高效節(jié)能預粉磨設(shè)備—柱磨機在水泥、礦渣粉磨工藝中的應用

1   概述
      水泥工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，其粉磨（水泥與礦渣）電耗占產(chǎn)品綜合電耗的60%以上，特別是礦渣微粉比表在400m2/kg以上時，其粉磨電耗高居在85kwh/t以上。目前粉磨工藝落后仍然是國內(nèi)眾多中小水泥企業(yè)的突出問題，采用傳統(tǒng)粉磨設(shè)備對電能的有效利用率不足3%，絕大部分電能沒有被有效利用。因此，采用粉磨新技術(shù)、新裝備等措施已成為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)能降耗的有效途徑。長沙深湘通用機器有限公司自主研制的高效節(jié)能預粉磨設(shè)備--柱磨機，使得實現(xiàn)這一目標的進程大為加快。

2  柱磨機工作原理
       采用連續(xù)反復中壓力的料床輥壓粉磨原理，結(jié)構(gòu)簡單、科學。該機上部傳動，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，使輥輪在環(huán)錐形內(nèi)襯中轉(zhuǎn)動（輥、襯之間間隙可調(diào)，不接觸），物料從上部給入之后，靠自重和上部推料作用在輥輪與襯板之間形成的料層，受到輥輪的反復滾動碾壓而成的粉末，最后從磨機的下部自動卸料。由于輥輪只做規(guī)則的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，并可隨著料層的厚度及物料顆粒的大小而柔性波動，且其作用力主要來自于擠壓力及彈性裝置給予的壓力，從而避免了輥輪與襯板因撞擊而產(chǎn)生的損耗及磨損，特別適合水泥和礦渣的預粉磨，其節(jié)能降耗效果十分明顯。

3  柱磨機的粉磨特點
3.1出磨物料細粉含量高
      大顆粒物料入柱磨機時，通過輥輪和襯板的凹凸齒，進行了軋臼式的粉碎而成細顆粒，落入輥輪與襯板之間形成料層，被反復碾壓成粉末。小顆粒物料（如礦渣）入柱磨機時，則可以通過儲料裝置控制下料速度，亦可使物料在工作腔內(nèi)得到充分碾壓，因此，柱磨機既可做熟料及混合料的預粉磨，又可單獨做礦渣等的預粉磨，其粉磨效果十分理想。 
柱磨機粉磨水泥的粒級分布如下：

3.2出磨物料的易磨性顯著提高   
      經(jīng)柱磨機反復碾壓的物料大部分呈粉狀，少部分粗顆粒內(nèi)部產(chǎn)生微裂痕,晶格已經(jīng)破壞，邦德功指數(shù)大幅下降,使物料易磨性顯著提高。據(jù)用戶反饋，經(jīng)柱磨機處理后的礦渣，其粉磨電耗至少可降低15kwh/t。
3.3易損件耐磨
其磨輥和內(nèi)襯在粉碎水泥熟料時的壽命一般均在一年以上。這主要因為：a.采用中壓力的料床碾壓粉磨原理；b.磨輥既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)，且不與內(nèi)襯接觸；c.磨輥和內(nèi)襯均采用了高耐磨的合金材料。
3.4環(huán)保效果好
     磨輥與內(nèi)襯沒有直接接觸，工作噪音小于80dB；磨機內(nèi)部無鼓風裝置，基本無揚塵。
3.5設(shè)備運轉(zhuǎn)率高
     柱磨機結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，工作壓力不高，因此其故障率極低，與球磨機運轉(zhuǎn)率相當。
3.6應用范圍廣
      柱磨機出物料細度能根據(jù)要求調(diào)節(jié)，因此，既可在建材行業(yè)作水泥、礦渣的預粉磨，又可在非金屬礦行業(yè)作終粉磨，例如粉磨石膏至120目細粉，用于生產(chǎn)紙面石膏板；粉磨石灰石至150目，用于鍋爐煙氣脫硫。

4  柱磨機主要技術(shù)參數(shù)表

5  柱磨機在水泥粉磨系統(tǒng)中的工藝流程
     采用柱磨機作為球磨機的預粉磨工藝，可以大幅度的降低系統(tǒng)電耗和較大幅度的提高球磨機的處理能力，在柱磨機用于水泥建材行業(yè)作為球磨機預粉磨中，一般采用或可采用以下幾種預粉磨工藝流程。

5.1工藝流程一：開路預粉磨
此工藝簡單，投資省，柱磨機出料直接進入球磨機，應用于水泥、礦渣生產(chǎn)線，系統(tǒng)提產(chǎn)幅度40%以上。

5.2工藝流程二：閉路預粉磨
   在工藝流程一中加篩分設(shè)備構(gòu)成閉路預粉磨，篩上料返回柱磨機，篩下料入球磨機，保證了入球磨機物料的細度與均勻度，易于球磨級配的調(diào)整。主要應用于水泥生產(chǎn)工藝，系統(tǒng)提產(chǎn)幅度60%以上。

5.3工藝流程二：閉路預粉磨
  此工藝是將瀑流式選機替換工藝流程二的篩分設(shè)備，可控制物料全部小于1mm入球磨，用于水泥生產(chǎn)工藝中系統(tǒng)提產(chǎn)幅度達80%以上。

6  柱磨機預粉磨系統(tǒng)的效益分析
6.1系統(tǒng)提產(chǎn)40%以上
柱磨機出磨（球磨機入磨）物料粒度已基本成為粉狀料，其中達到水泥細度要求，粒度≤0.08mm的已占20%左右，且粗顆粒也均已產(chǎn)生微裂痕，增加了物料的易磨性，十分有利于球磨機的研磨，提產(chǎn)幅度高。
6.2系統(tǒng)節(jié)電30%左右
（a）柱磨機料床碾壓粉磨方式，輥輪與襯板之間沒有接觸;（b）將球磨機一部分粉磨工作交給柱磨機，而碾壓粉碎的有效功遠高于球磨機的有效功，故節(jié)能效果顯著。
6.3綜合效益
   使用柱磨機預粉磨工藝后，比表增加30-50m2/kg，水泥質(zhì)量明顯提高，可增摻5-15%的混合材（礦渣），大幅降低生產(chǎn)成本。另外，球磨機研磨體球徑下降，在相同裝載量下總比表面積增加，粉磨效率提高，研磨體鋼耗減小。

7 結(jié)論
   柱磨機采用科學的料床輥壓粉磨原理，作為預粉磨設(shè)備已在全國多家水泥、礦渣生產(chǎn)企業(yè)中廣泛應用，其效果顯示：系統(tǒng)提產(chǎn)幅度大，粉磨能耗節(jié)電30%左右。柱磨機已成為水泥、礦渣企業(yè)革新挖潛、節(jié)能降耗的首選預粉磨設(shè)備之一。