高鉻釩鈦鑄鐵球在φ2.2×6.5米水泥磨機上的試驗應(yīng)用

  目前我國水泥磨機研磨體仍主要沿用普通鍛鋼球,球耗相當(dāng)高,致使磨機臺時產(chǎn)量不穩(wěn)定,水泥細度波動大,補球及倒磨篩選次數(shù)頻繁,嚴重影響磨機的運轉(zhuǎn)率。為了降低研磨體消耗,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,保定地區(qū)水泥廠于1988年3月至5月在φ2.2×6.5米閉路水泥磨機第一倉,應(yīng)用本地區(qū)生產(chǎn)的高鉻釩鈦鑄鐵球進行了整倉耐磨試驗。經(jīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)1758小時,生產(chǎn)火山灰硅酸鹽水泥2.26萬噸,平均每噸水泥耗球30.23克,其耐磨度為普通鍛鋼球的16.5倍。降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。介紹如下:

  1 高鉻釩鈦鑄鐵球化學(xué)成分及機械性能
  
高鉻釩鈦鑄鐵球化學(xué)成分及機械性能如表1和表2。

表1 化學(xué)成分

研磨材料

化   學(xué)   成    分(%)

C

Si

Mn

Cr

P

S

V

Ti

高鉻釩鈦鑄鐵球

2.2~3.2

<1.3

0.4~0.6

11~16

<0.1

<0.05

微量

微量

表2  機械性能

研磨材料

抗彎強度σw(MPa)

沖擊韌性αk(J/cm2)

硬度HRC

高鉻釩鈦鑄鐵球

≥600

≥4

50~60

  2 生產(chǎn)應(yīng)用試驗條件  
  
1.設(shè)備概況
  
磨機規(guī)格:φ2.2×6.5米閉路;
  有效直徑:2.10米;
  有效長度:一倉2.75米,二倉3.40米;
  有效容積:21.4米3;
  磨機轉(zhuǎn)速:24轉(zhuǎn)/分;
  電機功率:380千瓦;
  傳動方式:邊緣傳動;
  襯板:高鉻襯板;
  選粉機:φ3.5米離心式?! ?

  2.入磨物料參數(shù)
  
入磨物料參數(shù)見表3。

表3

物料名稱

配比(%)

水分 (%)

平均粒度(mm)

標(biāo)號

熟    料

60~70

<0.5

<25

525

石    膏

5

5

<25

引燃煤矸石

30~40

<8

<25

  3.研磨體級配
  
研磨體級配見表4。
  按表4中級配將高鉻釩鈦鑄鐵球裝入φ2.2×6.5米水泥磨一倉內(nèi),經(jīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)一定時間,倒磨清倉稱量檢測。

表4

項  目

一    倉

二  倉

球徑(mm)

φ90

φ80

φ70

φ60

φ50

φ20×25~φ30×35

重量(kg)

1512

5020

5030

2018

508

17000

材 質(zhì)

高鉻釩鈦鑄鐵球

白口鐵段

平均球徑(mm)

73.6

裝載量(t)

14.088

17.00

填充率(%)

32

32

 

  3 生產(chǎn)應(yīng)用試驗結(jié)果 
  
1.高鉻釩鈦鑄鐵球幾何尺寸及重量變化(見表5)

表5

項目

φ90

φ80

φ70

φ60

φ50

備注

X

原尺寸(mm)

89.90

80.00

70.30

59.90

50.04

連續(xù)

運轉(zhuǎn)

1758

小時

使用后尺寸(mm)

88.97

78.47

68.50

59.07

48.87

球徑減量(mm)

0.93

1.53

1.80

0.83

1.17

Y

原尺寸(mm)

90.20

81.14

70.70

60.90

50.08

使用后尺寸(mm)

89.03

80.07

69.67

59.23

49.7

球徑減量(mm)

1.17

1.07

1.03

1.67

1.10

原裝重量(kg)

1512

5020

5030

2018

508

清倉后重量(kg)

1450

4815

4828

1937

487

磨耗量(kg)

62

205

202

81

21

             注:球徑幾何尺寸的測量,是將各規(guī)格球按級配表分別稱量堆放,然后
             分別在各規(guī)格球堆中任意取10個球,測量其幾何尺寸,取平均值,X方向
             指分型面方向,Y方向指垂直分型面方向。

  2.清倉檢測試驗結(jié)果(一倉)
  
清倉檢測試驗結(jié)果詳見表6。

表6

累積粉磨時間(h)

水泥生產(chǎn)總量(t)

水泥

細度(%)

磨機

產(chǎn)量(t/h)

裝球

總量

(kg)

球總

耗量

(kg)

碎裂球總量

(kg)

破碎率

(%)

單位產(chǎn)品耗球(g/t水泥)

粉磨

總電耗

(kwh)

單位產(chǎn)品電耗

(kwh/t水泥)

1758

22643

4

12.89

14088

571

113.4

0.8

30.23

668040

29.5

  4 經(jīng)濟效益分析
  
使用普通鍛鋼球和使用高鉻釩鈦鑄鐵球的各項指標(biāo)對比詳見表7。
  通過表7所列數(shù)據(jù),分析如下:

表7

研磨材料

磨機產(chǎn)量(t/h)

球   耗

(g/t水泥)

電  耗

(kWh/t水泥)

價  格

(元/t球)

研磨材料費用(元/t水泥)

高鉻釩鈦鑄鐵球

12.89

30.23

29.5

4000

0.12

普通鍛鋼球

11.85

500.00

32.1

1300

0.65

  1.提高了水泥磨機產(chǎn)量
  使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較,水泥磨機臺時產(chǎn)量提高1.04噸。全年平均運轉(zhuǎn)率為72%,每年運轉(zhuǎn)6220小時,全年可增產(chǎn)水泥6468.8噸,每噸水泥獲利稅按20元計算,年增利稅12.94萬元。

  2.降低了電耗
  使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較,水泥電耗下降了2.6度/噸水泥。該廠年產(chǎn)水泥13萬噸,每年可節(jié)電33.8萬度,全年可節(jié)約電費10.14萬元。

  3.降低了球耗
  使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較,水泥球耗下降了469.77克/噸水泥。該廠年產(chǎn)水泥13萬噸,年節(jié)約鋼材61噸。由于球耗低,水泥研磨材料費用降低0.53元/噸水泥。全年可節(jié)約研磨材料費用6.89萬元。

  4.減少了倒磨清倉次數(shù),提高了磨機運轉(zhuǎn)率
  
該廠使用普通鍛鋼球時,平均每月倒磨篩選一次。使用高鉻釩鈦鑄鐵球后,倒磨清倉周期由原來每月一次,減到每季一次,減少了開停機次數(shù)。年倒磨清倉次數(shù)減少8次,每次停機16小時,年磨機運轉(zhuǎn)時間增加128小時,臺時產(chǎn)量按13噸計算,該廠2臺水泥磨,年增產(chǎn)水泥3328噸,年增利稅6.65萬元。

  綜上所述,該廠水泥磨機全部使用高鉻釩鈦鑄鐵球,與原來使用的普通鍛鋼球比較,全年可增加收益總計36.62萬元。

  5 結(jié)論
  
從表面上看,高鉻釩鈦鑄鐵球價格比較高,是普通鍛鋼球價格的3.08倍,而前者的耐磨度為后者的16.5倍。雖然一次性投資大,但總的經(jīng)濟效益較好,完全有必要在水泥行業(yè)中推廣應(yīng)用。

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