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球磨机起动运行与节能耗费中的作用

作者:admin来源:中国磨粉机网 日期:2012-2-18 11:39:52 人气: 标签:

  球磨机起动运行,需要经庞大复杂的传动变速装置(减速机、大齿轮等),然后带动沉重的磨机筒体及研磨体,使钢球(断、棒)打击物料,使大量无用功损失在传动和机体及研磨体的提升,及研磨体与物料锤击摩擦转化为热能方面上,所以有用功极低。而气旋流磨,电动机与主动轴用联轴节直联,占用空间少,传动效率高η C=1,电机耗功少,有效功大幅增加,单该项功耗可降低10%以下。

  本机开机起动,可以说是空载起动,就算加入物料,物料低速落入加速器的凹槽中,随着已具有动能惯性力的气流运动,加速旋转900后,即将物料切向加速至最大切向速度,没有发生碰撞、损功,耗能的因素。也就是说,电动机把能量直接传递给物料,使物料间直接自击粉碎,所以其有效功利用率可达35%以上。换言之,就是省电、能耗低,据测定,在同等产量、细度下,单机电耗仅是球磨机的35%~40%左右。耗功少,破碎比大,高达15~25万倍,可达超细粉,能量利用率高,节能效果显著,有效功由百分之几提高到35%以上。

  粉磨分级烘干一体化,适应性强在粉磨中,由于物料在强气流作用下,自击、自碰,研磨成粉粒体后,并与气流混合运动,呈气固两相似流体状态。部分粒度较小颗粒随气流上旋,被抽风叶轮吸走排出机外;而途经风选叶轮被选出后,较大颗粒在旋转中所产生的离心惯性力的作用下,又返回到回料斗重新粉磨。调整风选叶轮调风板(由研磨室上方的操作手柄控制)或调节出料口及进风口风量,均可调节改变出料粒度;或更改不同规格风选叶轮,也可以改变风选叶轮处阻力大小(螺旋角度大小),同样可达到调整出料粒度大小。

  随着风选叶轮出口处阻力加大,研磨室内粉粒体骤增,使流体密度加大,压力也随着加大,其压力大于或等于进风口大气压时,100~400μm粒度的颗粒就会随气流下旋自由下落至集料斗,排出机外,即成为砂。所以本磨机在粉磨过程中,具有粗细分离的功能,一些合格的产品能尽快排出,不再占用粉磨空间和粉磨能量,使这些空间和能量可用来粉磨更多的物料,提高粉磨效率,同时使到产品质量有保证,一次成品率高。本机上可出粉150~3500目,下可出砂100~400μm.

  由于具有粗细分离功能,当下部出砂粒时,铁粉可随细粉排出,有净化产品的作用,同时气流对颗粒表面进行清洗,提高颗粒表面清洁度,可替代水洗或简化水洗工艺,纯度高所以可得到高品位、高合格率的产品,有利于刚玉、石英、耐火材料(铝矾土)等的深加工,增加经济效益。

  磨机下的进风口通入空气,进入粉磨室后,物料在高速气旋流作用下,形成气固两相状态,物料与气流充分混合、碰撞接触,它们之间的热交换在瞬间能快速进行,这样,物料颗粒直接碰撞、自击、剪切、磨擦所产生的热能量(温度一般在100~120℃左右),通过气流迅速传给颗粒,使颗粒自身得到烘烤而被烘干;如进入的是冷空气,对热的熟料可进行冷却。只要调整好入风量、风速和改变粉磨室通风状况,就可使磨机能达到对粉磨物料进行烘干和冷却作用。

  在水泥厂的混合材如矿渣、火山灰、粉煤灰、煤粉的粉磨,就不需再经烘干机,可直接(水分≤15%内)进入磨机粉磨,如单独粉磨时效果更佳。这样做,一来简化了工艺、设备、管理,二来减少了能耗和环境污染。由于温度不高,粉磨煤粉时,不易引起一氧化碳的爆炸和自燃,生产就更安全,解决了煤粉制备的难题,使运转率和生产率大大提高,用本机磨煤粉比现有设备成本降一半,产量增加一倍。

 因此我们可从相反的方面考虑,尽量减少磨损条件(机件)状态:

  ⑴采用无介质粉磨。

  ⑵粉磨室充分利用微粉在气流作用下,使机体内周及磨损件表面被浓缩粉料保护起来,形成保护层,实现物料磨物料,解决了抗磨的途径和方法,克服球磨机的两大磨损(钢球与衬板)项目。

  ⑶旋风叶轮出料口触发器,设计成对称布置,磨机工作时,在出料口刀刃表面及附近形成物料保护层,减缓了磨损。

  ⑷粉磨室的六角档板,由于物料撞击时压力值只是最大正压力值的0.157倍,且板面是光滑的,属弹性滑动,只变向不变速,不损量,加之微粉在局部板面形成保护层,所以磨损大幅度减少。

  ⑸耐磨构件的复用率高,磨损较大的主要是旋风叶轮及触发器。当触发器磨损至大部分时,就要更换,更换时,在旋风叶轮错开一个角度对称位置,重新装上触发器,然后拆除掉旧的,再调整动静平衡,把叶轮重新装回轴上即可使用,直至所有位置调换完不能重复使用为止。

  由于磨损少,同时粉磨室可采用不含铁的耐磨材料,这样在白水泥、陶瓷、涂料等产品的加工生产中受铁元素的影响就减少,保证白度,大大提高产品质量。另外超细磨不含铁,有利于磨制高级的油漆(墨)及绝缘等功能材料。

  噪音粉尘少,符合文明生产环保要求本机是利用物料打击物料而粉碎的原理,料块都是≤35mm的细块,撞击发生的噪音大小有限,经测定小于80dB(球磨机>110dB)。在生产运行中与电动机噪音大致相当。

  由于装设了抽风叶轮,粉磨室的气流总是沿周边向上旋转,在抽风叶轮及收尘引风机作用下,粉磨室总是处于负压的状态。所以进料口及进风口不会有粉尘冒出,把加料管口及除尘分离装置处密封搞好,可以说磨机就在无粉尘环境下工作,在维修拆装时,只要停止加料,磨机就象吸尘机一样,把机壳内的粉料完全排出到收尘器里,机内被高速气流清洁干净待拆维修。既方便又简单,环境不受粉尘及噪音影响,使文明生产有了保证。机体小,占地面积小由于本机是一整体结构,不需要砼基础固定,安装移动方便,所以投资少,同时,构件少、易损件少,便于拆装维修。

  在水泥粉磨系统中,熟料在颚破后经料库就可进入本机,其它混合材可单独粉磨,也可作组份与熟料一齐入磨,粉磨后,工艺及设备流程与生料相同。从上述工艺流程中,不难看出,不管生、熟料系统都没有提升机、螺旋(或链钩机)、大型的选粉机和回料系统,以及庞大的机房,从而使流程更加简单、紧凑、节省。这生产流程在包头市泉山水泥厂、山西东风水泥厂应用实施,得到了预期效果,经济效益显著。还有一种情况,当现有生产线不想作较大的变动,又想产量有较大增加时,这也很简单,把本机作预磨机使用,把从颚破出来的物料,经本机预磨后,成为<1mm以下的粉料,再进球磨机。由于入磨粒度较细,减少球磨机的压力,自然球磨机产量就上去了,这一方案在某一水泥厂和矿渣粉磨站应用,其结果使球磨机时产量翻番甚至增加2倍以上。

  另外,水泥粉磨站及对矿(钢)渣、粉煤灰的粉磨,目前在水泥生产中由于要降低能耗,节省成本,正沿着大型化方向发展,同时直接影响到粉磨站的规模,政府甚至通过行政命令,少于年产30万吨不允许生产,新建必须在60万吨以上。究其原因,是目前生产中大多数采用落后的、耗能大的、环保差、效率低的球磨机作粉磨设备,只好通过增大生产规模,降低单位产量能耗成本的办法来解决,这种做法是非常被动的,既压制了生产的发展,又影响市场经济规律。主动的办法是应用先进的科技,也就是说通过先进的科技及设备,使粉磨工艺简单、高效能、省电、投资少、低成本、不污染环境,又能得到高质量的产品。

  试验和工程实践证明,细磨后的矿渣及粉煤灰,作混凝土掺合料,可提高其流动度,用于配制免振混凝土、泵送混凝土实现快速施工,可增强混凝土早期及28天强度,可提高1个强度等级,配制C60~C80的混凝土,还可提高混凝土密实性,降低水化热,提高抗冻性,耐腐蚀性。也可代替20%左右水泥,降低混凝土成本。所以目前市场矿渣粉及煤灰粉供不应求,究其原因,除上述好处外,主要是矿渣粉的磨制非常困难,能耗大、成本高,市场利润低(价格必然在水泥之下)。

  就目前工艺及球磨机算,当比表面积在400~500┫/┧,电耗在60~65kwh/t以上,大于此细度,其电耗就直线上升,如超细磨(比表面积10000,3.6μm粒径),电耗高达120kwh/t以上,且产量很低。本机可细磨和超细磨,电耗仅是球磨机的45%~50%,对于磨蚀性强、硬度高的物料超细磨,恰恰是本机最擅长的特点,这已被某一钢渣厂粉磨使用三年多的实例所证明。

  在陶瓷厂原料粉磨应用可达到需要细度陶瓷原矿料(如长石、石英、高岭土等)经破碎(颚破)后,不需再经一、二级冲击破碎,就可直接进入本机粉磨,一次就可达到所需要产品细度。简化了流程、设备、管理,减少了损耗,又节省了能源。

  由于粉磨室衬板和叶轮触发器都可用非金属耐磨材料,或用非含铁合金耐磨材料制成,避免铁的影响,保证了产品的质量和白度,为生产高档产品提高条件。这在白水泥、白石膏及涂料厂等的粉磨中具有同等的使用价值。因具有硬度越高、越脆的物料越容易破碎的性能,用本机来粉磨那些生产中的不合格品和废旧的陶瓷,作为掺合料重新利用,有利于陶瓷厂节约原料、减少堆填空间、降低成本。在金属和非金属矿料粉磨中的应用如用于钢铁工业的选矿。矿石经本机超细磨后,磁选2~3遍,可将含量低于20%的低品位,提升到70%,直接入电炉炼钢铁,促进炼钢工艺的改革,减少铁矿石的进口。用于黄金、有色金属选矿,可在矿山坑口细磨浮选,绝大部分可使用比重分级法,超细浓缩后,运到化学提纯基地,可集中处理污染问题。用于稀土金属的选矿。稀土是电机、导体、电子工业的重要材料,是今后发展尖端科技重要的物质基础;它价值很高,中国的储量约占世界的75%,是中国的国宝,所以有人说:“中东有石油,中国有稀土。”目前稀土选矿,使用的是落后的旧式设备,磨不细,成本高,耗电多,浪费大,而本机正是上述弊端的克星,是稀土矿区的急需。

  除此,本机可广泛应用于非金属材料,特别是莫氏8~9硬度性物料和较软性的纤维状物料(粮食、饲料、中草药、桔杆等)的粉磨,显得得心应手。例如广西冶金材料有限公司,粉磨钛白粉、石英、重晶石等,从200目提高到1250目以上,价格从几百元一吨提高到几千元甚至几万元一吨,目前加工的矿料达四十多种,经济效益显著。又比如在城市生活垃圾综合处理工艺中,对软性的固体、带纤维状的有机废弃物,由于耗能大又磨不细,制不了精肥。而对于本机来说,是轻而易举的事,可作超细磨,制成高级有机精肥,价值可提高十几倍,且可满足农业的需要。

  结语现代工业的发展方向,节能、环保、高效、安全是我国社会主义工业“四大永恒主题”。21世纪人类面临更加严重的资源短缺、能源紧张、环境污染等新问题,迫切期待着工程技术发展观念的历史性创新及技术进步的革命性突破。气旋流分选磨的诞生和应用,就是一种全新的粉碎理念,开创了粉碎工程技术历史新篇章,将会为工业发展作出重大的贡献。强化粉体的深加工,提高其加工附加值来节约资源、保护资源,保证资源能为国家创造更大的财富。气旋流分选磨机的特性和应用,说明本机高效能、优质、低耗、环保,是多功能、应用广泛的干式粉磨机,是其它磨机所不能比拟的,完全可取代现在使用的传统旧式磨,如球磨机、雷蒙磨、振动磨等。但目前仍有一点不足,就是大产量(单机处理能力较大)系列机型仍未有,相信不久的将来,产量大、性能更完善的机型会很快面世,满足市场的需求。

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