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大规格球磨机圈流工艺的优越性浅析
发布时间：2013-10-14 09:42 来源：未知
1、前言
水泥强度检验采用ISO标准后，原来用GB检验的水泥改用新标准方法检验后，同样的水泥强度下降很大，有的甚至降低一个等级。这是由于ISO强度检验法对水泥中粗颗粒的敏感性更高，传统的水泥生产工艺采用开路系统，有的采用闭路系统但配置的选粉机是离心式或旋风式选粉机，生产出的水泥中不是超细粉含量高就是粗颗粒多。离心选粉机选出水泥成品中小于3um含量达20%以上，转子式选粉机生产的水泥成品中大于32um以上达30%以上。我们知道，采用ISO法测定水泥强度，使用的水泥量减少，沙粒间的水泥浆也少，提高水泥的活性更有利于ISO强度的发挥。相同筛余或比表面积的水泥，因为颗粒级配的不同，强度差别可能会很大，这是由于水泥中小于3um的颗粒水化很快，浆体硬化之前已完全水化，3d强度也显示不出来，而大于32um的水泥颗粒水化很慢，对28d强度基本没有贡献，增加水泥中3—32um颗粒含量是提高ISO强度的关键。因此，我们要通过选择先进的粉磨工艺或改造落后的工艺方法来取得最佳的水泥颗粒级配。对新建水泥粉磨系统，最好设计为带高效选粉机的闭路系统；对原来配置离心式、旋风式选粉机的闭路系统，要进行选粉机更新换代，进一步降低水泥细度，改善水泥颗粒级配；对于开路粉磨系统，可以改为带高效选粉机的闭路系统。作为拥有多数大规格球磨机的大规模水泥企业更应主动通过自身调整，加大型高效粉磨系统的投入，充分发挥熟料本身的活性，努力提高水泥中工业废渣的掺合量，降低粉磨电耗，实践证明，这是水泥企业节能降耗，扩大生产能力的有效途径，富通新能源销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械设备。
关于对水泥ISO强度更有利的粉磨工艺过去曾有两种观点：一是认为采用开路筛分磨。这种磨的结构是在磨内采用带筛分的双层隔仓板，后仓用小规格研磨体，有的还装有活化衬板，出料蓖板缝较小。通过双层筛分隔仓板的阻隔作用，能将大于2～3 mm的大颗粒料拦在前仓，可将进入后仓的物料粒度控制得更小一点，这样在一定程度上提高了出磨水泥的比表面积。这种磨和普通开路磨相比，由于筛分隔仓板的粗分离作用和小规格研磨体的使用，提高了磨机的粉磨效率，磨机的产量和细度有所提高。但这种粗分离作用绝对代替不了选粉机的精选粉，更不能控制水泥的颗粒组成，开流磨不能解决颗粒组成不合理的问题。通过对若干台开路磨的水泥成品颗粒级配的分析，其中大于32um颗粒占35%以上，小于1um颗粒占10%以上；另～种观点就是采用带选粉机的闭路粉磨工艺，但从许多水泥厂改造后反馈的数据分析，结果并不理想，有的虽然磨机产量提高了，但水泥比表面积下降，强度降低，混合材掺合量减少，究其原因，其中既有入磨物料粒度大，磨机本身级配的不合理，出磨中细粉少，最主要还是选粉机的分级粒径范围不能满足水泥最佳颗粒级配的要求。如早几年由于转子式等选粉机的成品粒径集中在20-60um，所以会出现开流磨混合材掺量比转子式圈流磨多的现象。随着新型粉磨工艺在水泥粉磨中的应用和选粉技术的发展，特别是大规格球磨机，磨头使用辊压机加V型选粉机或打散分级机，这种大规格球磨机的高配置和工艺参数的优化，为选粉机的高效使用创造了前提条件。随着近年来真正意义上的高效分级设备的出现和成功应用，让大规格球磨机优质、高产、低耗成为现实。其中最具代表性的是O-SEPA选粉机和K型水泥磨专用选粉机在‘p3.8 m水泥磨上用来生产高质量525R硅酸盐水泥，水泥产品各项性能指标均达到发达国家标准。
2、大规格球磨机圈流工艺的优越性
2.1可用来生产高性能水泥
商眭能水泥包括两个方面的含义：一是指所用熟料的强度全部或者近乎全部通过粉磨能在28 d内发挥出来。根据水泥最佳性能的颗粒级配理论，水泥中熟料颗粒必须在3~32um范围内，特别是16—24um的颗粒含量越多越好。二是指把混合材尽最大限度地掺到水泥中。根据水泥颗粒最佳紧密堆积的Fuller曲线理论，水泥中的颗粒要求小于3um达到29%，小于1um达到19%，大于32um达到25%，这样水泥的孔隙率小，标准稠度用水量低，水泥的密实度好。用混合材来取代这些细粉和粗颗粒，．把熟料充分利用好，这样才能生产出真正意义上的高性能水泥。高性能水泥粉磨其中重要的一点就是如何在粉磨上做到水泥颗粒的优化。那么，怎样保证水泥中熟料颗粒在3～32um范围内，同时其它的颗粒由掺合料来取代？这不但从工艺上要掺入一些易磨性好的，或者熟料和易磨性差的混合材单独粉磨后混合，最关键的耍采取高效选粉机，适当提高磨内流速，减少出磨中1um以下的量，通过选粉，把有效颗粒选出来作为成品，把大于32um的颗�；啬�，大大提高熟料的利用率。我们通过对K型选粉机在∮3,0 m以上水泥磨使用情况调查，发现正常情况下，水泥成品中1um以下颗粒的含量1%左右，32um以上的含量18%左右，这样生产的水泥颗粒组成合理。所以，山水集团专门用配套K型选粉机的磨机来生产出口水泥。
2.2提高大规格球磨机粉磨效率
众所周知，管磨机粉磨能量利用率只有3%左右，每产生100 m2/kg比表要耗电近20 kW·h。而辊压机基于料床挤压粉碎的原理，能量利用率高，每产生100 m2/kg比表仅耗电1 kW-h多。新型千法或有实力的水泥生产企业，在大规格水泥磨采取带辊压机的粉磨工艺。辊压机一次性挤压后小于2 mm的占40%以上，同时，为了充分利用辊压机的能效，同时配套分级机，主要有打散分级机和V型选粉机。V型选粉机分级精度高，其成品比表可达200 m2/kg左右，成品中不含2 mm以上料。这么细的入磨物料更容易产生过粉磨现象。在实际生产中，为防止过粉磨，这种大规格磨机磨内风速控制在1.6 m/s，磨内物料流速较快，利用高效选粉机将出磨中的细粉及时选出作为成品，粗粉回磨。这样，实现大规格球磨机的优质、高产。
2.3实现企业节能降耗
开流粉磨在近代的水泥厂设计中很少采用，这是因为在相同条件下，圈流产量比开流产量高约15%—30%，企业采用带高效选粉机的圈流水泥生产工艺，能实现节能降耗的目的。
2.4便于质量控制和生产调节
随着中国加入WTO后，水泥市场与世界接轨，实行新标准，水泥出口大幅度增加。国外特别是发达国家，对水泥盼性能要求非常高，还规定了水泥在施工中必须要达到的性能指标，这要求水泥细度高，级配合理，均匀性稳定。国内市场对水泥的品种需求参次不齐，为了满足不同市场对不同水泥品种的要求，水泥的生产必须在细度、颗粒级配、均匀性等可调节相控制的工艺下生产。这种生产工艺的要求，开路磨是无法保证的，只有带高效选粉机的生产工艺才能随时根据不同水泥品种和性能的需要来进行调节。
2.5有利于物料的分别粉磨
水泥中熟料和混合材的易磨性及其在水泥中的作用不一样，对其细度要求和掺入量也不相同�；旌戏勰ゾ褪前阉嗟呐浜狭瞎餐肽シ勰�，水泥中各组分的细度由其易磨性能决定，易磨性好的细度细，易磨差的细度粗。新型高效粉磨的一个重要标志就是将粉磨水泥的大宗组分分别粉磨，根据备组分在不同品种水泥中的要求，分别控制其颗粒组成和细度，这种工艺要求耍有混合装置，国内早些年采用进口装置（设备价格二百多万）。实际上选粉机不但能调节产品细度，其本身就是一个很好的混合装置。
3、大规格球磨机圈流工艺的应用举例
例：山水集团日照分厂一期≡3.8 m水泥磨应用K型选粉机将开流改为圈流，生产52.5R硅酸盐水泥前后的相关参数比较见表l。
4、大规格球磨机闭路改造注意事项
4.1加强辊压机的使用效果
同样的辊压机，使用效果会相差甚远，为了提高辊压机效率，严格控制入磨物料的细度，辊压机必须配备打散分级机或V型选粉机，V型选粉机分级精度高，成品中不含2mm以上料。打散分级机分级精度差，不能有效控制2 mm以上物料进入成品。但小型V型选粉机同样精度差，效率也不高。对于小规格（1.4m以下）辊压机配打散机比较经济。挤压粉磨系统产量和辊压机关系大，在生产中要严格控制辊缝宽度和工作压力。山水集团曰照分厂辊压机使用效果好是因为该厂的辊压机辊缝控制在37-41 mm，偏差小于3 mm；辊压机的工作压力为8—9MPa，偏差小于1．O MPa;V型选粉机能将辊压机的细粉严格控制在80um筛佘30%左右。
4.2选粉机的选型
大规格球磨机圈流系统选粉机要选择分级精度、选粉效率高的高效选粉机，而且选粉机的规格选型要大。
4.3控制入磨物料的温度
对于水泥球磨机，入磨物料的温度影响磨机的粉磨效率、水泥质量和选粉机的分散性能，综合考虑这些不利影响，要把入磨物料温度控制在60℃以内，若温度高要采取措施，减轻温度导致的系统粉磨状况恶化。例如：熟料喷水冷却、增大磨机通风、增加选粉机的旁路风量。
4.4磨内结构的调整
带辊压机的大规格圈流磨，由于入磨细，磨内流速快，磨内结构也要适应这种工艺的要求。
5、结论
大规格球磨机圈流粉磨工艺有利于节能降耗、优质高产；大规格球磨机圈流盼磨工艺的分级没备要采用高效选粉机。
