據(jù)悉,鄭州鼎盛工程技術(shù)有限公司董事長盧洪波在“2011第四屆國際粉磨峰會(huì)”上做了關(guān)于《高效預(yù)粉磨技術(shù)及現(xiàn)代耐磨材料》的報(bào)告,其分析深受各界的認(rèn)同。
盧洪波通過五個(gè)大塊分析了高效預(yù)粉磨技術(shù)和現(xiàn)代耐磨材料的相關(guān)問題:
一、問題的提出
1、 水泥工業(yè)磨機(jī)的大型化
僅僅十幾年國內(nèi)水泥工業(yè)主流磨機(jī)從Φ2.2m或Φ2.4m發(fā)展到了 Φ4.2、 Φ4.6、Φ5.0甚至更大直徑磨機(jī)。如:柳州水泥廠:Φ5.6×8m+4.4m原料磨;山東大宇廠: Φ5.6×15m水泥磨
2、大型球磨機(jī)效率調(diào)查
大型球磨機(jī)、尤其是生料球磨機(jī)在向大型化發(fā)展帶來工藝布局便利 、勞動(dòng)生產(chǎn)率提升等優(yōu)勢(shì)的同時(shí),其粉磨效率卻顯著降低了,這無疑影響了水泥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
不同直徑生料磨電耗的成本比較,以2500噸/日新型干法生產(chǎn)線生料磨機(jī)φ4.6×10+3.5m中卸烘干磨與φ2.2m生料磨或φ2.4m球磨機(jī)+細(xì)碎機(jī)系統(tǒng)比較,前者比后者每噸生料多耗電7.16度,每度電按0.6元計(jì)算,則每噸生料成本增加4.296 元,每天需要生料約4000噸,則每天增加生產(chǎn)成本約1.72萬元,每年按300天生產(chǎn),則每年因此增加成本549.5萬元。
通過上述數(shù)據(jù)的分析比較可以看出大型生料磨機(jī)與小型生料磨機(jī)相比,其效能低,綜合電耗高,這是大型生料磨機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題,在能源日益緊張的今天,應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視!
二、大型球磨機(jī)低效能原因分析
1、大型球磨機(jī)自身結(jié)構(gòu)缺陷
隨著磨機(jī)直徑增大,磨機(jī)粉磨能力迅速增大,然而隔倉板通料能力隨磨機(jī)直徑增大幅度有限,跟不上粉磨能力增大的要求。隔倉板通料能力嚴(yán)重束縛了磨機(jī)產(chǎn)量的增加,這正是影響大型球磨機(jī)生產(chǎn)效能發(fā)揮的主要因素!
2、磨機(jī)直徑越大研磨體滯留帶的不利影響越大
球磨機(jī)內(nèi)的研磨體必須產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)才能對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨,沖擊與研磨的能量主要由襯板提代研磨體所獲得。襯板將運(yùn)動(dòng)傳遞給緊靠襯板的第一層研磨體,該層研磨體在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)再將運(yùn)動(dòng)傳遞給第二層研磨體。研磨體依此向縱深傳遞運(yùn)動(dòng)的過程中,必然會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),傳遞的速度將一層層地減弱下去。如果研磨體的層數(shù)非常多,在磨內(nèi)必然存在一部分研磨體無法獲得能量而處于相對(duì)靜止不動(dòng)的狀態(tài),這部分研磨體即形成滯留帶。國外專家的研究認(rèn)為,當(dāng)球徑小于磨機(jī)直徑的1/80時(shí),磨內(nèi)將形成滯留帶。因此,磨機(jī)直徑越大研磨體滯留帶的不利影響越大。
3、工藝設(shè)計(jì)缺陷:入磨物料粒度太大且粒徑分布過寬
新型干法水泥廠在石灰石破碎系統(tǒng)一般選用單段(反擊)錘式破碎機(jī),其理想出料粒度指標(biāo)為90%≤25mm(這是老的《工藝管理規(guī)程 》的基本要求),但錘頭磨損到中、后期,其出料粒度會(huì)大大增加,有的達(dá)到35mm甚至40mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于φ4.6m球磨機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)入料粒度5mm ,因此粉磨效率低,電耗高。盡管說大型球磨機(jī)對(duì)研磨體的提升高度大 、對(duì)入磨物料的沖擊力大,但是,就破碎來講,破碎機(jī)的電能利用率比球磨機(jī)要高數(shù)倍早已有定論。
新型干法生料制備多用砂巖作為Si質(zhì)校正料,而大部分砂巖的高粉磨功指數(shù)級(jí)及強(qiáng)金屬磨蝕性使得有效的控制砂巖入磨料度變的困難,許多企業(yè)放松了砂巖的入磨粒度控制,致使砂巖在磨中因選擇性粉碎而大量滯留于磨內(nèi),惡化了料球比,占用了磨內(nèi)有效容積,使得磨機(jī)粉磨效率進(jìn)一步惡化,嚴(yán)重的還會(huì)影響生料質(zhì)量穩(wěn)定。例如:XX廠因砂巖對(duì)破碎機(jī)件磨損嚴(yán)重而致入磨粒度失控,致使后期50mm甚至更大砂巖塊入磨,φ4.6m的生料磨產(chǎn)量從正常的210t/h一周后竟降至150t/h。
三、解決大型球磨機(jī)的效能措施
1、磨前加設(shè)預(yù)粉碎
對(duì)現(xiàn)有大型球磨機(jī),應(yīng)盡快選用細(xì)碎機(jī)對(duì)主要原料石灰石進(jìn)行充分細(xì)碎,有可能的話應(yīng)當(dāng)按以下三原則配置:
(1)閉路化:控制入磨粒度(F95≤1.5mm FS>150 ㎡ /kg);
(2)大型化:細(xì)碎機(jī)能力應(yīng)為磨機(jī)400-500%;
(3)高耐磨:使用超級(jí)耐磨材料,穩(wěn)定入磨物料粒度。
2、強(qiáng)化砂巖的磨外預(yù)粉碎將砂巖入磨粒度控制在3mm 以下
3、改變研磨體運(yùn)動(dòng)軌跡
僅僅有活化襯板是不夠的,應(yīng)通過角螺旋襯板來改變研磨體運(yùn)動(dòng)軌跡以大量消除“呆滯”研磨體提高粉磨效率。
4、提高隔倉板通料能力
采用高強(qiáng)合金鋼版,通過機(jī)械銑削加工出精確光滑的篦縫,提高開孔率,顯著增加隔倉板通料能力。
綜合分析以上各項(xiàng)措施,磨機(jī)增產(chǎn)節(jié)電技術(shù)措施最為成熟可靠,投資回報(bào)率最高的當(dāng)屬通過高效預(yù)粉磨技術(shù),大幅度降低入磨物料粒度。以大幅度提高大型磨機(jī)的粉磨效率為首選。
四、當(dāng)前主要預(yù)粉磨技術(shù)方案比較
當(dāng)前應(yīng)用于球磨機(jī)前作為預(yù)粉磨粉碎解決方案主要有:
立磨(典型如CKP磨)、輥壓機(jī)(輥磨機(jī))、細(xì)碎機(jī)(閉路)、錘磨機(jī),及其他如球破磨、筒輥磨等。
1、立磨特點(diǎn):
粉磨效率高,磨機(jī)增產(chǎn)幅度大(50%-100%);
對(duì)粘濕物料適應(yīng)性較強(qiáng)(7%);
系統(tǒng)造價(jià)昂貴(指數(shù)100);
節(jié)電較顯著(15%)
2、輥壓機(jī)特點(diǎn):
粉磨效率高,磨機(jī)增產(chǎn)幅度大(50%-100%)
對(duì)中、硬物料可良好適應(yīng);
系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)昂貴(指數(shù)100-150)
節(jié)電一般(>10%)
3、細(xì)碎機(jī)特點(diǎn):
系統(tǒng)簡單投資低(指數(shù)5-10)
節(jié)電較顯著(>20%)
磨機(jī)增產(chǎn)幅度一般(20%-30%)
4、錘磨機(jī)特點(diǎn):
磨機(jī)增產(chǎn)效果較好(30-40%)
節(jié)電效果顯著(>30%)
可適應(yīng)粘濕物料(水分>20%)
系統(tǒng)投資少(指數(shù)10-20)
五、現(xiàn)代耐磨材料
現(xiàn)代預(yù)粉磨設(shè)備對(duì)耐磨材料提出了更高的要求,超級(jí)奧氏體錳鋼、超級(jí)高鉻鑄鐵和金屬陶瓷復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。
1、超級(jí)奧氏體錳鋼,通過合金化、精練、凝固控制、原位增強(qiáng)、精確熱處理等手段冶煉而成。
鄭州鼎盛研制并已大量投放市場(chǎng)的DMn18Cr2/H200C超級(jí)高錳鋼在正常情況下比Mn13Cr2提高50-100%使用壽命。在有特別要求條件下甚至可以提高100-200%且可靠性極高。
2、超級(jí)高鉻鑄鐵
3、金屬陶瓷復(fù)合材料
特點(diǎn):超高硬度,HRC可達(dá)65-70;高耐磨性;高性價(jià)比
最后,盧洪波指出,通過運(yùn)用高效預(yù)粉磨設(shè)備大幅度能降低入門物料粒度,大幅度提高磨機(jī)粉磨效率,是提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段,其中具有超級(jí)耐磨材料的“錘磨機(jī)”系統(tǒng)是廉價(jià)的高效率粉磨設(shè)備,具有最高的投資回報(bào)率