磨尾選粉技術(shù)在串聯(lián)水泥粉磨系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

費豪文

(合肥中亞建材裝備有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230041)

0 前 言

水泥粉磨系統(tǒng)是由Φ3.8 m×6.5 m球破磨+Φ3.8 m×14 m二級磨串聯(lián)而成。對該系統(tǒng)進行了高產(chǎn)高細(xì)磨技術(shù)改造，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，經(jīng)濟效益明顯。

1 改造前基本情況

1.1 粉磨物料

P·O42.5水泥，物料配比為：熟料92%、石灰石4%、脫硫石膏4%，球破磨和二級水泥磨前分別加0.01%助磨劑及0.03%助磨增強劑。入磨物料粒度：熟料≤25 mm，石灰石≤10 mm[1]。

1.2 工藝流程

粉磨系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

研磨材料進入，通過輸送機將球裂紋進行初磨，然后再經(jīng)二次研磨進行磨削。小產(chǎn)品從研磨中取出，與一定量的礦粉混合，送至成品組合物。

1.3 主要破球性能及參數(shù)

3.8 m×6.5 m球斷裂規(guī)格，主機功率121 527 kW；250 kW，磨機上部結(jié)構(gòu)容量100.00 t，磨機內(nèi)只有一個籃。

1.4 主要特性及二次研磨參數(shù)

二次研磨規(guī)范F3.8 m×14 m，主機功率2 215 W；500 kW，195t磨床總負(fù)荷，磨分為三個倉庫，一、二倉為一層，二、三倉為二層。

1.5 球磨效果

1)尾吊裝置啟動前，采用篩分裝置和電源線，現(xiàn)場孔過大(3.0 mm)，材料基本通過100%，不能將厚、薄物料分開，供電線路長度約0.5 m，從而導(dǎo)致有效磨長的損失。

2)只有一個破碎球的研磨室，鋼球和研磨材料沒有合理的分選。

由于上述原因，球的磨削效果較弱。當(dāng)t-h-e輸出量為90 t/h時，原位沉降0.08 mm約為66.5%，其余2 mm篩網(wǎng)為8%～9%。

1.6 二次銑削

1)由于球的損壞，磨粒中粗顆粒較大，磨頭二次元件必須用鋼球破碎，但也有一個破碎能力較低的20～30 mm球。而第二容器的灌裝速度高，造成磨礦能力不均勻。

2)容器的第二種材料是一種液體良好的小粉末。涂層裝置位于第二料庫與第三料庫之間，使第二容器物料的流速較快，物料球比低，磨削能力有限。

3)如果二次研磨過大(12 mm)，則容易降低三個物料箱的比例和研磨厚度。

由于上述原因和熟料的研磨效率低，熟料研磨溫度可達(dá)110℃；，如果成品的現(xiàn)場放置小于4.0%，中斷系統(tǒng)可控制90 t/h，系統(tǒng)性能約為90 t/h[2]。

2 尾銑技術(shù)在水泥粉磨中的應(yīng)用

2.1 球磨改進

雖然化學(xué)反應(yīng)需要干燥材料，但有時需要不同的研磨機才能獲得產(chǎn)品。實驗室規(guī)模磨礦應(yīng)改變各種磨料，改變熟料用量，不改變研磨條件。如果破碎機保持不變，應(yīng)根據(jù)礦石質(zhì)量改變熟料用量，并將混合物添加到熟料的基材中，在相同條件下，一定比例吸收一定的礦物，并在一定時間內(nèi)進行，分析磨料的粒度分布和密度比。不同類型的磨料只適用于熟料的磨削，而其他類型的磨料對磨粒材料的影響不明顯。添加磨料添加劑可以降低加熱，提高磨削速度，提高研磨效率，因此，在工業(yè)中使用磨料添加劑也能顯著提高生產(chǎn)效率和粒度分布。在鋼球裝卸時，彈頭斷裂有效長度為0.64 m，鋼球容器由一個集裝箱變?yōu)閮蓚€倉庫，兩個倉庫之間增加兩層單元，增加托盤板，托盤精確切割加熱45 mm厚，寬6 mm。拆下尾部提升裝置并添加分離器容器。

筒倉總寬度主要由弧形篩網(wǎng)、不銹鋼篩網(wǎng)(孔徑1.4 mm)和雙向篩網(wǎng)組成。

選粉機總寬度340 mm，由弧形網(wǎng)架、不銹鋼篩板(孔徑1.4 mm)、雙向?qū)к墶⑼L(fēng)板等組成，物料在運行過程中通過腳手架孔進入容器，篩分后，將厚、薄物料分離，小于1.0 mm的物料由磨機排出，大于1.0 mm的物料返回破碎機進行進一步研磨。粉塵分離率與滾筒轉(zhuǎn)速相當(dāng)，粉塵分離精度取決于現(xiàn)場板孔直徑，結(jié)果表明，改進效果較好[3-4]。

2.2 二次研磨

1)將原來的三個料倉改為兩個料倉，在兩個料倉之間安裝單層篦板，不僅大大降低了料倉分離裝置的重量和成本，而且降低了磨機內(nèi)的通風(fēng)阻力，改善了磨機內(nèi)的工作條件。

2)更換二次磨出口篦板，篦孔由12 mm寬改為6 mm寬，溢流高度適當(dāng)，既優(yōu)化了磨內(nèi)流動，又減少了水泥篩分渣[5]。

3)研究發(fā)現(xiàn)，脫硫石膏含水率高是產(chǎn)量波動的主要原因，其添加位置由球磨前改為二次粉磨前[6]。

3 效果分析

3.1 技術(shù)改造效果

1)技術(shù)改造后，磨礦系統(tǒng)實際功率沒有增加，系統(tǒng)平均產(chǎn)量達(dá)到130 t/h以上。粉磨料0.08 mm殘渣在40%～50%穩(wěn)定，水泥制品0.08 mm殘渣在40%～50%穩(wěn)定≤2.0%

2)改造前系統(tǒng)電耗約為42.0 kWh/t，改造后系統(tǒng)電耗約為29.1 kWh/t，節(jié)電44.3%。

3)如果取消0.01%助磨劑，不同齡期水泥制品的強度不會降低，每噸水泥可節(jié)約成本2.0元左右。

3.2 理論分析

1)磨尾分離倉篩板直徑為1.4 mm，遠(yuǎn)小于技改前的3.0 mm。實驗工作分為工業(yè)測量和實驗室工作。由于小顆粒的再生或重建，雖然化學(xué)反應(yīng)需要干燥材料，但有時需要不同的研磨機才能獲得產(chǎn)品。實驗室規(guī)模磨礦應(yīng)改變各種磨料，改變熟料用量，不改變研磨條件。如果破碎機保持不變，應(yīng)根據(jù)礦石質(zhì)量改變熟料用量，并將混合物添加到熟料的基材中，在相同條件下，一定比例吸收一定的礦物，并在一定時間內(nèi)進行，分析磨料的粒度分布和密度比。大部分磨料只適用于熟料的磨削，而其他類型雖然化學(xué)反應(yīng)需要干燥材料，但有時需要不同的研磨機才能獲得產(chǎn)品。實驗室規(guī)模磨礦應(yīng)改變各種磨料，改變熟料用量，不改變研磨條件。如果破碎機保持不變，應(yīng)根據(jù)礦石質(zhì)量改變熟料用量，并將混合物添加到熟料的基材中，在相同條件下，一定比例吸收一定的礦物，并在一定時間內(nèi)進行，分析磨料的粒度分布和密度比。不同類型的磨料只適用于熟料的磨削，而其他類型的磨料對磨粒材料的影響不明顯。添加磨料添加劑可以降低加熱，提高磨削速度，提高研磨效率，因此，在工業(yè)中使用磨料添加劑也能顯著提高生產(chǎn)效率和改善粒度分布。在鋼球裝卸時，彈頭斷裂有效長度為0.64 m，鋼球容器由一個集裝箱變?yōu)閮蓚€倉庫，利用范德華力冷凝或直接涂層使表面變軟。從工業(yè)經(jīng)驗來看，在工廠和整個電路中，物料的吞吐量和流量都有很大的影響[7]。

水泥熟料難磨，熟料的細(xì)磨是水泥工業(yè)面臨的主要問題之一。助磨劑應(yīng)該對成品的下游過程有不利的影響。工業(yè)調(diào)查是在某水泥廠進行的。銑削設(shè)備由兩個隔室的空氣掃掠球磨機組成，布置在閉路上，開路磨機的第一隔室包含直徑在90～30 mm的球，而第二隔室則包含20 mm的球。樣品是從兩室球磨機的封閉回路，水泥研磨與不助磨劑。篩分精度因此大大提高。技改后出磨物料0.08 mm篩篩余≤50%，2 mm篩篩余≤1%，分別較技改之前降低了24.8%和88%，且1 mm篩篩余≤5%，基本消滅了1 mm以上的粗顆粒。球破磨粉磨效果提高明顯。在水泥熟料中加入適量、合適的磨礦添加劑，將使水泥熟料比不加添加劑的磨礦產(chǎn)品得到更好的磨碎效果。通過室內(nèi)實驗研究了不同類型磨削添加劑對產(chǎn)品細(xì)度和可壓縮性的影響。在球磨機上對不同用量的三乙醇胺(TEA)、乙二醇(EG)和Cemex進行了一定磨礦條件(球磨機粒度、轉(zhuǎn)速和填充比)的試驗。利用激光粒度儀對產(chǎn)品的粒度分布進行了測試，并采用壓縮度試驗(Carr’s Index)進行了研究。隨著CEMEX加入量的增加，曲線向細(xì)化區(qū)的運動隨Cemex加入量的增加而增加。這是因為在0.2%的濃度下，顆粒傾向于團聚，使粒度變粗，但隨著Cemex濃度的增加，顆粒尺寸變細(xì)。磨料在顆粒表面的吸附降低了顆粒的粘聚力，從而防止了顆粒的團聚。當(dāng)球團涂層較少，磨機襯里涂層較少，團聚現(xiàn)象較少時，流動性可得到提高[8]。

隨著EG含量的增加，顆粒尺寸分布會導(dǎo)致曲線向粗尺寸區(qū)域移動。在水泥熟料中加入EGHAS后，顆粒團聚導(dǎo)致水泥熟料破碎率降低。雖然粒度分析結(jié)果表明，隨著EG濃度的增加，粗顆粒增多，但壓縮性指數(shù)顯示，隨著磨料用量的增加，流動性增大。通過對球磨機內(nèi)襯涂層的觀察，可以證明其流動性有所提高。結(jié)果表明，EG的加入使球磨機內(nèi)襯涂層減少。對于目前的工作，Cemex被認(rèn)為是最合適的。隨著添加劑濃度的增加，水泥熟料的壓縮性指數(shù)下降，可能是由于水泥熟料壓實度和團聚度的降低所致。隨著磨礦添加劑濃度的增加，水泥熟料的流動性也隨之提高。希望這項工作的成果將有助于水泥工業(yè)在其業(yè)務(wù)中合理使用助磨劑。

2)將球磨機由原來的一倉改為兩倉，對物料進行分級粉碎，總有效長度增加了0.64 m，提高了粉碎能力[9]。

3)由于二次磨的進料基本上是小于1 mm的細(xì)粉，這就為在料倉中使用型鋼創(chuàng)造了條件。技術(shù)改造后，二次磨100%裝載型鋼，粉磨能力進一步提高。

4 結(jié)束語

與其他類似的磨前工序(增設(shè)軋機、單輥軋機、立輥軋機、快軋機等)相比，由于操作維護方便，可采用大量軋機進行磨球、除塵、提升等設(shè)備。如何優(yōu)化工藝，改進工藝，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，是一個值得注意的問題，將原磨(道碴磨)改造成高性能的篩分磨，可以減少篩分殘渣，消除粗顆粒，有效優(yōu)化粉磨物料的粒度分布，顯著提高粉磨能力，在水泥熟料中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿炔惶砑油饧觿┠芨玫靥岣咚嗍炝系姆勰バЧ珻emx被認(rèn)為是最合適的。隨著外加劑濃度的增加，水泥熟料的密度指數(shù)降低，這可能是由于水泥熟料的密度和團聚度降低所致，隨著外加劑濃度的增加，水泥熟料的流動性增加，通過對高產(chǎn)、高二次精軋機進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造，系統(tǒng)的效率和質(zhì)量得到進一步提高，工期短、經(jīng)濟效益明顯。

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