在國內(nèi)球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)中,由于各地的熟料、混合材等物料易磨性的差異,以及生產(chǎn)水泥的品種、工藝生產(chǎn)線的設(shè)備配置、工人技術(shù)水平的不同等,相同球磨機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量差距很大。近,常聽說許多水泥企業(yè)使用陶瓷研磨體之后,出現(xiàn)了“降產(chǎn)”現(xiàn)象;又聽說不少企業(yè)沒有減產(chǎn),反而“增產(chǎn)”了。這并不奇怪,因?yàn)檫@些企業(yè)在應(yīng)用陶瓷研磨體之前的“起點(diǎn)”不一樣。
以Φ4.2×13m水泥球磨機(jī)為例,同樣生產(chǎn)PO42.5水泥,高的臺時(shí)產(chǎn)量可達(dá)到280t/h,低的臺時(shí)產(chǎn)量卻只有170t/h左右。
一般來說,如果水泥球磨機(jī)原來的臺時(shí)產(chǎn)量能夠達(dá)到全國平均水平,使用陶瓷研磨體之后出現(xiàn)了“降產(chǎn)”現(xiàn)象,幅度在10%之內(nèi),這是正常情況。我們只要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),采取必要的技術(shù)措施,一定可以逐步縮小減產(chǎn)的幅度。
使用陶瓷研磨體為什么會引起水泥磨“減產(chǎn)”呢?毫無疑問,在工藝條件沒有改變的情況下,是更換了研磨體才出現(xiàn)了“減產(chǎn)”。鋼球的容重為4.5t/m3,而陶瓷研磨體的容重為2.2t/m3,根據(jù)牛頓第二定律,作用力與物體的質(zhì)量成正比。在球磨機(jī)內(nèi)研磨體對物料所產(chǎn)生的作用力,無論是沖擊力還是研磨力都會變小,出力少了,做的功就小了。雖然延長做功的時(shí)間可以彌補(bǔ)損失,但干法水泥球磨機(jī)很難做到延長做功時(shí)間,為了確保出磨產(chǎn)品的細(xì)度合格率,“降產(chǎn)”就是必然結(jié)果。
除此之外,目前水泥球磨機(jī)是為金屬研磨體量身定做的粉磨設(shè)備,它要求鋼球的填充率不超過50%,由于陶瓷研磨體的容重僅有鋼球的二分之一,如果填充率不變,陶瓷研磨體的裝載量,只能是鋼球的一半,粉磨做功的能力就更小了。又由于球磨機(jī)是一個(gè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的粉磨設(shè)備,物料從磨頭進(jìn)入到磨尾卸出,僅有18~20分鐘,沒有更多的時(shí)間給研磨體做功,物料進(jìn)來多了,出磨的細(xì)粉必然“跑粗”,要保證產(chǎn)品細(xì)度合格率,只能減少進(jìn)磨的物料量,才能磨得細(xì)一些。以上這些,就是使用陶瓷研磨體會引起球磨機(jī)“降產(chǎn)”的原因。
怎樣才能減少水泥球磨機(jī)使用陶瓷研磨體后的“減產(chǎn)”幅度呢?我們可以將“能量轉(zhuǎn)換的分配”作為切入點(diǎn)。水泥球磨機(jī)的工作過程,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,利用研磨體將物料由大塊粉碎成小塊、由粗顆粒粉磨成細(xì)顆粒的過程。在此過程中,做功的機(jī)械能也是撞擊做功和摩擦做功同時(shí)作用并轉(zhuǎn)換分配的過程,大塊變小塊階段需要撞擊做功多一些。而粗顆粒變細(xì)顆粒階段,需要摩擦做功為主要形式。從研磨體的質(zhì)量大小方面來分析,大球的撞擊做功強(qiáng)于小球的做功;而從研磨體的種類方面來看,陶瓷研磨體的摩擦做功優(yōu)于金屬研磨體的做功。球磨機(jī)的生產(chǎn)過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換且合理分配的過程,所以,更換研磨體之后,只要“重新分配、力求合理”,就可以實(shí)現(xiàn)新的粉磨平衡,減少其“減產(chǎn)”的幅度。
在水泥粉磨過程中,粗顆粒物料變成細(xì)顆粒物料需要摩擦做功,摩擦做功又分為滾動摩擦做功和滑動摩擦做功。研究表明:相同小規(guī)格的陶瓷研磨體滑動摩擦做功比金屬研磨體略有優(yōu)勢,物料越細(xì),優(yōu)勢越明顯。因此,在研磨水泥成品的階段,陶瓷研磨體能夠發(fā)揮更好的作用。與鋼球、鋼鍛對比,裝載量相同時(shí),陶瓷研磨體的數(shù)量多、比表面積大,同時(shí)與物料接觸的面積和機(jī)會更多,有利于提高研磨效率。這對于減少水泥球磨機(jī)使用陶瓷研磨體后的“減產(chǎn)”幅度十分有利,應(yīng)充分發(fā)揮其作用。
避免水泥球磨機(jī)減產(chǎn)的具體做法可參照如下:
1、力求預(yù)粉碎的輥壓機(jī)和V選系統(tǒng)提供更細(xì)的入磨物料粒度。
2、改溜管加料方式為螺旋進(jìn)料方式,縮短磨頭“空料區(qū)”的長度,提高頭倉的利用率。
3、整隔倉板的位置,確保一倉長度大于5米。
4、力求入磨物料粒度小于08mm方孔篩篩余45%以下。
5、更換磨機(jī)頭倉階梯襯板為中波型襯板,改變研磨體運(yùn)動形式由拋落狀態(tài)變?yōu)閮A瀉狀態(tài),轉(zhuǎn)化研磨體的做功形式,使摩擦做功大于撞擊做功。
6、一倉鋼球球徑≤50mm,平均球徑25~31mm;填充率增加到34%以上,范圍37%~39%。
7、二倉陶瓷研磨體球徑≤25mm,平均球徑為15~20mm,填充率范圍40%~42%。
8、異型陶瓷研磨體(短柱形、膠囊形)研磨能力優(yōu)于球形,但磨耗大于球形。