“以破代磨”——MW型細碎磨

一、 概述

　　近年來，我國水泥工業(yè)在降低物料粉磨系統(tǒng)的能量消耗和提高粉磨產品質量方面取得較大的進展，突出表現在高效選粉機和高效預粉碎機的開發(fā)和應用上。

　　隨著水泥ISO新標準的實施，提高產品細度，增加產量、大幅度降低生產成本，成為水泥行業(yè)面臨急需解決的技術問題，近年來提出“多破少磨”工藝流程被人們所認識和接受，但預粉磨各種破碎設備的耐磨元件的耐磨技術不過關，使該項技術應用上受到一定的限阻。輥壓機的出現，顯示出作為預粉磨設備的優(yōu)越性，但也因傳動系統(tǒng)復雜、耐磨件等問題，目前只有少數廠家在使用。

　　為此，筆者認為只有預粉磨設備粉碎物料時避開耐磨元件，粉磨行業(yè)粉碎物料才有突破性技術進展。

　　洛陽天生科技有限公司開發(fā)、研制的MW型細碎磨，已在水泥廠破碎、粉磨水泥熟料獲得成功。該設備的轉子以高速發(fā)射物料，在工作腔中物料間在懸浮狀態(tài)進行沖擊破碎、粉磨，可獲得30%≤50μm的高細粉，60%＜3㎜的顆粒料，從而將多倉磨機的一、二倉破碎、粉磨物料的功能提高到磨機外完成（球蘑機的優(yōu)勢是研磨物料，而不是破碎設備），提出“以破代磨”新技術的應用，可大幅度提高球蘑機的產量，大幅度降低電耗，獲得可觀的經濟效益。

二、MW型細碎磨結構特點

一） MW型細碎磨結構簡圖。

高速轉子中設有分料錐，轉子圓周設有四個物料通道，低速轉子兩個側板設有箅子孔控制出料粒度。

二）、細碎磨的特點

1、MW型細碎磨機內無研磨元件，靠高速物料在懸浮狀態(tài)沖擊、粉磨原理，是其他任何預粉磨設備不具備的特殊優(yōu)點。

2、具有細碎和粉磨的功能，可作球蘑機較理想的預粉磨設備，也可作粉磨設備使用。

3、適用于細碎、粉磨各種硬度磨8888888性物料，特別對高硬度的各種礦石、水泥熟料使用效果更佳，是其它任何破碎設備無可比擬的。

4、粉磨功能高、節(jié)電顯著，平均噸物料電耗為4～6KW.h/t。

5、粉碎比大，可將塊狀物料（30～80㎜），粉磨成＜50μm占30%，＜3㎜占60%。

6、設備重量輕，為相應產量球蘑機重量的1/10。

7、高環(huán)保設備，系統(tǒng)無粉塵飛揚，設備噪音低。

三、 MW型細碎磨粉碎原理、性能參數

一）、性能參數

MW型細碎磨已開發(fā)出系列產品，其規(guī)格、性能參數見表1所示。

二）粉碎原理

如圖1所示，物料由進料口6加入，物料被高速轉子分料錐均勻地分布轉子各個通道，物料在通道內被加速在極短時間內達到破碎力（119～317Mpa），沖擊到低速轉子圓周的物料層，物料在工作腔中呈“高速旋轉沸騰”工作狀態(tài)，不斷受到沖擊、碰撞、磨削而成細粉、細碎料。細粉由機殼上風管抽走，細碎料通過低速轉子兩側箅子孔由出料口排走。

1、 高速轉子功能

圖2（略）為高速轉子，具有4個發(fā)料通道，

示意圖r為分料錐半徑，R為轉子半

徑。轉子具有高速發(fā)射物料功能，轉子

通道G點的速度分析

Vα=Vγ+Ve

式中： Vα  絕對速度 　　Vγ  相對速度　　Ve 牽連速度（轉子線速度）

Ve = πDn

60 

式中：D---轉子直徑（m）n ---轉子轉速 (r/min) Ve速度經計算列于參數表1中

Va = [（Vr - ωb）² +ω² (R²-b²)]^0.5

式中: ω--- 轉子角速度（rad/s）

b --- 導料板點到X軸距離（m）

當轉子通道無料襯時摩擦系數f=0.3，有料襯時f=0.6。G點到x軸距離b可取“+”“-”值。

經計算各項參數見表2：

注：當處理物料量Q、轉子半徑R、分料錐半徑r一定時計算參數列表2中，T為物料在轉子通道運動時間。

由表2可知物料經過高速旋轉通道發(fā)射后，將獲得是轉子線速度的2倍速度飛射出去，將產生強大的沖擊破碎力。

2、 高速轉子使物料群產生強大的沖擊力

MW—細碎磨每個通道發(fā)射出是一小組物料群，每個物料群以高速度飛向低速轉子的物料層產生強大的沖擊力，根據動量原理確定沖擊破碎力：

式中：P1——沖擊破碎力

m1——轉子一個通道發(fā)射物料群的質量，Kg

Va——物料絕對速度，m/s

t——沖擊時間，s

　　MW—高效細碎磨高速轉子每個通道的物料群產生極大沖擊破碎力，由表1可知分別為118.7、203、317.4Mpa。而水泥熟料抗沖擊強度＜10Mpa，又因水泥熟料出窯時遇到冷空氣淬冷，顆粒料自然內部紋裂。根據Grifflth粉碎理論，物料在強大外力沖擊下，裂紋終端產生的應力集中在增加待增至一定數值，該處將發(fā)生脆性粉碎。所以MW——高效細碎磨會獲得大量高細粉料和小顆粒料的產品。

MW——高效細碎磨的特殊優(yōu)勢

1）物料由通道飛出，產生強大的沖擊力（118.7～317.4MP）使被打擊物料在瞬間被粉碎。

2）通道發(fā)射的物料群沖擊到低速轉子的物料層，將產生強大的物料層粉碎作用。

3）沖擊粉碎力是連續(xù)作用，沖擊到緊密的物料層上，同時在工作腔中物料呈懸浮狀態(tài)沖擊、撞擊、粉碎作用。

2、 產品細度分析

MW—高效細碎磨經過生m產實用，對產品物料進行篩選分析：＜50μm占30%、150μm～0.8㎜占20%、1～3㎜占32%、3～5㎜占15%。

2）、低速轉子的功能

MW——細碎磨的低速轉子確定一定轉速，把物料聚結在內圓周形成150㎜厚的料層，為高速沖擊、粉碎提供突出的物料層粉碎，同時低速轉子頂端物料層受沖擊后似下雨狀崩落散開，將受到沖擊物料多次沖擊、粉碎，從而提高粉碎效率。

  低速轉子有分離、篩析合格物料的作用。

3、 MW——高效細碎磨在水泥廠應用的前景

1）、與球磨機配置

  MW—高效細碎磨作為預粉磨設備，在水泥廠與球磨機配套使用，可配開路粉磨系統(tǒng)，也可配閉路粉磨系統(tǒng)。

2）、  MW——細碎磨與現用預粉磨設備性能對比見表3，表中三種預粉磨設備與φ2.6×13m球蘑機為開流配置。

由表3可知MW——細碎磨作為預粉磨設備，其重量最輕、球磨機產量提高幅度最大、綜合單位產量電耗最低。

MW——細碎磨的特殊粉碎原理，賦予了預粉磨設備新的涵義，給水泥廠提供一種理想的預粉磨設備，將替代其他預粉磨設備，給社會帶來巨大的經濟效益。