預(yù)粉磨系統(tǒng)開路磨機(jī)尾倉填充率的合理參數(shù)的探討

李 龍 李成方 楊士江

1 引言

我單位是經(jīng)營水泥助磨劑的行業(yè)，主要生產(chǎn)水泥助磨劑，礦渣激發(fā)劑，立磨助磨劑等。產(chǎn)品出口巴基斯坦，孟加拉國等國家。我公司生產(chǎn)的LF～HC合成醇是多個(gè)醇類單體在一定化學(xué)工藝條件下，通過聚合反應(yīng)生成的高分子聚(縮)合物.本產(chǎn)品引入分子設(shè)計(jì)理念，針對(duì)水泥特性研發(fā)而成的助磨劑醇類專用基礎(chǔ)原料。部分成分與水泥中的鋁、硅、鈣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成水泥中的氧化物晶格缺陷，來提高水泥活性，從而提高水泥強(qiáng)度。公司有專注于磨機(jī)與化工技術(shù)的專家長期為合作的客戶提供全方位個(gè)性化的服務(wù)，無論客戶出現(xiàn)各種問題，我們義不容辭幫助企業(yè)解決。

2 填充率過高，造成過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重

（1）A山東日照某水泥廠，是我們長期的合作客戶。該公司擁有一臺(tái)Φ3.8×13m 的開路磨機(jī)，磨前是Φ4.0×4m 的球破磨機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在成品細(xì)度0.045篩余＜12%時(shí)，只有120T/h；為了進(jìn)一步降低粉磨噸水泥電耗，滿足旺季水泥供不應(yīng)求時(shí)的產(chǎn)能不足，于是決定更換Φ4×4m 磨前破碎磨，使用中信重工生產(chǎn)的輥壓機(jī)，規(guī)格為：160×120m，功率：2×900kW，配用V型選粉機(jī)，磨機(jī)重新調(diào)整球級(jí)配比，入磨粉料比表面積達(dá)220m2/kW 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在0.045mm篩余＜7%時(shí)，高達(dá)165T/h。

（2）P·O 42.5水泥配比如表1。

表1

控制指標(biāo)：45um篩有＜7%比表面積420±10m2/kg。

（3）實(shí)際生產(chǎn)水泥P·0 42.5物理指標(biāo)如表2。

（4）磨機(jī)破碎系統(tǒng)改造后，噸水泥電耗降了，但市場反應(yīng)：P·0 42.5水泥與混凝土外加劑相容性不好，主要表現(xiàn)為稠度高，流動(dòng)度低，要求適應(yīng)于當(dāng)?shù)毓方ㄔO(shè)工程，對(duì)基層道路緩凝的要求，廠家要求協(xié)助解決反映的問題。但是由于產(chǎn)品銷售供不應(yīng)求，不能影響銷售，出磨水泥的細(xì)度比表面積指標(biāo)不能改變，熟料的配比，混合材料的種類不能改變，因?yàn)檫@些現(xiàn)狀改變會(huì)增加生產(chǎn)成本，基于這種情況，對(duì)只好對(duì)出磨水泥的顆粒分布進(jìn)行查看。

表2

圖1 水泥的顆粒分布

眾所周知水泥在磨制到一定的細(xì)度下才具有膠凝性，細(xì)度狀態(tài)可以用不同的方式來表達(dá)（比如80μm、45μm 篩余）。主要反映水泥中粗顆粒含量，比表面積（m2/kg），水泥中細(xì)度顆粒含量、顆粒級(jí)配可以全面反映水泥中細(xì)度顆粒的分布情況，對(duì)于硅酸鹽水泥而言，3μm～30μm對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的增長主要作用，其含量大于65%，其中16μm～24μm 顆粒尤為重要，＜3μm 含量的水泥顆粒應(yīng)當(dāng)＜10%，1μm 水泥顆粒易風(fēng)化、易結(jié)團(tuán)，對(duì)水泥的性能有不利影響，＞65μm的顆粒最好為零。通過顆粒分布圖可以看出＜3um顆粒17.59%，說明過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，是造成物理性能差，需水量高的主要原因。

在不影響生產(chǎn)的情況下，對(duì)磨機(jī)的填充率進(jìn)行了測量數(shù)據(jù)見表3。

表3

由此可見，三倉的填充率也太高、研磨能力強(qiáng)，也會(huì)造成＜3微米顆粒太多。廠家要求對(duì)助、磨劑配方的成分進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過對(duì)助磨劑的調(diào)整，水泥的需水量有了改善，但顆粒分布＜3um的顆粒，只是由原來的17.59%下降到15.6%，還是不夠理想，于是決定磨機(jī)3＃倉倒掉12t 鋼鍛，3＃倉填充率為29%，2＃倉倒掉2t，填充功率變成29.2%，經(jīng)過24小時(shí)開機(jī)生產(chǎn)得知，主磨機(jī)電流下降6A，平均細(xì)度為6.6%比表面積平均為418kg/m2產(chǎn)量沒有影響。

圖2 調(diào)整后的顆粒分布

從調(diào)整后的顆粒分布圖中看出，＜3μm 的顆粒減小了百分之六，3μm～32μm 顆粒增加了百分之三點(diǎn)九五。更趨向于合理化。通過調(diào)整后，一個(gè)星期內(nèi)生產(chǎn)完成的工作狀況出磨水泥的物理性能如表4。

物理性能得到改善的同時(shí)，水泥強(qiáng)度增加了，同時(shí)也降低了噸水泥電耗。

3 尾倉填充率過高，造成磨機(jī)的包球包鍛現(xiàn)象

尾倉填充率過高，也會(huì)影響通風(fēng)，在入磨熟料溫度過高時(shí)，也會(huì)造成磨機(jī)的包球包鍛現(xiàn)象。

河南平頂山某水泥企業(yè)，此公司擁有兩條4500T/水泥生產(chǎn)線，水泥制成工序輥壓機(jī)單閉路系統(tǒng)，主機(jī)配置：160×140輥壓機(jī)，（物理處理能力780T/h，主電機(jī)功率1120kW+V4000型一級(jí)靜態(tài)氣流分級(jí)機(jī)，直徑4.2×13m三倉開路磨系統(tǒng)，主電機(jī)功率3550kW—10kV。額定電流243A，磨機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速m=15.6r/min，一倉有效長度2.93m，二倉有效長度3.17m，三倉有效長度6.23m，裝載量234t，入磨物料比表面積240m2/kg。該企業(yè)由于冷卻機(jī)的工作效率不理想，入磨物料的溫度一直在90℃以上，達(dá)不到入磨溫度小于70℃的標(biāo)準(zhǔn)要求。公司制成車間有兩臺(tái)磨機(jī)，磨制p.c32.5R水泥的是1號(hào)磨機(jī)，一號(hào)磨是兩倉磨，生產(chǎn)狀況正常，二號(hào)磨機(jī)專門生產(chǎn)P.O42.5水泥，特別是夏季高溫時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降明顯，三倉磨音發(fā)悶，有輕微的包鍛現(xiàn)象，需要加大助磨劑用量才能正常生產(chǎn)，由開始的0.1%的摻入量增加到0.12%才合適，增加了助磨劑的使用成本，廠家要求我公司調(diào)整助磨劑的配方，根據(jù)此種狀況，公司技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行了分析，首先是因?yàn)殪o電高球料吸附嚴(yán)重。吸附是一種物質(zhì)吸附在另一種物質(zhì)上的現(xiàn)象，其本質(zhì)來源于表面的張力，顆粒很小比表面積大，隨之形成顆粒團(tuán)聚，系統(tǒng)正常時(shí)需要用表面能來降低表面能，當(dāng)在粉碎過程中有顆粒離子鍵斷裂，如CAO 離子斷裂，會(huì)產(chǎn)生二價(jià)CA 和二價(jià)O 的改性點(diǎn)，帶正負(fù)電荷的粒子也會(huì)產(chǎn)生閉聚，使小顆粒變成大顆粒，所以新改良的助磨劑中加入了一種合成的可以消除吸附現(xiàn)象的原料，調(diào)整后雖有所改善，還是達(dá)不到水泥廠的理想效果，于是決定對(duì)磨機(jī)的二號(hào)倉和三號(hào)倉進(jìn)行調(diào)整經(jīng)查看得知，三號(hào)倉的填充率32.65%，通風(fēng)面積太少。并且由于熟料高溫，必須對(duì)三號(hào)倉的級(jí)配進(jìn)行調(diào)整才能解決問題。其數(shù)據(jù)見表5、表6、表7。

表5 水泥配比

表6 物理性能

表7 磨機(jī)球徑配比

經(jīng)現(xiàn)象了解，排除助磨劑質(zhì)量原因廠家入磨熟料溫度高達(dá)90℃，又加上夏季天氣高溫，室外溫度46℃多以上，3#倉填充率32.65%，通風(fēng)面積太少，磨內(nèi)熱量過高所致。

處理措施，將磨機(jī)3倉倒掉10t鋼鍛，使填充率下降2.5%，調(diào)整后經(jīng)一個(gè)星期的生產(chǎn)，在產(chǎn)量和質(zhì)量恢復(fù)到原來的指標(biāo)，磨機(jī)電流下降了5A；磨機(jī)消除了包鍛現(xiàn)象，得到了廠家的贊譽(yù)。

4 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)兩個(gè)廠家的個(gè)性化服務(wù)得知，在大型磨機(jī)，預(yù)粉磨系統(tǒng)中，入磨物料的比表面積＞220m2/kg時(shí)，有不同形式裝配的磨機(jī)，尾倉太高的研磨裝載體，反而影響了磨機(jī)生產(chǎn)中成品的質(zhì)量，影響了通風(fēng)，使磨機(jī)達(dá)不到更好研磨效果，也導(dǎo)致了電機(jī)負(fù)荷過重，影響噸水泥成本。