長3.5m,原采用φ17mm~25mm鋼球作研磨體,生產(chǎn)P·O42.5水泥配比為熟料82%、爐渣9%、石膏5%、石灰石4%。由于水泥廠熟料細磨性能較差,成品篩余偏高而影響到水泥強度,故以原配置的鋼球及級配作一倉研磨體與球段混裝進行生產(chǎn)對比。鋼球和球段混裝兩種研磨體相關(guān)參數(shù)見表3。

表3 一倉研磨體調(diào)整前后級配
以鋼球作研磨體,在臺時產(chǎn)量穩(wěn)定為157t/h時急停磨機,從一倉頭部、中部、尾部三個點取樣檢測細度,結(jié)果見表4。

表4 一倉鋼球研磨體的粉磨細度
以球段混裝作研磨體,在臺時產(chǎn)量穩(wěn)定為164t/h時急停磨機,從一倉相同的三個點取樣檢測細度,結(jié)果見表5。

表5 一倉球段混裝研磨體的粉磨細度
生產(chǎn)驗證表明,φ3.8m×13m開路水泥磨采用球段混裝作研磨體后,一倉中部和尾部的取樣篩余較之鋼球都有不同程度的降低,且系統(tǒng)產(chǎn)量從157t/h提高到164t/h。從入磨(一倉頭部)至一倉尾部的細度增長幅度來分析,鋼球研磨體的80μm和45μm篩余分別只降低5.72和7.05個百分點,球段研磨體則降低達7.97和10.57個百分點,比面積的增長量也從鋼球的51m2/kg提高到球段混裝的67m2/kg。可見,球段研磨體的粉磨速率大于鋼球,這與小磨試驗結(jié)果相吻合,值得進一步挖掘生產(chǎn)潛能。
磨機一倉研磨體采用球段混裝,能提高磨機的粉磨效率,主要來自以下幾方面的原因,一是水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的入磨粒度小,對于80μm篩余<20%且沒有過大顆粒的物料,一倉更需要增強細磨能力,而鋼球級配中受小球規(guī)格所限,很難使研磨體的平均單個重量、單位研磨體的表面積達到合理狀態(tài),因而限制了細磨能力的發(fā)揮。二是在細磨階段,鋼段的研磨能力比鋼球強。三是采用球段混裝,增加了研磨體的規(guī)格級數(shù),這也是提高粉磨效率的重要因素。