粉磨系統(tǒng)增加預(yù)破碎工藝需注意的問題

1 采用閉路工藝

　　預(yù)破碎系統(tǒng)應(yīng)采取閉路生產(chǎn)工藝,即采取預(yù)破碎機+分級篩(回轉(zhuǎn)篩或振動篩)工藝。

　　預(yù)破碎機以我廠所用的立式破碎機為例,其錘頭、襯板的磨損程度決定著該類破碎機的破碎效果。在錘頭、襯板使用更換周期中(一般1.5～2個月),出破碎機物料粒度變化范圍較大,磨機頻繁清倉級配是不可能的,因此很難找出一個恰當(dāng)?shù)募壟浞桨概c之相適應(yīng),影響著磨機的產(chǎn)量。解決的措施就是預(yù)破碎系統(tǒng)選擇閉路工藝。閉路工藝的分級設(shè)備即篩網(wǎng)的孔徑一旦選定,就能保證入磨物料的粒度相對的穩(wěn)定,從而能夠?qū)ふ页鲆粋€較為理想的研磨體級配方案。以我廠為例,2臺Φ2.2m×6.5m水泥磨增設(shè)Φ1.0m立式破碎機后所采用的工藝流程分別如圖1、2所示。實際生產(chǎn)中,相同的工藝條件下,即:熟料粒度、溫度基本一致,混合材種類、配料方案相同時,我們作了較為詳細(xì)的比較分析,見表1。

圖1 開路破碎工藝

圖2 閉路破碎工藝

表1 兩種粉磨工藝入磨物料粒徑分布對比

各粒度等級所占量/％		＜10mm	＜9mm	＜8mm	＜7mm	＜6mm	＜5mm	＜4mm	磨機產(chǎn)量/(t/h)
新更換錘頭、襯板起始階段	開路	95	92	89	80	79	75	66	16.9
	閉路	100	96	92	87	87	78	73	17.2
運轉(zhuǎn)中 期階段	開路	70	65	59	42	35	31	27	15.9
	閉路	100	91	81	79	67	64	51	17.0
運轉(zhuǎn)末 期階段	開路	40	31	27	25	24	18	16	13
	閉路	100	89	79	64	47	32	21	16.6

　　注:所用回轉(zhuǎn)篩篩孔規(guī)格為10mm。

　　從表1可以看出,新更換錘頭、襯板階段,兩種工藝的入磨物料粒度相差不大,因而磨機產(chǎn)量基本相同;運轉(zhuǎn)中期階段,兩種工藝的入磨物料粒度差別已相當(dāng)明顯,磨機臺時產(chǎn)量相差0.8～1.0t/h;運轉(zhuǎn)末期階段,雖然閉路粉磨工藝的入磨物料粒度較初始階段發(fā)生變化,但其最大粒徑仍不會超過前兩個階段,由于磨機到這個階段已運行了較長時間,研磨體有了一定的消耗,因此,只要適當(dāng)補充些大球,基本上就可解決入磨物料粒度的變化引起磨機產(chǎn)量降低的問題。而開路粉磨工藝,入磨物料粒度增大引起磨機產(chǎn)量的降低,已不是靠補充研磨體所能解決的問題。

　　總之,閉路粉磨工藝能夠控制入磨物料粒度,不但能夠穩(wěn)定地提高磨機產(chǎn)量,而且還能夠相對延長錘頭、襯板的使用壽命。

2 改變磨機的倉長比

　　增加預(yù)破碎工藝后,物料的破碎已主要在磨外完成,雖然破碎倉的級配重新調(diào)整,平均球徑縮小,但顯然存在破碎倉能力的浪費,應(yīng)適當(dāng)縮小破碎倉的長度,相應(yīng)增加二倉長度,兩倉的研磨體裝載量和二倉的原襯板都應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整,具體做法可通過篩析曲線的分析加以確定。

3 改變一倉襯板的幾何尺寸

　　磨機一倉襯板常見的型式有凸棱形襯板、階梯形襯板、環(huán)溝襯板。無論哪一種型式襯板,該倉所用鋼球的球徑及物料的性質(zhì)是決定該倉襯板幾何尺寸的關(guān)鍵參數(shù)。以我廠一倉所用環(huán)溝襯板為例,環(huán)溝襯板的主要幾何參數(shù)有環(huán)溝間距A和溝槽深度h,見圖3。

圖3 環(huán)溝襯板結(jié)構(gòu)示意

　　環(huán)溝間距A按下式確定:

　　溝槽深度h按下式計算:
　　式中:d———最大鋼球球徑,mm;

　　α———溝槽圓弧所對應(yīng)的圓心角,一般情況下取90°或120°。

　　實際生產(chǎn)中這兩個參數(shù)還需根據(jù)具體情況修定。

　　增加預(yù)破碎工藝后,我廠對于Φ90mm的鋼球一般不用或用的很少,原先以此作依據(jù)計算出來的環(huán)溝襯板的幾何尺寸在新的工藝條件下已不適應(yīng),從而導(dǎo)致破碎粉磨效率的下降,影響磨機產(chǎn)量。因此,增加預(yù)破碎工藝后,如果條件允許,所采用一倉襯板的幾何尺寸,最好聯(lián)系襯板設(shè)計、生產(chǎn)廠家重新確定。

4 選粉機的調(diào)整

　　粉磨系統(tǒng)采用預(yù)破碎工藝后,出磨細(xì)度會相應(yīng)降低,磨機產(chǎn)量相應(yīng)提高,選粉機的喂料情況發(fā)生變化,原有狀態(tài)被打破,原有的選粉機內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一定適應(yīng)新的工藝條件,這也是影響磨機增產(chǎn)幅度的一個重要因素。表2是我廠增加預(yù)破碎工藝前后選粉系統(tǒng)各項參數(shù)的對比情況。

表2 增加預(yù)破碎工藝前后選粉系統(tǒng)各項參數(shù)的對比

時間		磨機產(chǎn)量/(t/h)	出磨細(xì)度/%	回粉細(xì)度/%	成品細(xì)度/%	循環(huán)負(fù)荷率/%	選粉效率/%
增加預(yù)破碎工藝前		14.7	34	54	3.5	152.5	57.2
增加預(yù)破碎工藝后	選粉機調(diào)整前	16.3	35.6	48.4	2.8	259	44.1
	選粉機調(diào)整后	17.1	30	55	3.4	106.4	66

　　從表2對比可以看出,增加預(yù)破碎工藝后,雖然磨機產(chǎn)量平均增加1.6t/h,成品細(xì)度下降,但出磨細(xì)度、回粉細(xì)度均較以前降低,特別是回粉細(xì)度始終低于50%,循環(huán)負(fù)荷率增加幅度較大,顯然選粉效率有待提高。針對這種情況,參照有關(guān)資料,我們對Φ4.0m離心式選粉機作了如下調(diào)整:

　　1)在原來基礎(chǔ)上減少了3片小風(fēng)葉,并把小風(fēng)葉向外加長了50mm,小風(fēng)葉的安裝由原來的向前傾斜一定角度改為垂直;

　　2)把大風(fēng)葉向外調(diào)整出50mm。

　　調(diào)整目的:

　　1)增加循環(huán)風(fēng)量,使由撒料盤撒出的物料能夠被充分地分散。

　　2)小風(fēng)葉改為垂直,避免其旋轉(zhuǎn)帶動風(fēng)速產(chǎn)生一個向下的分量,同時減少了與飛揚向上的物料接觸碰撞的機會。

　　3)從經(jīng)驗公式可知,臨界粒徑與小風(fēng)葉的長短有關(guān),小風(fēng)葉的回轉(zhuǎn)半徑與內(nèi)筒體之間的距離越小,臨界粒徑就越小,在循環(huán)風(fēng)量增大后,可避免成品跑粗。

5 磨機轉(zhuǎn)速的調(diào)整

　　在一定條件下提高磨機轉(zhuǎn)速,能夠增加磨機對研磨體的提升高度,加大研磨體對物料的沖擊破碎能力及單位時間內(nèi)沖擊破碎的次數(shù),從而達(dá)到提高磨機產(chǎn)量的目的。許多廠家在這方面作了有益的探索并取得成效。我廠在增加預(yù)破碎工藝的同時,相應(yīng)提高了磨機轉(zhuǎn)速,由原來設(shè)計的21.4r/min,提高到23.2r/min,從生產(chǎn)實踐來看,是不成功的。由于磨機轉(zhuǎn)速提高,其拖動電機電流在相同裝載量的情況下增大了。結(jié)合研磨體在磨機筒體內(nèi)的運行軌跡,分析認(rèn)為:

　　1)磨機提速后,研磨體提升高度增大,雖然能夠增加研磨體的沖擊破碎能力,增加沖擊次數(shù),但對于增加了預(yù)破碎工藝的粉磨系統(tǒng)來說,磨內(nèi)破碎能力與研磨能力相比,處于次要地位;研磨體在從高處向下降落的過程需要一個時間,研磨體的高度越高,這個時間就越長,而在這個過程中,既無破碎能力又無粉磨能力;在相同的填充系數(shù)下,研磨體提升的高度增加,沿筒體旋轉(zhuǎn)方向研磨體鋪開的面積增大,厚度變薄,影響了相互之間的接觸摩擦與碰撞,也在一定程度上降低了研磨能力。

　　2)研磨體最佳的研磨運行軌跡是瀉落狀態(tài),而此狀態(tài)是要求磨機的轉(zhuǎn)速制度在一定范圍內(nèi)的低轉(zhuǎn)速趨勢。

　　通過以上分析看出,粉磨系統(tǒng)在增加預(yù)破碎工藝的情況下,磨機轉(zhuǎn)速的選擇宜向低轉(zhuǎn)速方向,再提速的效果自然是得不償失。于是,我們把轉(zhuǎn)速又恢復(fù)到原來的水平,由此產(chǎn)生的變化見表3。

表3 磨機提速前后工藝參數(shù)

時間		臺時產(chǎn)量 /(t/h)	研磨體裝載量 /t	磨機電流 /A
未加細(xì)磨工藝及提速前		14.7	33	31.7
增加預(yù)破 碎工藝后	提速后	16.2	33	34.5
	恢復(fù)原轉(zhuǎn)速后	16.7	33	32.8

 

　　綜上所述,增加預(yù)破碎工藝是一個系統(tǒng)工程,只有綜合考慮,全面分析,措施并舉,磨機增產(chǎn)節(jié)能潛力才能充分地挖掘發(fā)揮出來,取得事半功倍的成效。