循環(huán)負荷率與粉磨效率的關系
2011-02-15 00:00
循環(huán)負荷率是選粉機粗粉與細分之比。選粉效率是指出口中某一粒級的細分量與選粉機喂料量中該一粒級含量之比。
它們之間有著密切的關系。循環(huán)負荷過大，磨內物料量過多影響著粉磨效率，循環(huán)負荷率反映出磨機和選粉機的配合情況。循環(huán)負荷率的高低也代表著物料在球磨機內的停留時間的長短。循環(huán)負荷率過高，說明物料在磨內停留時間短、其被粉磨的程度可能不足，出磨物料中細粉含量偏低，粉磨系統(tǒng)的臺時產量提高受到限制；若循環(huán)負荷率過低，物料在磨內停留時間過長，合格的細粉不能及時出磨，容易發(fā)生過粉磨現象，也會造成粉磨效率降低、影響磨機產量。
因此，必須在適當的循環(huán)負荷率下操作，才能提高磨機的產質量。循環(huán)負荷和級配、磨內通風、設備性能，都有著很大的關系。
1. 影響磨機產質量的因素
影響磨機產質量的因素很多，其中包括三個大的方面：一是物料性質方面，有入磨粒度、易磨性、成品粒度、物料溫度、水分、助磨劑等。二是工藝參數方面，有球鍛級配、裝載量、磨內物料流速、冷卻、通風等。三是機械結構方面，有長徑比、倉位、襯板形式、篦板形式、篦孔大小、選粉機的性能、收塵效率等。
2. 入磨粒度
入磨粒度并不是越小越好。在實際生產中，當把入磨平均粒徑降低到10mm以下時，對于磨機產量的增加并不明顯。以前都認為粉磨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，現在看來這個理論不完全正確。一臺磨機有兩個功能，一是破碎，二是研磨，原因是當入磨物料小于一定粒徑后，即使再減小入磨粒徑，增產的效果也不會明顯。特別是對于閉路系統(tǒng)，管磨機至少設為兩倉，前面所說的20倍，是指的研磨倉，大球倉是破碎而不是研磨。當物料小于一定粒徑后，只要一倉的級配合理、倉長到位，物料進入二倉完全能夠達到所需粒徑要求。
3. 鋼球級配
如何確定一倉最大球徑呢：磨機的直徑不同，帶球高度不同，所產生的勢能也完全不同。從試驗看出，當把一個Φ70mm的球從40cm的高度自由落下，其所具有的勢能完全可以將一個直徑為25mm的熟料顆粒擊碎。那么，一倉球級配應確定幾級？根據我廠及其它生產廠家多年來的實踐經驗，一倉級配為3級或2級甚至于1級。目前很多廠家大球倉至少4級以上配球，甚至達6級之多，理由是大塊料用大球破，小塊料用小球破。還有人認為一倉的流速可用球配控制，使物料進入二倉或研磨倉的粒度達到人為的要求。實際并非如此。
一倉用級配來控制物料的流速，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；對于一倉的新襯板和舊襯板也要區(qū)別對待。在沖擊能量足夠的前提下，球徑應最小，以便增加鋼球的個數，使鋼球對物料的沖擊次數增多，從而達到提高粉磨效率的目的。
二倉用球好還是用鍛好，值得探討。國外有95%的水泥磨二倉或研磨倉是用球。事實上也是用球比用鍛好。在粉磨過程中，球是點接觸而鍛是線接觸。從理論上講用鍛比用球好，但是，在系統(tǒng)中即使將鍛的級配調整到合理狀態(tài)，保持的時間也不會太長，原因是鍛的兩頭帶有輪角，特別質量較差的鍛，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，磨損變化較小，調整到最佳狀態(tài)后能夠保持半個月以上，范圍較寬。眾所周知，合理的磨內流速決定合理的出磨細度，合理的出磨細度決定合理的循環(huán)負荷，合理的循環(huán)負荷決定合理的水泥顆粒級配，同時也決定臺時產量。此外，二倉應盡可能使球的表面積最大化，使每噸研磨體的表面積達到50㎡以上；球的級配不要超過二級，小球級配太多，流速難以控制，影響粉磨效率。
4. 補球和加球
在生產過程中補球非常關鍵，什么時候補球要有依據不能盲目的補充。
在正常電流情況下，根據出磨物料的顆粒分布，確定大球倉與小球倉的比例，正常情況下為4∶6；不正常情況下，要根據感覺加小球。在加球時如果沒有把握，大球和小球最好不要同時加，先加小球；當小球或小鍛加進去之后，運轉一到二個班，看電流和三個細度的變化情況，再從磨頭加入大球。如果磨機電流正常，或變化不大，磨內流速過快，可能有以下幾個方面的原因：
（1）二倉的裝載量偏少；（2）二倉的球配不合理，造成研磨體間的空隙率過大；
（3）一倉裝載量偏多；（4）磨內風速過大；
（5）助磨劑的用量過多。如果磨機的電流變化不大，但磨機的流速慢、產量低，有可能是二倉裝載量偏多、一倉裝載量偏少，磨內風速過小，助磨劑的用量偏少。
5. 研磨體的裝載量
在粉磨過程中，適當提高填充率（研磨體裝載量）對提高產量是有一定作用的，在某種程度上可提高磨機的粉磨效率。但研磨體的填充率不是越高越好，特別對于直徑較小的磨機來說，若一倉的填充率過大，勢必降低大球倉中大球的勢能。研磨體的裝載量增多有時是一種假象，多了不一定是好事。與磨內襯板的工作面關系很大，隨著襯板工作面的不斷磨損，磨機的裝載量將會逐漸增加，而粉磨效率不一定能夠提高。在正常情況下為使磨機的裝載量最大，必須做到以下幾點：
?。?）使每一塊襯板的重量最輕；（2）滑動軸承面與中空軸的接觸面要合理，不能包軸產生制動現象；
（3）潤滑；（4）電機的實際功率和線路產生的壓降，壓降大對研磨體的裝載量影響很大。這些問題都是日常生產當中的管理問題。解決這些問題的主要目的使起動電流盡可能減小。
6. 選粉機的性能
選粉機是閉路粉磨系統(tǒng)的重要組成部分，選粉機的操作參數將關系到整個機組的生產，其性能將直接影響系統(tǒng)的技術經濟指標。了解選粉機的性能和合理的有關工藝參數至關重要。選粉機的分選效率越高，成品量越多，磨機的產量也越高。同時也說明選粉機撒料盤結構合理、分散效果好等。最簡單的方法，就是測定回料中30μm顆粒的百分含量，回料中30μm含量越少，選粉機的性能也就越好。
7. 粉磨只對粗級別的顆粒起作用
粉磨只對粗級別的顆粒起作用，這是粉磨理論的精髓。一倉內產生的較細物料都是打碎的或者說擊碎的。磨頭進入的回料從球的空隙里很快穿過一倉，過隔倉板進入二倉，二倉內的研磨體對物料只存在研磨，不存在破碎，或者說對物料破碎的作用較小，小的研磨體在磨機筒體的帶動下，運動狀態(tài)為蹭動、滾動和滑動。小的研磨體在瀉落和蹭動過程中對物料顆粒進行研磨和剝離作用。一般的高效選粉機的選粉效率能夠達到65%已經不錯了，選粉效率已不能作為衡量選粉機的一項主要指標。對于任何一臺選粉機組，都能夠將選粉機的選粉效率調到90%以上，最簡單的方法就是把出磨細度調到成品細度，走到極端，這樣閉路粉磨就失去了意義。
8. 收塵與通風
磨機的收塵在粉磨系統(tǒng)中是比較關鍵的。收塵器除了環(huán)保作用外，更重要的一個作用是風選作用。通過收塵器的風選，將磨內的微粉回收到系統(tǒng)之外。如果磨內的微粉不能及時排至循環(huán)系統(tǒng)外，這些小于3μm的顆粒塑性很強，也可以說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定結果表明，磨內最高電壓可達到2000V。這些顆粒如果不能及時排出，將會越聚越多，在研磨體之間、研磨體與磨體之間形成緩沖墊層，嚴重影響粉磨效率。還有一個重要的方面，通風能夠帶走磨內的熱量。在正常情況下，磨內溫度不超過50℃時，對臺時產量沒有明顯的影響；溫度超過50℃、小于80℃時，臺時產量下降15%；溫度超過80℃時，臺時產量下降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排至循環(huán)系統(tǒng)之外，收塵與通風至關重要。
9、選粉能力和粉磨能力的匹配
在生產實際中很難使粉磨能力與選粉能力達到平衡，那么選粉能力與磨機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系統(tǒng)工程。
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