水泥粉磨工藝

1 水泥粉磨工藝水泥粉磨工藝 第一部分第一部分 粉磨基礎(chǔ)知識粉磨基礎(chǔ)知識 一 粉磨基礎(chǔ)知識一 粉磨基礎(chǔ)知識 粉磨的基本概念粉磨的基本概念 用外力克服固體物料分子之間的內(nèi)聚力 使之分裂 并使物料顆粒的粒徑減小的過程 稱之為粉碎或磨碎 簡稱粉磨 粉磨的分類 粉磨的分類 物料的粉碎一般是在破碎機(jī)和粉磨機(jī)內(nèi)分別進(jìn)行的 所 以按其粉碎物料的粗細(xì)程度又分為破碎和粉磨兩個機(jī)械操作過程 粉磨的目的 粉磨的目的 在于使物料獲得必要的分散度 成為一定組成的產(chǎn)品 以滿足各工藝過程的要求 粉磨加工的分類 普通粉磨 粒度 80 m 比表面積250 350 m2kg 高細(xì)粉磨 粒度 50 m 比表面積350 600 m2kg 超細(xì)粉磨 粒度 10 m 比表面積600 800 m2kg 水泥粉磨的意義 水泥粉磨的意義 水泥熟料的粉磨主要任務(wù)是提供一定顆粒組成的成 品 水泥的分散度可以用細(xì)度和比表面積來表示 在相同的礦物組成 條件下 分散度越高 水泥磨的越細(xì) 水泥的水化速度越快強(qiáng)度越高 特別是早期強(qiáng)度高 但是當(dāng)比表面積超過一定限度 強(qiáng)度增長不明顯 電耗反而會急劇增加 粉磨方式不同 即使比表面積相同 強(qiáng)度也會有所差別 粉磨方式不同 即使比表面積相同 強(qiáng)度也會有所差別 球磨機(jī)分類 球磨機(jī)分類 1 按長度與直徑之比分類 按長度與直徑之比分類 2 短磨機(jī) 長徑比在2以下時為短磨機(jī) 或稱球磨機(jī) 中長磨機(jī) 長徑比在3左右時為中長磨機(jī) 長磨機(jī) 長徑比在4以上時為長磨機(jī)或稱管磨機(jī) 球磨機(jī)的規(guī)格 球磨機(jī)的規(guī)格 用筒體直徑乘以長度表示 如 4 2 11m球磨機(jī) 2 2 按生產(chǎn)方式分 按生產(chǎn)方式分 干法粉磨機(jī) 喂入磨機(jī)的物料為干燥狀態(tài) 烘干粉磨機(jī) 喂入磨機(jī)的物料是潮濕的 濕法粉磨機(jī) 物料喂入時加入適量的水 3 3 按卸料方式分 按卸料方式分 尾卸式磨機(jī) 入磨物料由磨機(jī)的一端喂入 由另一端卸出 稱為尾 卸式磨機(jī) 中卸式磨機(jī) 入磨物料由磨機(jī)的兩端喂入由磨機(jī)筒體中部卸出 稱 為中卸式磨機(jī) 該類磨機(jī)相當(dāng)于兩臺球磨機(jī)并聯(lián)使用 這樣設(shè)備緊 湊 簡化流程 4 4 按傳動方式分 按傳動方式分 中心傳動 磨機(jī)的傳動中心線與磨機(jī)的筒體中心線一致 邊緣傳動 磨機(jī)的傳動軸中心線與磨機(jī)筒體中心線平行 傳動軸上的 小齒輪帶動安裝在磨機(jī)的端蓋上的大齒輪 使磨筒體回轉(zhuǎn) 5 5 按磨內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)形狀分類 按磨內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)形狀分類 球磨機(jī) 磨內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)主要是鋼球 這種磨機(jī)使用最普遍 棒磨機(jī) 磨內(nèi)裝入直徑為50 100mm的鋼棒作為研磨介質(zhì) 棒磨機(jī) 3 的長度與直徑之比一般為 1 5 2 棒球磨機(jī) 裝入圓柱形鋼棒 鋼球或鋼段 作為研磨介質(zhì) 礫石磨 磨內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)為礫石 卵石 瓷球等 6 6 按照粉磨方式 按照粉磨方式 閉路粉磨系統(tǒng) 閉路粉磨系統(tǒng) 出磨水泥經(jīng)選粉設(shè)備選粉后合格品作為成品入庫 而不 合格品回磨繼續(xù)粉磨 開路粉磨系統(tǒng) 開路粉磨系統(tǒng) 出磨物料即為成品 第二部分第二部分 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 二 影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素二 影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素 受物料性質(zhì) 水泥粉磨方法 生產(chǎn)工藝參數(shù)調(diào)整等因素的影響 1 1 物料的性質(zhì) 物料的性質(zhì) 入磨粒度 易磨性 成品粒度和比表面積 物料溫度 水分 助磨劑 1 物料的易磨性 表示物料粉磨的難易程度 與物料本身的結(jié)構(gòu)有關(guān) 熟料易磨性與礦物組成 率值有關(guān) 石膏 石灰石的易磨性較好 礦渣和粉煤灰的本身易磨性不好 但 礦渣加入一定量可以提高臺時 粉煤灰因自身是細(xì)粉 加入后可以起 到助磨劑的作用 提高磨機(jī)臺時 2 2 入磨物料粒度影響 入磨物料粒度影響 粒度小 可以相對減少鋼球的直徑 在裝載量一定的情況下 鋼 球個數(shù)增加 鋼球總面積增加 提高了鋼球?qū)ξ锪系姆勰バЧ?提高 4 了產(chǎn)量 降低了單位產(chǎn)品電耗 3 3 產(chǎn)品粒度及比表面積 產(chǎn)品粒度及比表面積 水泥研磨的細(xì)度對水泥質(zhì)量影響較大 提高細(xì)度 可提高水泥的 強(qiáng)度 但水泥產(chǎn)量會相應(yīng)下降 相應(yīng)的電耗也增大 水泥細(xì)度與強(qiáng)度的關(guān)系 水泥的早期強(qiáng)度與其表面積成正比 比表面 積每增加1 3天強(qiáng)度提高0 86 1 28天強(qiáng)度隨比表面積略有增加 每增加1 28天強(qiáng)度可以增加0 27 0 59 國內(nèi)表示水泥細(xì)度的方法四種 平均粒徑 篩余 比表面積和 顆粒分布 常用篩分細(xì)度和比表面積 但篩余細(xì)度相同時 比表面積 也不一定相同 以至于水泥強(qiáng)度相差很多 4 4 物料溫度的影響 物料溫度的影響 入磨物料溫度過高 將帶入大量的熱 加上粉磨過程中 絕大部分的 機(jī)械能均轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?使磨內(nèi)溫度較高 物料的易磨性變差 且細(xì)粉易 帶電荷 在靜電吸引作用下聚結(jié)在一起 或附著在研磨體和襯板上 降 低粉磨效率 入磨物料溫度高于50 時 磨機(jī)產(chǎn)量受到影響 超過80 時 產(chǎn)量 下降10 30噸 單位產(chǎn)品電耗上升 與正常生產(chǎn)情況相比 水泥磨 溫過高并持續(xù)較久 還會引起石膏脫水成半水石 膏 致使水泥假凝 水泥在庫內(nèi)結(jié)塊 包裝紙袋發(fā)脆 增大包裝和運(yùn)輸 過程中的破損率 因此出磨水泥溫度不宜超過110 120 5 5 物料水分的影響 物料水分的影響 對磨機(jī)產(chǎn)量影響較大 如果入磨物料平均水分達(dá)4 0 會使磨機(jī) 5 產(chǎn)量降低20 以上 嚴(yán)重時會粘堵隔倉板篦縫和下料口 使粉磨過程 難以進(jìn)行 但少量水分可以降低磨內(nèi)溫度 有利于減少靜電 提高粉 磨效率 一般入磨物料水分應(yīng)控制在1 0 1 5 6 6 助磨劑的影響 助磨劑的影響 物料在粉磨過程中 加入少量的外加劑 能夠顯著提高粉磨效率或降 低能耗 這種化學(xué)添加劑通常稱為助磨劑助磨劑 助磨劑種類繁多 助磨 效果差異很大 助磨劑按使用時的狀態(tài)可以分為固體 液體和氣體三 種 而用于水泥工業(yè)的助磨劑 常見固體和液體兩種 注 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 通用水泥中助磨劑的摻加量不得超過注 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 通用水泥中助磨劑的摻加量不得超過0 5 0 5 粉磨方式 粉磨方式 開路粉磨開路粉磨 優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 流程簡單 設(shè)備少 操作簡便 基建投資少 缺點(diǎn) 缺點(diǎn) 由干物料必須全部達(dá)到產(chǎn)品細(xì)度后才能出磨 所以當(dāng)要求產(chǎn)品細(xì) 度較細(xì)時 已被磨細(xì)的物料將會產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象 并在磨內(nèi)形成緩沖 墊層 妨礙粗料進(jìn)一步磨細(xì) 有時甚至出現(xiàn)細(xì)粉包球和堵塞隔倉板的 現(xiàn)象 從而降低了粉磨效率 產(chǎn)量低 電耗高 閉路粉磨閉路粉磨 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 可以消除過粉磨現(xiàn)象 同時出磨物料經(jīng)過輸送和分級設(shè)備時可散 失一部分熱量 粗粉再回磨重磨可降低磨內(nèi)溫度 因而粉磨效率高 產(chǎn)量高 一般產(chǎn)量可提高15 25 可用調(diào)節(jié)分級設(shè)備的方法來控制 產(chǎn)品的細(xì)度 因而能夠保證產(chǎn)品的細(xì)度 適用于生產(chǎn)多品種水泥 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 流程復(fù)雜 設(shè)備多 操作管理技術(shù)要求也高 基建投資大 6 開路磨的粉磨產(chǎn)品的特點(diǎn)之一是顆粒的粒徑分布范圍寬 而閉路磨 系統(tǒng)粉磨產(chǎn)品的粒度均齊 產(chǎn)量高 電耗低 3 3 生產(chǎn)工藝控制 生產(chǎn)工藝控制 1 1 喂料的均勻性 喂料的均勻性 對產(chǎn)量 電耗 比表面積及三氧化硫等有較大影響 其中對比表面積影響更明顯 要穩(wěn)定磨機(jī)喂料量 杜絕大幅度頻繁加減產(chǎn)量 應(yīng)以穩(wěn)定磨況 為主 逐漸提高產(chǎn)量和質(zhì)量 為提高水泥比面積 很多操作員采用大 幅減喂料或止料的方法 使水泥顆粒在過長時間內(nèi) 在強(qiáng)大的研磨體 沖擊下 反復(fù)粉磨壓縮引起 水泥結(jié)團(tuán) 集聚 速凝 形成 糊球 和 粘糊襯板 篦板等 惡性粉磨現(xiàn)象 磨機(jī)操作工要 根據(jù)磨機(jī) 提升機(jī)電流 出磨負(fù)壓及磨音情況等數(shù)據(jù)判斷磨機(jī)工況 及時進(jìn)行調(diào)整 2 2 磨機(jī)通風(fēng) 磨機(jī)通風(fēng) 可及時排除磨內(nèi)微粉 增加極細(xì)物料在磨內(nèi)的流速 減 少過粉磨和緩沖作用 及時排除磨內(nèi)水分 防止堵塞篦縫 減少 包 球 和篦板堵塞現(xiàn)象 可冷卻磨內(nèi)物料 降低磨機(jī)溫度和物料溫度 改善了物料的易磨性 有利于磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和保證水泥質(zhì)量 有利于 環(huán)境衛(wèi)生 減少設(shè)備磨損 減少細(xì)粉的緩沖墊層作用 因而提高粉磨 產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)量 但如果風(fēng)速 風(fēng)量過大則加重收塵器的負(fù)擔(dān) 因此 選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量風(fēng)速是提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的重要因素之一 在一般情況 下磨內(nèi)風(fēng)速為0 4 1 2米 秒之間 經(jīng)濟(jì)風(fēng)速為0 7米 秒 通常由于 磨內(nèi)通風(fēng)量大 成品溫度可降低20 40度 各種收塵管道的工藝布置也很重要 需要專人維護(hù) 7 3 選粉效率和循環(huán)負(fù)荷 選粉效率 選粉機(jī)選出的產(chǎn)品中的細(xì)粉量占進(jìn)入選粉機(jī)中細(xì)粉量的百 分?jǐn)?shù) 循環(huán)負(fù)荷 選粉機(jī)的回粉量與成品量之比 以百分?jǐn)?shù)表示 選粉機(jī)成品細(xì)度不變時 循環(huán)負(fù)荷率隨選粉機(jī)喂料量變粗而增加 隨 回料變粗而降低 選粉效率隨喂料變粗而降低 隨回粉變粗而增加 選粉效率隨循環(huán)負(fù)荷提高而降低 隨成品細(xì)度降低而下降 選粉效率公式 c a a b c b 100 a 選粉機(jī)的喂料細(xì)度 b 選粉機(jī)的回料細(xì)度 c 選粉機(jī)的成品細(xì)度 循環(huán)負(fù)荷公式 k c a a b 100 選粉效率與循環(huán)負(fù)荷率的關(guān)系 選粉效率提高時 循環(huán)負(fù)荷會下降 只有在合適的情況下 設(shè)法提高選粉效率 才能提高磨機(jī)臺時降低電 耗 不同的選粉機(jī)結(jié)構(gòu)和性能差別較大 所得的選粉效率或循環(huán)負(fù)荷 是不一致的 在成品細(xì)度一定的條件下 循環(huán)負(fù)荷實(shí)質(zhì)上是由出磨物 料細(xì)度決定的 合理的出磨細(xì)度 也就決定了合理的循環(huán)負(fù)荷 出磨細(xì)度受磨內(nèi)物料流速及磨內(nèi)粉碎條件等諸多條件 所影響 流速快 亦即物料在磨內(nèi)停留時間短 出磨物料粗 循環(huán)負(fù)荷大 流 8 速慢 停留時間長 出磨物料細(xì) 循環(huán)負(fù)荷小 磨機(jī)直徑大 長度短 流速快 4 4 研磨體裝載量 材質(zhì)及其級配 研磨體裝載量 材質(zhì)及其級配 什么是研磨體 什么是研磨體 物料在粉碎過程中 用以研磨和粉碎物料的物質(zhì) 如球磨機(jī)中的鋼球 鋼鍛等 由于研磨體對物料產(chǎn)生撞擊與研磨 可使物料獲得高度的粉碎 研磨體的分類 研磨體的分類 鋼球 鋼段 鋼棒 研磨體材質(zhì)的選擇 研磨體材質(zhì)的選擇 材質(zhì)要求 較高的耐磨性和耐沖擊性 堅硬 耐 磨 不易破裂 表面不允許有毛刺和裂縫 鋼球的不圓度不得超過其 直徑的2 按材質(zhì)分類 按材質(zhì)分類 高鉻鑄鐵 耐磨 耐熱 耐腐蝕 韌性高 低鉻鑄鐵 韌性較高鑄鐵性差 但有良好的耐磨性 鍛造軸承鋼 球耗比高 但價格便宜 研磨體的裝載量研磨體的裝載量 確定研磨體的填充率與裝載量 確定研磨體的填充率與裝載量 磨機(jī)內(nèi)研磨體填充的容積與磨機(jī)有效容積的比例百分?jǐn)?shù)稱為研磨研磨 體的填充率體的填充率 填充率設(shè)計越高 磨機(jī)的裝載量就會越高 要提高磨機(jī) 產(chǎn)量 應(yīng)盡可能提高磨機(jī)的裝載量 但是磨機(jī)的裝載量不能無限制的 提高 磨機(jī)裝載量太高 磨機(jī)電機(jī)的電流也會很高 一般磨機(jī)的設(shè)計 填充率為28 左右 加裝液體變阻啟動器后 可以達(dá)到35 40 磨 機(jī)產(chǎn)量也可以實(shí)現(xiàn)大幅度提高 9 研磨體的運(yùn)動狀態(tài)研磨體的運(yùn)動狀態(tài) 1 瀉落式運(yùn)動狀態(tài) 在該狀態(tài)下 物料因研磨體互相滑動時產(chǎn)生壓碎和研磨作用而粉碎 2 拋落式運(yùn)動狀態(tài) 在該狀態(tài)下 物料在鋼球與鋼球之間 鋼球與襯板之間被研磨 同時 又受到拋落鋼球的沖擊而粉碎 3 圓周式運(yùn)動狀態(tài) 在該狀態(tài)下 研磨體對物料不起研磨作用 也達(dá)不到?jīng)_擊物料的目的 什么是研磨體級配什么是研磨體級配 各種規(guī)格研磨體的配合比率 以百分?jǐn)?shù)表示 為什么必須進(jìn)行研磨體級配 為什么必須進(jìn)行研磨體級配 大塊料需要用大鋼球沖擊 小塊料宜用 小鋼球沖擊 細(xì)料應(yīng)以更小的鋼球或鋼鍛研磨 因此需采用合理級配 的研磨體才能取得較好的粉磨效果 如何判斷研磨體裝載量和鋼球級配方案是否恰當(dāng)合理 如何判斷研磨體裝載量和鋼球級配方案是否恰當(dāng)合理 六種方法 一 根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)量和細(xì)度判斷 若磨機(jī)產(chǎn)量增加 細(xì)度變粗 則可能是 粗倉球偏大 隔倉板 寬 通風(fēng)能力過剩 若磨機(jī)產(chǎn)量下降 細(xì)度變粗 一倉球偏小 量 少或 出料篦縫偏大 若產(chǎn)量下降 細(xì)度變細(xì) 增加喂料量即返料 則粗倉球較少或平均球徑小 或隔倉板堵 通風(fēng)不好 注 新加球 因表面粗糙或有毛刺 需待注 新加球 因表面粗糙或有毛刺 需待1010天或半個月后才能判定 天或半個月后才能判定 二 根據(jù)倉內(nèi)料面高度及現(xiàn)象判斷 10 正常喂料情況下 同時停料及停磨 觀察各倉料面高度 對于 開路磨 一倉露半個或少半個球 二倉剛蓋研磨體或比研磨體高 10m 20mm 若一倉露多 則一倉求量較多 反之則少 閉路磨一般 頭倉露球半個和三分之一 后倉料面要高于球面 三 根據(jù)磨內(nèi)物料的篩余曲線判斷 具體操作步驟如下 1 停機(jī)停料停機(jī)停料 關(guān)停磨機(jī)主機(jī) 磨尾風(fēng)機(jī) 同時停止喂料 注意 磨尾 風(fēng)機(jī)一定要停掉 2 磨機(jī)冷卻磨機(jī)冷卻 加強(qiáng)磨機(jī)筒體灑水 迅速降低磨機(jī)溫度 使磨機(jī)溫度降 低到45 下 3 入倉取樣入倉取樣 打開磨機(jī)各倉倉門 進(jìn)入倉內(nèi)進(jìn)行取樣 注意佩戴口罩 手套等防護(hù)裝備 一般情況下 磨機(jī)緊急停車后 從磨內(nèi)的頭部方向 按軸向每 隔1米或0 5米做一個磨機(jī)長度上的取樣點(diǎn) 每個取樣點(diǎn)由磨機(jī)徑向上左右兩側(cè)和中部三個點(diǎn)組成 要把表面上的 物料除去 取料面下10mm左右深度下的物料 這樣取得的由每個斷面 上三個試樣組成一個長度上的平均樣 作為該取樣點(diǎn)的磨內(nèi)篩余試樣 裝入編號序號的樣品袋內(nèi) 再取下一個樣品 此外在進(jìn)出料端及隔倉 板的前后還要分別安排取樣點(diǎn) 4 試樣篩余量測定試樣篩余量測定 各取樣點(diǎn)的樣品一般安排做 5mm 2 5mm 1mm 80um 45um的篩余量 5 篩余曲線的制作篩余曲線的制作 根據(jù)測定的各點(diǎn)的篩余量 用EXCEL作出篩余曲線 11 以此判斷磨機(jī)工藝狀況的情況 一般判斷方法 一般判斷方法 研磨體級配合理 操作良好的磨機(jī) 其篩析曲線的變化 應(yīng)當(dāng)是 在第一倉比較陡 靠近卸料端應(yīng)平滑下降 如曲線中出現(xiàn)斜 度不大或有較長的一段接近水平線 則表明磨機(jī)的作業(yè)情況不良 物 料在這一段較長距離過程中細(xì)度變化不大 其原因可能是研磨體的級 配 裝載量和平均球徑大小等不合適 應(yīng)適當(dāng) 改變研磨體級配或清倉剔除碎 小球段 反之亦然如果隔倉板前后的 篩余百分?jǐn)?shù)相差很大 說明兩倉能力不平衡 此時應(yīng)首先檢查隔倉 板篦孔寬度是否符合要求 若過寬且超過規(guī)定數(shù)值2mm以上時 即應(yīng) 更換或堵補(bǔ) 若有堵塞現(xiàn)象 應(yīng)剔除堵物 也可能由于磨機(jī)各倉的長 度比例不當(dāng) 前后倉破碎與研磨能力不匹配 先調(diào)研磨體的級配 裝 載量和平均球徑 若無效 則應(yīng)改變倉的長度或比例 四 四 根據(jù)磨音判斷 根據(jù)磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流判斷 根據(jù)磨內(nèi)的球料比 稱重法 測量 球門面與料面至磨機(jī)頂部襯板 垂直高度 球料比 球料比 磨機(jī)各倉研磨體和物料量之比 通常 開路磨球料比較大 閉 路磨小些 開路磨以6 0為好 球料比決定了物料在磨內(nèi)的流速 可 以通過隔倉板的通料形式 通料面積 篦縫大小 研磨體級配 研 磨體裝載量等來調(diào)節(jié)控制 如何補(bǔ)充研磨體如何補(bǔ)充研磨體 1 用單位產(chǎn)品的研磨體磨損量 同類研磨體年耗量 磨機(jī)年產(chǎn)量 乘以 12 磨機(jī)階段產(chǎn)量 2 用單位時間的研磨體磨損量 同類研磨體年耗量 磨機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)時間 乘以磨機(jī)階段運(yùn)轉(zhuǎn)時間 3 在必要時空磨后停磨 測量磨內(nèi)球 段 面距磨機(jī)中心線的高度 除以磨機(jī)有效內(nèi)徑可簡易算得當(dāng)時的填充率 與原配球時填充率對比 計算補(bǔ)球量 此外可以