循環(huán)負(fù)荷率與粉磨效率的關(guān)系
2011-02-15 00:00
循環(huán)負(fù)荷率是選粉機(jī)粗粉與細(xì)分之比。選粉效率是指出口中某一粒級(jí)的細(xì)分量與選粉機(jī)喂料量中該一粒級(jí)含量之比。
它們之間有著密切的關(guān)系。循環(huán)負(fù)荷過大，磨內(nèi)物料量過多影響著粉磨效率，循環(huán)負(fù)荷率反映出磨機(jī)和選粉機(jī)的配合情況。循環(huán)負(fù)荷率的高低也代表著物料在球磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間的長(zhǎng)短。循環(huán)負(fù)荷率過高，說(shuō)明物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短、其被粉磨的程度可能不足，出磨物料中細(xì)粉含量偏低，粉磨系統(tǒng)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高受到限制；若循環(huán)負(fù)荷率過低，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，合格的細(xì)粉不能及時(shí)出磨，容易發(fā)生過粉磨現(xiàn)象，也會(huì)造成粉磨效率降低、影響磨機(jī)產(chǎn)量。
因此，必須在適當(dāng)?shù)难h(huán)負(fù)荷率下操作，才能提高磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量。循環(huán)負(fù)荷和級(jí)配、磨內(nèi)通風(fēng)、設(shè)備性能，都有著很大的關(guān)系。
1. 影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素
影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素很多，其中包括三個(gè)大的方面：一是物料性質(zhì)方面，有入磨粒度、易磨性、成品粒度、物料溫度、水分、助磨劑等。二是工藝參數(shù)方面，有球鍛級(jí)配、裝載量、磨內(nèi)物料流速、冷卻、通風(fēng)等。三是機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，有長(zhǎng)徑比、倉(cāng)位、襯板形式、篦板形式、篦孔大小、選粉機(jī)的性能、收塵效率等。
2. 入磨粒度
入磨粒度并不是越小越好。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)把入磨平均粒徑降低到10mm以下時(shí)，對(duì)于磨機(jī)產(chǎn)量的增加并不明顯。以前都認(rèn)為粉磨１噸物料所需的能量是破碎１噸物料所需的能量20倍以上，現(xiàn)在看來(lái)這個(gè)理論不完全正確。一臺(tái)磨機(jī)有兩個(gè)功能，一是破碎，二是研磨，原因是當(dāng)入磨物料小于一定粒徑后，即使再減小入磨粒徑，增產(chǎn)的效果也不會(huì)明顯。特別是對(duì)于閉路系統(tǒng)，管磨機(jī)至少設(shè)為兩倉(cāng)，前面所說(shuō)的20倍，是指的研磨倉(cāng)，大球倉(cāng)是破碎而不是研磨。當(dāng)物料小于一定粒徑后，只要一倉(cāng)的級(jí)配合理、倉(cāng)長(zhǎng)到位，物料進(jìn)入二倉(cāng)完全能夠達(dá)到所需粒徑要求。
3. 鋼球級(jí)配
如何確定一倉(cāng)最大球徑呢：磨機(jī)的直徑不同，帶球高度不同，所產(chǎn)生的勢(shì)能也完全不同。從試驗(yàn)看出，當(dāng)把一個(gè)Φ70mm的球從40cm的高度自由落下，其所具有的勢(shì)能完全可以將一個(gè)直徑為25mm的熟料顆粒擊碎。那么，一倉(cāng)球級(jí)配應(yīng)確定幾級(jí)？根據(jù)我廠及其它生產(chǎn)廠家多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一倉(cāng)級(jí)配為3級(jí)或2級(jí)甚至于1級(jí)。目前很多廠家大球倉(cāng)至少4級(jí)以上配球，甚至達(dá)6級(jí)之多，理由是大塊料用大球破，小塊料用小球破。還有人認(rèn)為一倉(cāng)的流速可用球配控制，使物料進(jìn)入二倉(cāng)或研磨倉(cāng)的粒度達(dá)到人為的要求。實(shí)際并非如此。
一倉(cāng)用級(jí)配來(lái)控制物料的流速，或想要起到研磨效果，可能性很小，主要是要能將級(jí)配控制好。另外，球徑還要和襯板形式相匹配：提升襯板帶球高、沖擊力大，球徑可小些；對(duì)于一倉(cāng)的新襯板和舊襯板也要區(qū)別對(duì)待。在沖擊能量足夠的前提下，球徑應(yīng)最小，以便增加鋼球的個(gè)數(shù)，使鋼球?qū)ξ锪系臎_擊次數(shù)增多，從而達(dá)到提高粉磨效率的目的。
二倉(cāng)用球好還是用鍛好，值得探討。國(guó)外有95%的水泥磨二倉(cāng)或研磨倉(cāng)是用球。事實(shí)上也是用球比用鍛好。在粉磨過程中，球是點(diǎn)接觸而鍛是線接觸。從理論上講用鍛比用球好，但是，在系統(tǒng)中即使將鍛的級(jí)配調(diào)整到合理狀態(tài)，保持的時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)，原因是鍛的兩頭帶有輪角，特別質(zhì)量較差的鍛，輪角易損度大，鍛與鍛之間的空隙率將發(fā)生明顯變化。而使用球時(shí)，磨損變化較小，調(diào)整到最佳狀態(tài)后能夠保持半個(gè)月以上，范圍較寬。眾所周知，合理的磨內(nèi)流速?zèng)Q定合理的出磨細(xì)度，合理的出磨細(xì)度決定合理的循環(huán)負(fù)荷，合理的循環(huán)負(fù)荷決定合理的水泥顆粒級(jí)配，同時(shí)也決定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。此外，二倉(cāng)應(yīng)盡可能使球的表面積最大化，使每噸研磨體的表面積達(dá)到50㎡以上；球的級(jí)配不要超過二級(jí)，小球級(jí)配太多，流速難以控制，影響粉磨效率。
4. 補(bǔ)球和加球
在生產(chǎn)過程中補(bǔ)球非常關(guān)鍵，什么時(shí)候補(bǔ)球要有依據(jù)不能盲目的補(bǔ)充。
在正常電流情況下，根據(jù)出磨物料的顆粒分布，確定大球倉(cāng)與小球倉(cāng)的比例，正常情況下為4∶6；不正常情況下，要根據(jù)感覺加小球。在加球時(shí)如果沒有把握，大球和小球最好不要同時(shí)加，先加小球；當(dāng)小球或小鍛加進(jìn)去之后，運(yùn)轉(zhuǎn)一到二個(gè)班，看電流和三個(gè)細(xì)度的變化情況，再?gòu)哪ヮ^加入大球。如果磨機(jī)電流正常，或變化不大，磨內(nèi)流速過快，可能有以下幾個(gè)方面的原因：
（1）二倉(cāng)的裝載量偏少；（2）二倉(cāng)的球配不合理，造成研磨體間的空隙率過大；
（3）一倉(cāng)裝載量偏多；（4）磨內(nèi)風(fēng)速過大；
（5）助磨劑的用量過多。如果磨機(jī)的電流變化不大，但磨機(jī)的流速慢、產(chǎn)量低，有可能是二倉(cāng)裝載量偏多、一倉(cāng)裝載量偏少，磨內(nèi)風(fēng)速過小，助磨劑的用量偏少。
5. 研磨體的裝載量
在粉磨過程中，適當(dāng)提高填充率（研磨體裝載量）對(duì)提高產(chǎn)量是有一定作用的，在某種程度上可提高磨機(jī)的粉磨效率。但研磨體的填充率不是越高越好，特別對(duì)于直徑較小的磨機(jī)來(lái)說(shuō)，若一倉(cāng)的填充率過大，勢(shì)必降低大球倉(cāng)中大球的勢(shì)能。研磨體的裝載量增多有時(shí)是一種假象，多了不一定是好事。與磨內(nèi)襯板的工作面關(guān)系很大，隨著襯板工作面的不斷磨損，磨機(jī)的裝載量將會(huì)逐漸增加，而粉磨效率不一定能夠提高。在正常情況下為使磨機(jī)的裝載量最大，必須做到以下幾點(diǎn)：
（1）使每一塊襯板的重量最輕；（2）滑動(dòng)軸承面與中空軸的接觸面要合理，不能包軸產(chǎn)生制動(dòng)現(xiàn)象；
（3）潤(rùn)滑；（4）電機(jī)的實(shí)際功率和線路產(chǎn)生的壓降，壓降大對(duì)研磨體的裝載量影響很大。這些問題都是日常生產(chǎn)當(dāng)中的管理問題。解決這些問題的主要目的使起動(dòng)電流盡可能減小。
6. 選粉機(jī)的性能
選粉機(jī)是閉路粉磨系統(tǒng)的重要組成部分，選粉機(jī)的操作參數(shù)將關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)，其性能將直接影響系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。了解選粉機(jī)的性能和合理的有關(guān)工藝參數(shù)至關(guān)重要。選粉機(jī)的分選效率越高，成品量越多，磨機(jī)的產(chǎn)量也越高。同時(shí)也說(shuō)明選粉機(jī)撒料盤結(jié)構(gòu)合理、分散效果好等。最簡(jiǎn)單的方法，就是測(cè)定回料中30μm顆粒的百分含量，回料中30μm含量越少，選粉機(jī)的性能也就越好。
7. 粉磨只對(duì)粗級(jí)別的顆粒起作用
粉磨只對(duì)粗級(jí)別的顆粒起作用，這是粉磨理論的精髓。一倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)生的較細(xì)物料都是打碎的或者說(shuō)擊碎的。磨頭進(jìn)入的回料從球的空隙里很快穿過一倉(cāng)，過隔倉(cāng)板進(jìn)入二倉(cāng)，二倉(cāng)內(nèi)的研磨體對(duì)物料只存在研磨，不存在破碎，或者說(shuō)對(duì)物料破碎的作用較小，小的研磨體在磨機(jī)筒體的帶動(dòng)下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為蹭動(dòng)、滾動(dòng)和滑動(dòng)。小的研磨體在瀉落和蹭動(dòng)過程中對(duì)物料顆粒進(jìn)行研磨和剝離作用。一般的高效選粉機(jī)的選粉效率能夠達(dá)到65%已經(jīng)不錯(cuò)了，選粉效率已不能作為衡量選粉機(jī)的一項(xiàng)主要指標(biāo)。對(duì)于任何一臺(tái)選粉機(jī)組，都能夠?qū)⑦x粉機(jī)的選粉效率調(diào)到90%以上，最簡(jiǎn)單的方法就是把出磨細(xì)度調(diào)到成品細(xì)度，走到極端，這樣閉路粉磨就失去了意義。
8. 收塵與通風(fēng)
磨機(jī)的收塵在粉磨系統(tǒng)中是比較關(guān)鍵的。收塵器除了環(huán)保作用外，更重要的一個(gè)作用是風(fēng)選作用。通過收塵器的風(fēng)選，將磨內(nèi)的微粉回收到系統(tǒng)之外。如果磨內(nèi)的微粉不能及時(shí)排至循環(huán)系統(tǒng)外，這些小于3μm的顆粒塑性很強(qiáng)，也可以說(shuō)是塑性顆粒像橡皮泥一樣，并且能帶有較高的電荷。日本石川島公司的測(cè)定結(jié)果表明，磨內(nèi)最高電壓可達(dá)到2000V。這些顆粒如果不能及時(shí)排出，將會(huì)越聚越多，在研磨體之間、研磨體與磨體之間形成緩沖墊層，嚴(yán)重影響粉磨效率。還有一個(gè)重要的方面，通風(fēng)能夠帶走磨內(nèi)的熱量。在正常情況下，磨內(nèi)溫度不超過50℃時(shí)，對(duì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量沒有明顯的影響；溫度超過50℃、小于80℃時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降15%；溫度超過80℃時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降20%以上。原因就是隨著溫度的升高，可塑性顆粒將增多。不難想象，為將這些微小顆粒及時(shí)排至循環(huán)系統(tǒng)之外，收塵與通風(fēng)至關(guān)重要。
9、選粉能力和粉磨能力的匹配
在生產(chǎn)實(shí)際中很難使粉磨能力與選粉能力達(dá)到平衡，那么選粉能力與磨機(jī)的粉磨能力如何匹配呢？通常情況下，選粉能力要大于粉磨能力，決不能因選粉能力的不足而影響粉磨能力的發(fā)揮。目前有95%以上的水泥磨的粉磨能力都沒有得到很好的發(fā)揮。粉磨效率的提高是一個(gè)系統(tǒng)工程。
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