優(yōu)化、提升磨內(nèi)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)能粉磨

  球磨機(jī)在粉磨系統(tǒng)中如何做到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗，磨內(nèi)結(jié)構(gòu)不失為其中的一個(gè)主要因素，各倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)的合理劃分，襯板的結(jié)構(gòu)形式，隔倉(cāng)板的過(guò)料能力，磨頭進(jìn)料裝置，研磨體的活化能力、出料篦板排料能力，磨內(nèi)通風(fēng)和物料流速的均衡等相關(guān)工藝參數(shù)至關(guān)重要。首先磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)滿足工藝的實(shí)際要求，要從粉磨物料的特性、水泥品種、控制指標(biāo)綜合考慮，而多數(shù)水泥廠家在使用和訂購(gòu)球磨機(jī)裝備時(shí)，通常直接采用由設(shè)備廠家提供的傳統(tǒng)式統(tǒng)一配置，忽略對(duì)球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式個(gè)性化設(shè)計(jì)，沒(méi)有結(jié)合自身工藝特點(diǎn)做針對(duì)性的設(shè)計(jì)，其應(yīng)用實(shí)效自然很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)效果，本人多年從事粉磨系統(tǒng)提產(chǎn)調(diào)試工作，磨機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)粉磨系統(tǒng)產(chǎn)、質(zhì)量的影響深有感足，下面僅就粉磨系統(tǒng)球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)談一點(diǎn)個(gè)人的淺顯看法。

  一、球磨機(jī)磨頭進(jìn)料的沖料現(xiàn)象

  大型球磨機(jī)的進(jìn)料結(jié)構(gòu)形式一般都是由傾斜料筒直接深入隨磨機(jī)旋轉(zhuǎn)的進(jìn)料筒內(nèi)貼近磨頭起始端邊緣，因此物料在自上而下的慣性沖擊和磨機(jī)通風(fēng)的雙重作用下，使得入磨部分物料形成料流沖擊現(xiàn)象，不能從磨機(jī)一倉(cāng)的起始端充分得到研磨體的沖擊、研磨，無(wú)形之中削減了磨機(jī)一倉(cāng)有效長(zhǎng)度，從磨機(jī)內(nèi)部前端物料的存料量觀察來(lái)看，沖擊距離約為1~1.75米，由此現(xiàn)象造成了磨機(jī)粉磨效率的下降和研磨體相對(duì)物料的捕捉能力下降。采用回轉(zhuǎn)式緩沖料裝置可有效解決磨頭進(jìn)料時(shí)的料沖現(xiàn)象，該裝置的原理就是運(yùn)用徑向阻流切割方式改變物料的直沖現(xiàn)象，使得入磨物料從磨頭的起始端就可以充分得到研磨體有效的沖擊和研磨，并充分發(fā)揮了磨機(jī)一倉(cāng)的有效長(zhǎng)度尺寸。

  二、全區(qū)域活化(提升、攪拌、激活、均風(fēng)）

  （球徑<磨機(jī)直徑1/80鍛徑<磨機(jī)直徑1/200規(guī)格的研磨體在磨內(nèi)均會(huì)存在滯流、蠕動(dòng)。抱團(tuán)積聚現(xiàn)象）有經(jīng)驗(yàn)的工藝技術(shù)人員從研磨體的不規(guī)則磨損就可以看出這種現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)存在，特別是材質(zhì)不好的研磨體，根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料和實(shí)際應(yīng)用表明，直徑3米以上管磨機(jī)微型研磨體在磨內(nèi)均存在積聚、滯流和蠕動(dòng)現(xiàn)象，由于此現(xiàn)象的存在研磨體相對(duì)物料的沖擊研磨作用不能得到完全有效發(fā)揮，近幾年以來(lái)多數(shù)大型磨機(jī)在細(xì)磨倉(cāng)增加了徑向活化裝置，改善并提高了細(xì)磨倉(cāng)研磨體對(duì)物料的沖擊研磨作用，收到了一定效果。但由于其目前活化裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝距離，使其活化區(qū)域范圍太窄，不能完全改變大型磨機(jī)微型研磨體滯流、蠕動(dòng)、積聚現(xiàn)象的存在，限制和阻礙了研磨倉(cāng)細(xì)磨效率的發(fā)揮，眾所周知，磨內(nèi)物料是在磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)用研磨體的運(yùn)動(dòng)和風(fēng)的作用將磨細(xì)物料及時(shí)排出磨外，那么由于部分研磨體的滯流、蠕動(dòng)、其作用甚微，使得磨細(xì)而應(yīng)排出的物料不能及時(shí)排出，故出現(xiàn)吸附、粘貼，及過(guò)粉磨現(xiàn)象，降低了粉磨效率，為進(jìn)一步提高研磨體對(duì)物料的沖擊、研磨作用，激活縮小研磨體的滯流死區(qū)比例，在磨內(nèi)采用無(wú)盲區(qū)大區(qū)域活化技術(shù)，可進(jìn)一步緩解微型研磨體的不作為現(xiàn)象，全區(qū)域活化是在原活化原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)磨機(jī)直徑，運(yùn)用軸向和徑向優(yōu)化組合，使其活化區(qū)域范圍趨于更大化，同時(shí)該新型活化裝置具有三大優(yōu)點(diǎn)，一大亮點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)1：提升研磨體的運(yùn)動(dòng)距離，2：激活微型研磨體的集聚現(xiàn)象3：攪拌了微細(xì)粉的沉積，減少過(guò)粉磨現(xiàn)象。亮點(diǎn)即均風(fēng)，所謂均風(fēng)就是在磨內(nèi)原通風(fēng)的基礎(chǔ)上削弱中風(fēng)，使磨內(nèi)通風(fēng)和物料流速盡可能實(shí)現(xiàn)均衡、穩(wěn)流、可控，達(dá)到平衡粉磨，提高效率。據(jù)相關(guān)資料表明，磨內(nèi)中心風(fēng)速是邊緣風(fēng)速的8~10倍。

  三、自清式防堵塞出料篦板

  磨機(jī)出料篦板的主要作用是排料、通風(fēng)和阻止研磨體外漏。目前篦板的設(shè)計(jì)形式多為鑄鋼件，厚度約為50????~60mm，開(kāi)縫形式為放射型和同心圓型兩種，隨著磨機(jī)大型化研磨體小型化的工藝粉磨形式的應(yīng)用，該結(jié)構(gòu)形式的出料篦板95％以上的廠家在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中均出現(xiàn)不同程度的篦板堵塞、排料、通風(fēng)不暢和中心風(fēng)速過(guò)快，細(xì)度跑粗等不良現(xiàn)象。清---磨內(nèi)溫度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且維系時(shí)間不長(zhǎng)，不清---磨內(nèi)工況惡化，粉磨效率下降，單位電耗上升。采用自清式防堵塞新型出料篦板可徹底解決篦縫堵塞現(xiàn)象，同時(shí)該新型出料篦板中心處配有料風(fēng)分離裝置，使磨內(nèi)通風(fēng)和物料流速均衡可控，并改善了磨尾1.5~2米范圍細(xì)度平衡變化不大的狀況。（通過(guò)篩余曲線可以判斷）

  四、多級(jí)式篩分雙層隔倉(cāng)板

  1.隔倉(cāng)板的作用和工藝要求

  （1）   隔倉(cāng)裝置的首要任務(wù)是滿足分倉(cāng)的要求。使磨內(nèi)不同直徑的鋼球分開(kāi)以適應(yīng)物料粉磨過(guò)程中粗粒級(jí)用大球、細(xì)粒級(jí)用小球的合理原則。同時(shí)卡住粗顆粒，防止它從前倉(cāng)竄向后倉(cāng)。一但過(guò)粗顆粒跑到后倉(cāng)，因后倉(cāng)沒(méi)有大球，無(wú)法粉粹而將跑粗，影響產(chǎn)、質(zhì)量。

  （2）   控制物料流速。使各倉(cāng)料位相互適應(yīng)，球料比適當(dāng)，以滿足不同的粉磨過(guò)程和操作制度的變動(dòng)。

  隔倉(cāng)板的合適的排料結(jié)構(gòu)和篦孔寬度。篦孔形狀的聯(lián)合應(yīng)用，保證不阻塞和合理流速，使物料在磨內(nèi)有一個(gè)合適的停留時(shí)間。

  （3）   有利磨內(nèi)通風(fēng)。對(duì)水泥磨而言需要通風(fēng)來(lái)散去熱量以冷卻水泥，同時(shí)可及時(shí)快速的移出粉磨細(xì)粒粉料，減少過(guò)粉磨。隔倉(cāng)裝置必須盡量消除對(duì)通風(fēng)不勻的影響，有足夠的通風(fēng)過(guò)料面積，較小的壓力損失。

  2.常見(jiàn)的不合適隔倉(cāng)板的弊端

  （1）   單層隔倉(cāng)板。單隔倉(cāng)基本上是溢流式排料，料面層以下的細(xì)料通過(guò)時(shí)阻力較大，料流速度慢，前倉(cāng)的填充率要高于后倉(cāng)。這種結(jié)構(gòu)不利于各倉(cāng)粉磨能力平衡的調(diào)整，現(xiàn)已基本不用。

  （2）   無(wú)篩分的雙層隔倉(cāng)板。這種隔倉(cāng)板通常由篦板和盲板組成，中間設(shè)有提升揚(yáng)料裝置。系強(qiáng)制排料，流速較快，不受隔倉(cāng)前后填充率的影響，即使前倉(cāng)料位低亦能順利排料。其弊端一是由于篦板鑄造工藝限制，篦縫寬度通常最小只能在6mm，隔倉(cāng)板處的小于5mm的顆粒物料及容易通過(guò)篦縫進(jìn)入下一倉(cāng)。而后倉(cāng)通常為小規(guī)格的球鍛，無(wú)法粉碎這些顆粒物料而將跑粗。二是由于后層為盲板結(jié)構(gòu)，不利于磨內(nèi)的均勻通風(fēng)。此種結(jié)構(gòu)在隔倉(cāng)板前后一段距離范圍段通風(fēng)幾乎全部由中心處通風(fēng)，中心處風(fēng)速過(guò)快，通風(fēng)阻力大。由于風(fēng)全部由中心處通過(guò)，篦縫處幾乎無(wú)風(fēng)，負(fù)壓也小，如果物料水分稍大或篦縫小，篦縫處易糊堵，過(guò)料能力將達(dá)不到工藝要求。從而影響磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量。

  （3）   后道為盲板的篩分雙層隔倉(cāng)板。這種隔倉(cāng)板，篦板后有一層薄鋼板沖壓成型的立面篩板，可控制大顆粒物料進(jìn)入下一倉(cāng)。但由于其后道為盲板結(jié)構(gòu)，同上類型隔倉(cāng)板一樣，中心處風(fēng)速大，篩板處負(fù)壓小，篩分能力差，細(xì)粉料易在篩縫處糊堵，過(guò)料能力差，料通常會(huì)被中心處的高速風(fēng)由中心圓處排入下一倉(cāng)，失去了篩分作用。由于過(guò)料能力差，特別不適合閉路磨的使用。過(guò)料能力差時(shí)，會(huì)造成前倉(cāng)飽磨，后倉(cāng)空磨的后果，嚴(yán)重影響磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量。

  (4)   弧形篩板的雙層隔倉(cāng)板。這種隔倉(cāng)板，在徑向上設(shè)有揚(yáng)料板式的弧形篩，物料在進(jìn)入弧形篩面上時(shí)，在隨磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主要靠重力篩分，細(xì)料進(jìn)入下一倉(cāng)，粗料返回。這種結(jié)構(gòu)，篩分效率較高，但由于弧形篩面寬度僅為一百多毫米，長(zhǎng)度僅相當(dāng)于磨機(jī)半徑，數(shù)量也只有8~10塊，總的篩分面積小，不能用于閉路磨。

  3.理想的隔倉(cāng)板結(jié)構(gòu)（均風(fēng)、可調(diào)多級(jí)篩分雙層隔倉(cāng)）

  針對(duì)上述隔倉(cāng)板的結(jié)構(gòu)缺陷，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種類似于非凡公司的均風(fēng)、可調(diào)、多級(jí)篩分式不堵塞隔倉(cāng)板。其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。（1）隔倉(cāng)板兩面均為有篦孔的篦板，篦縫采用自清式結(jié)構(gòu)，篦縫不易糊堵，保證了通風(fēng)和過(guò)料的要求，通風(fēng)阻力小，無(wú)中心風(fēng)洞效應(yīng)。（2）采用立面多級(jí)篩分，人為改善閉路磨水泥顆粒分布較窄的現(xiàn)象，選用優(yōu)質(zhì)板材，篩孔分布合理，篩分面積大，過(guò)料能力強(qiáng)。（3）篦板和篩板之間增設(shè)粗料揚(yáng)料板，有利于粗粒料及時(shí)返回。（4）料流可調(diào)。物料通過(guò)細(xì)粉揚(yáng)料板的提升由卸料孔進(jìn)入下一倉(cāng)，這些孔的出口面積很容易用操作滑板調(diào)節(jié)。根據(jù)后倉(cāng)球料比的情況，通過(guò)調(diào)節(jié)滑板上的固定螺桿，調(diào)節(jié)出口面積，從而保證各倉(cāng)合適的球料比，達(dá)到各倉(cāng)粉磨能力的平衡。在生產(chǎn)不同品種產(chǎn)品時(shí)，也可根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)出口面積，適應(yīng)不同過(guò)料能力的要求。

  4.均風(fēng)不堵塞隔倉(cāng)板的應(yīng)用

  江蘇淮安楚城水泥有限公司Φ3.8m×13m圈流水泥粉磨生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)PC32.5水泥和P042.5水泥。磨機(jī)為南京某磨機(jī)廠生產(chǎn)，投入生產(chǎn)后，磨機(jī)產(chǎn)量較低，經(jīng)常出現(xiàn)一倉(cāng)飽磨和隔倉(cāng)板易堵塞問(wèn)題。原因分析：據(jù)文獻(xiàn)[2]介紹，隔倉(cāng)板過(guò)料能力主要與物料流速及篦板或篩板通孔面積有關(guān)系，隔倉(cāng)篦板一倉(cāng)面篦孔寬度為10mm，經(jīng)測(cè)量計(jì)算通孔率約10％，按經(jīng)驗(yàn)通孔率大小基本合適。但隔倉(cāng)板篩板實(shí)心部分面積較多，導(dǎo)致通孔率較小。隔倉(cāng)板架結(jié)構(gòu)不合理，過(guò)料空間過(guò)小，也影響篩板的有效通孔率。

  5.改進(jìn)措施

  1.隔倉(cāng)板篩板篩孔的改進(jìn)

  我們決定調(diào)整篩孔結(jié)構(gòu)尺寸，加大其過(guò)料能力。

  2.隔倉(cāng)板篦板的改進(jìn)

  針對(duì)由于部分Φ12mm的小段磨損后易從二倉(cāng)漏出，同粗粉一起禁入一倉(cāng)，易堵塞篦板篦縫的情況，我們?cè)诨亓峡諝庑辈壑性黾右慌_(tái)氣化除渣裝置，徹底消除鋼鍛返回一倉(cāng)的現(xiàn)象。同時(shí)將隔倉(cāng)板中的篦板一倉(cāng)面篦孔寬度改為12mm，使其通孔率達(dá)12％左右。根據(jù)二倉(cāng)面篦板易被段堵塞的情況，將原二倉(cāng)面篦板篦孔排列方式由同心圓改為放射狀排列，并將篦縫寬度由10mm改為6mm的方堵塞篦板。

  3.隔倉(cāng)板架的改進(jìn)

  篩板更換后，產(chǎn)量上升到86~88t/h，但循環(huán)負(fù)荷率仍偏低，只有45％左右。經(jīng)分析，只有徹底改變隔倉(cāng)板結(jié)構(gòu)，加大其過(guò)料能力才能發(fā)揮出選粉機(jī)的功效，提高產(chǎn)量。在隔倉(cāng)板架結(jié)構(gòu)上，我們改用多級(jí)篩分防堵型隔倉(cāng)板結(jié)構(gòu)，板架寬度由150mm改為100mm，同時(shí)取消了原有的中間筋板，使篩板的有效通孔率上升到14％。

  6.改進(jìn)后效果

  隔倉(cāng)板改進(jìn)后，生產(chǎn)P042.5水泥時(shí)產(chǎn)量上升到96~98t/h，接近同類型的江蘇如東萬(wàn)豪公司水泥粉磨系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量100t/h以上的水平。循環(huán)負(fù)荷率上升至100％左右。磨尾除塵器風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率改為42Hz,也能滿足使用。改進(jìn)后相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況見(jiàn)表。正確運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)磨內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)磨內(nèi)兩倉(cāng)料球比都基本合適，隔倉(cāng)板中的兩面篦板篦孔沒(méi)有被段堵塞情況。由于循環(huán)負(fù)荷率加大，減少了過(guò)粉磨現(xiàn)象，由于水泥顆粒組成中<1um含量減少，改進(jìn)后水泥物理性能中標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量減小，從之前的27.2％~27.9％降為26.1％~26.6％。水泥顆粒分布更加趨于合理，其他性能無(wú)明顯變化。