Φ3.8×12M水泥磨改造閉路高細高產磨的方法

　　目前水泥球磨機的生產方式主要有兩種：閉路粉磨系統(tǒng)和開路高細高產粉磨系統(tǒng)。如何將這兩種生產方式科學地融合在一起形成“閉路高細高產粉磨系統(tǒng)”一直是許多水泥研究者孜孜不倦的研究目標。由南京工業(yè)大學、鹽城工學院、鹽城紫光建材設備有限公司成功研制出T-Sepax高效渦流選粉機后，又于二00四年底再次研制成功了“閉路高細高產粉磨系統(tǒng)”，并成功地推向了市場。在全國多家水泥企業(yè)使用之后受到客戶好評。

　　一、水泥球磨機的生產方式
　　水泥球磨機目前主要有以下兩種生產方式：
　　1、開路高細高產磨系統(tǒng)
　　開路高細高產水泥磨技術經過多年的研究和應用目前已經成熟，其優(yōu)點是：具有很大表面積的微鍛或微球的使用，使球磨機的研磨效率得到進一步的提高，水泥的細度進一步降低，顆粒形貌良好，容易達到水泥新標準的要求。在國內有部分廠家甚至將比表面積不高的中短磨閉路粉磨系統(tǒng)改造成開流高細高產磨，以滿足水泥新標準的要求。其缺點是：

　　a.系統(tǒng)產量低于閉路磨系統(tǒng)；
　　b.水泥顆粒分布比較寬，雖然能制得高比表面積的水泥，但水泥中＜3μm的微細粉含量較高，水泥的需水量增加，水泥密實度降低，不利于水泥的強度發(fā)揮。

　　2、閉路粉磨系統(tǒng)
　　即由管磨機和選粉機組成的粉磨系統(tǒng)，也是目前采用得最多的一種粉磨系統(tǒng)。對于配用了O-Sepa選粉機和轉子式選粉機的球磨機，因受選粉機本身使用性能及操作參數的影響，粗粉中的微細粉含量較高，使球倉的緩沖能力增強，從而削弱了一倉大球對物料的沖擊力，磨機的產量偏低，特別是水泥的細度也偏粗，比表面積偏低。還有一些廠家雖然水泥的細度已經控制在2%以下（指0.08㎜方孔篩篩余）但比表面積僅有280-300㎡/㎏，究其原因主要是水泥中雖然＞80μm的顆粒小于2%，但45-80μm的顆粒含量卻高達30%左右，而30μm以下的顆粒含量較少，僅有40～50%。我們一般要求比表面積在320㎡/㎏的水泥，其＞45μm的顆粒含量要小于12%。因此，普通閉路中短磨很容易出現強度偏低，比表面積不高的這種現狀。

　　二、閉路高細高產磨系統(tǒng)
　　由南京工業(yè)大學、鹽城工學院、鹽城紫光建材有限公司經過三年的時間聯(lián)合研制開發(fā)的閉路高細高產粉磨系統(tǒng)，就是采用Sepax高效渦流選粉機對現有的篩分磨進行閉路系統(tǒng)改造而成。其關鍵的技術改造要點在于：

　　1、原開路高細高產磨內改造
　　我們知道開路高細高產磨磨內物料的流速較慢，篩分隔倉板的篩分速度也較慢，研磨倉所使用的研磨體一般為微鍛（φ8、φ10、φ12）或微球，要求進入研磨倉的物料粒徑要小于3.0㎜，若改造成閉路系統(tǒng)后磨內物料的通過量比之前要高出三倍，磨內物料的流速必須加快，否則，磨機一倉極易產生飽磨現象，因此必須對磨內進行改造。

　?、?改變現有隔倉板的形式，提高篩分速度。
　　目前開路高細磨的篩分隔倉板的篩板多數是垂直布置的，物料通過篩板篩縫時的動力是物料的側向堆積壓力。由于堆積高度很小，堆積壓力較弱，物料的篩分速度較慢，篩分效率較低。由吉達公司研制成功并獲得國家專利的JD螺旋漿式篩分裝置則是將若干塊月牙形的細孔篩板組合成螺旋槳狀結構，充填在螺旋狀篩板上的物料在旋轉到一定高度后，在重力和堆積壓力的雙重作用下，在篩板斜面上自上而下滑落過程中進行篩分。通過眾多廠家的使用證明，當篩板篩縫的寬度縮小到1.5～2.0mm時，其通過能力完全能滿足閉路高細磨的要求。由于篩板的縫隙也進一步變小，微鍛倉中物料的流速必然加快，才能在使用原有微鍛的條件下進一步提高磨機的研磨效率，讓磨機多出合格的成品。

　?、?調整球倉的鋼球級配。
　　物料通過量增大后，我們可以通過調整球倉的鋼球級配來提高球倉物料的流速。

　?、?改造磨機出料裝置
　　一般開路高細高產磨的磨尾出料裝置都有延緩磨內流速的作用，將其改造成閉路高細高產磨必須要加快出料篦板的通過量。

　　2、采用高效選粉機
　　開路篩分磨改造成閉路篩分磨后，其磨內篩分隔倉板的篩分速度受到一定限制，要求磨機的循環(huán)負荷不宜太高，一般要控制在80～110%，這就要求選粉機的選粉效率必須要達到85%以上。由南京工業(yè)大學、鹽城工學院、鹽城紫光建材設備有限公司研制成功并獲得了多項實用新型專利的T-Sepax高流效渦選粉機，其選粉效率達到了90%以上。

 　　T-Sepax高流效渦選粉機優(yōu)點在于：
　　1)采用O-Sepa的分級原理（即由導向葉片與籠形轉子組成的渦流分級區(qū)）設計分級區(qū)域。

　　2)增設分散和予分級區(qū)域，采用高風壓，強氣流，首先將高速拋散的物料進行強力分散，并在旋轉氣流作用下將大于150～200μm的粗顆粒分離出來，這樣既提高了物料分散度，又大大減輕了主分離區(qū)域內物料的相互干擾作用。

　　3)徹底改變了現有各種選粉機分散與分離完全處在統(tǒng)一區(qū)域的弊端，將分散與分離區(qū)域隔開，能夠單獨分別調節(jié)分散和分離區(qū)域內氣體流場的流速，這樣既能提高物料的分散程度，又能提高物料的分離效率。

　　4)其專利型整流籠形轉子的運用使得分級圈表面氣體流場均勻而穩(wěn)動，其任何一處的氣體流速相對誤差均<5%，為精確分級創(chuàng)造了條件。

　　5)與O-Sepa選粉機相比，其分級效率要高5%以上，可達到85%以上，但其系統(tǒng)裝機容量卻要降低30%，且可在正壓下工作，細粉收集僅采用高效旋風筒即可，無需再配置龐大的氣箱脈沖袋式除塵器，這樣不但降低了粉磨電耗，而且也降低了投資費用（省去了氣箱脈沖袋式除塵器）和維護保養(yǎng)費用。

　　6)與轉子式選粉機相比其分級效率高出15%，而裝機容量卻差不多，因而產量要高出20～30%。

　　三、技術特點
　　1、水泥顆粒級配更趨合理
　　普通閉路粉磨系統(tǒng)，由于選粉機的選粉效率不高，循環(huán)負荷較大（轉子式在100～150%），因而磨機內的研磨體尺寸較大，物料在磨內的流速較快，出磨水泥中的成品量不高。比如，同樣在0.08㎜方孔篩篩余控制<3%的情況下，其<30μm的顆粒含量一般45～50%左右，3～30μm的含量只占40%左右，>45μm的含量反而占到20～25%，水泥顆粒偏粗，3～30μm的含量不高，水泥強度偏低。

　　開路高細磨制出的水泥其顆粒分布范圍較寬，當0.08㎜方孔篩篩余控制<3%時，其<30μm顆粒的含量一般60～65%，3～30μm的含量45～50%，而<3μm要占到15%左右，由于物料在磨內的停留時間長，過粉磨現象嚴重，水泥中<3μm的微粉較多，對水泥后期強度發(fā)揮不利。

　　閉路高細高產磨粉磨系統(tǒng)則彌補了上述兩種粉磨系統(tǒng)的不足。

　?、倥c普通閉路磨相比，由于磨內采用篩分裝置和微型研磨體，物料在磨內的流速大大降低，同時微鍛的表面積要增大到一倍以上，研磨能力大幅度提高。

　　②與開路高細高產磨相比，由于增設了新型Sepax高流效渦選粉機，物料在磨內的流速加快，研磨時間縮短，過粉磨現象大大減輕，水泥中<3μm的含量由15%左右下降到5%左右。

　　綜上所述，閉路高細高產粉磨系統(tǒng)磨制的水泥的顆粒級配將更趨合理，當生產比表面積大于340㎡/㎏的水泥時，其3～30μm含量占到60～65%，而<3μm的含量僅占5%左右，混凝土的性能大為改善。

　　2、粉磨工藝更趨完善
　　① 用先進的T-Sepax選粉機在獲得很高的選粉效率同時，球磨機的產量得到大幅度提高。
　　② 閉路磨磨內篩分裝置的應用，使得閉路磨也能采用表面積大得多的微鍛或微球，從而提高了磨機的研磨效率，水泥質量大幅度提高。
　　③ 通過改變選粉機的導向葉片角度、選粉機的風量和磨機的鋼球級配即可獲得我們所需要的水泥顆粒級配。
　　④ 通過改變選粉機轉子的轉速，即可方便地控制水泥的細度。
　　⑤ 根據各水泥廠物料的粒度、易磨性等參數，可通過調節(jié)“控制隔倉篦板”的過料速度來控制一二倉的流速，均衡一、二倉的能力。

　　四、技改方案
　　新橋水泥公司現有一臺Φ3.8×12M水泥磨，配用旋風轉子Φ4M 選粉機，臺產65-69t/h，比表面積330m2/kg，細度2.0%，現貴司打算在原有的工藝上對選粉機改造，同時對磨機內部進行系統(tǒng)改造，以提高磨機臺時產量、節(jié)能降耗，我司技術部門經仔細研究后確定如下磨機改造方案：

　　1、因原雙層隔倉板無篩分功能（無內篩分板）在磨機內只起強制導料作用，將通過篦板的小于13mm的顆粒導入二倉，雖然瞬時進入二倉的大顆粒的量不多，但由于大顆粒在二倉內的移動速度較慢，在二倉內大顆粒的量會越積越多從而嚴重干擾二倉研磨功能的發(fā)揮，因此，對雙層隔倉板改造如下：

　　A、拆除原隔倉板，采用我司開發(fā)的閉路高細篩分隔倉板，一倉篦板篦縫7mm。
　　B、二倉端采用帶通風孔護板，中間篩板為螺槳形不銹鋼篩板，篩縫2.5mm.

     C.更換原篩架為螺槳形篩板專用篩架

　　2、磨機研磨體的調整：
　　A、因磨前沒有細碎機故入磨物料粒度會有很大，因此一倉平均球徑可適當降低至75～83mm。
　　B、二倉由于采用帶篩分功能的雙層隔倉板，因此進入二倉的物料均小于2.5mm，因此可適當降低二倉平均鍛徑，去除原較大的鋼鍛，配鍛時以Φ20、Φ16、Φ12鋼球為主。

　　3、原出料篦板保持不變.

　　4、選粉機的改造.
　　A、改造選粉機的轉子,將原選粉機倒錐形分級轉子為帶水平隔板的圓柱形分級轉子，并在其周圍增加了一圈導風葉片，使得在圓柱形分級圈表面任何位置上，同質量顆粒所受的慣性力和從轉子表面到殼體的運動距離不變，因而分級精度特高.

      B、在選粉機下料處增設粗粉分離器.            

      C、調整選粉機密封迷宮環(huán)間隙，過大的間隙會造成選粉機成品跑粗，用戶為降低成品細度進而提高主軸轉速造成選粉機效率下降。

      D、改進進料分配器，選粉機均勻的進料、布料、分散是選粉機高效選粉的前提，進料的均勻性可影響到選粉效率5～10%。

      E、改造進風裝置使粗粉中的細粉清洗更徹底，將原普通離心風機改為高壓風機提高選粉機的選粉效率。

　　F.將原撒料盤改為中空螺旋漿式撒料盤.當中粗粉(60～150μm)經過高速旋轉的籠形轉子分級后在離心力的作用下拋向導向葉片失去動能,通過中空撒料盤落到中粗粉收集錐內,由于中粗粉被選出使細粉中的粗顆大大減少.使水泥顆粒級配更驅合理.

　　5、控制出磨細度15～20%（45μm篩余），循環(huán)負荷80～100%。

　　6、調節(jié)選粉機一次風量，保持磨內風速達1.0～1.2m/s。

　　7、技改效果：通過上述方法改造后使磨機臺時產量達到90t/h左右，比表面積達350m²/kg以上。

　　五、結束語
　　在“閉路高細高產粉磨系統(tǒng)”的開發(fā)研究過程中，我們充分吸收和借鑒了國內外最先進的技術成果，針對現有高效選粉機和磨內篩分技術存在的問題，有針對性的進行了重大改進和完善。對選粉機我們在采用了O-Sepa選粉機渦流分級原理的同時，還增設了螺旋漿式分散裝置及變截面的整流型籠形轉子，并使得選粉機完全可以在正壓狀態(tài)下工作，而無需配置氣箱脈沖袋式除塵器，并且系統(tǒng)阻力與同規(guī)格的O-Sepa選粉機相比要低得多，因而配置的電機功率僅是O-Sepa選粉機的70%左右，這樣既降低了系統(tǒng)的投資又節(jié)省了電力消耗。對球磨機的內部結構也進行了重大改進，采用了全新的螺旋漿式雙層隔倉板，與同規(guī)格開路篩分磨的篩分隔倉板相比，在篩隙寬度由2.5～3.0mm縮小到1.5～2.0mm時，其螺旋槳式篩分隔倉板的通過能力反而提高了3～4倍，從而使得閉路磨也能使用微鍛或微球，磨機的研磨效率大大提高。鑒于這種“閉路篩分磨”的技術特點和技術優(yōu)勢，在全國多家水泥企業(yè)的水泥粉磨系統(tǒng)中已經得到應用，并取得了驕人的業(yè)績。