發(fā)表時(shí)間:2007-1-20 8:37:32 發(fā)表人:z |
球磨機(jī)系統(tǒng)廣泛用于各種無(wú)機(jī)非金屬礦的深加工。它用于氧化鐵的超細(xì)粉磨,具有臺(tái)時(shí)產(chǎn)量高,生產(chǎn)綜合成本低,易于操作和管理,產(chǎn)品質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn),但也存在電機(jī)功率大,電耗高,對(duì)超細(xì)粉磨產(chǎn)品質(zhì)量還難以達(dá)到要求等缺點(diǎn)。提高管磨機(jī)效率、降低電耗,是管磨機(jī)研究的最重要的課題。
1 普通開流磨存在的問(wèn)題 象粉磨任何物料一樣,普通的開流管磨機(jī)粉磨氧化鐵也存在臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低、電耗高等問(wèn)題。在平均粒徑為4.5μ時(shí),平均電耗高達(dá)134kwh/噸。主要的原因是:現(xiàn)在用于粉磨氧化鐵的開流管磨機(jī)技術(shù)都是套用粉磨水泥的開流管磨機(jī),其襯板、隔倉(cāng)板型式?jīng)]有大的改變,更不用說(shuō)考慮各技術(shù)參數(shù)與氧化鐵的粉磨特性相適應(yīng)的問(wèn)題。其倉(cāng)位長(zhǎng)度分布、研磨體級(jí)配、隔倉(cāng)板流通率等重要技術(shù)存在不合理的因素,因而導(dǎo)致了粉磨效率低,電耗高等問(wèn)題。 根據(jù)我們對(duì)粉磨氧化鐵的管磨機(jī)所作的調(diào)查和分析,發(fā)現(xiàn)它存在以下幾個(gè)問(wèn)題:⑴球、段倉(cāng)間隔倉(cāng)板篦孔尺寸較大(12mm),物料從球倉(cāng)到段倉(cāng)的流動(dòng)幾乎是暢通無(wú)阻,大量的粗物料(5mm以上)進(jìn)入段倉(cāng),糊磨現(xiàn)象嚴(yán)重;⑵磨內(nèi)物料流速太快,從而導(dǎo)致料球比過(guò)低。如Ф1.5×5.7m磨機(jī)正常停磨時(shí),球倉(cāng)內(nèi)幾乎沒有存料。這樣,生產(chǎn)時(shí)球砸球,不但效率低,而且磨音特別大,球耗及襯板消耗高;⑶磨內(nèi)物料溫度高達(dá)200~240。C,粉磨工況惡化。圖1是南京磁材廠普通Ф1.5×5.7m氧化鐵開流管磨機(jī)內(nèi)物料篩余曲線。它表明:球倉(cāng)的后半部分各個(gè)粒徑的篩析曲線是一條接近于水平的線段,說(shuō)明球倉(cāng)后半部分的粉磨效率很低,倉(cāng)位布置不合理。在段倉(cāng)內(nèi)2mm~5mm的物料篩余下降緩慢,說(shuō)明鋼段對(duì)這些物料的粉磨效果不佳。 圖1 普通開流管磨氧化鐵篩余曲線 總之,普通氧化鐵開流管磨機(jī)存在較嚴(yán)重的粉磨工況紊亂和效率低的問(wèn)題,“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”只有解決這些問(wèn)題,才能大幅提高磨機(jī)產(chǎn)量,達(dá)到增產(chǎn)降耗的目的。 2 氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)的原理 “氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”的核心是磨內(nèi)篩分裝置,它能有效擋截對(duì)于鋼段來(lái)說(shuō)難于研磨的粗顆粒,從而優(yōu)化了球倉(cāng)與段倉(cāng)的粉磨過(guò)程,大幅提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量,降低電耗。 2.1 球、段倉(cāng)間增設(shè)高效物料篩分裝置 實(shí)行磨內(nèi)選粉,較粗的顆粒返回球倉(cāng)繼續(xù)粉磨,滿足要求的細(xì)粉(0.5mm以下)進(jìn)入段倉(cāng)。管磨機(jī)粉磨效率不高。世界很多學(xué)者研究證明,管磨機(jī)實(shí)際的粉磨功率的利用,僅為總能耗的百分之三到百分之八。粉磨效率之所以不高,其原因是多方面的,而過(guò)粉磨是其中一個(gè)重要的原因。從粉磨工藝來(lái)考察,在粉磨過(guò)程中,物料在磨內(nèi)沿著磨機(jī)從磨頭到磨尾的縱長(zhǎng)方向上的細(xì)度發(fā)展,由粗到細(xì),直至出磨細(xì)度為合格料,似乎形成一個(gè)合理的細(xì)度梯度。若進(jìn)一步深入分析,從縱向的每一點(diǎn)的橫截面上來(lái)看,物料顆粒粗細(xì)懸殊,細(xì)度極不均勻。在段倉(cāng)內(nèi),0.5mm以上的顆粒,有的大到5mm~10mm,這些大顆粒在段倉(cāng)內(nèi),粉磨效率低,很難磨細(xì),我們把它稱之為鋼段的“難磨物料”。為了達(dá)到出磨細(xì)度的要求,只好用過(guò)長(zhǎng)的粉磨時(shí)間來(lái)完成。另一方面,在磨內(nèi)沿著磨機(jī)縱向的粉磨物料,在細(xì)度發(fā)展過(guò)程中,由磨頭到磨尾合格料的百分含量越集越大,但必須要等待全部物料達(dá)到細(xì)度指標(biāo)合格后,方可排出磨外。這里的第一個(gè)問(wèn)題是少量粗料過(guò)早地與細(xì)粉料一起混入下一個(gè)倉(cāng)室 ,耗費(fèi)過(guò)多的粉磨時(shí)間;第二個(gè)問(wèn)題是磨內(nèi)不能及時(shí)排出合格料,而浪費(fèi)大量的能量,一般把它稱為過(guò)粉磨。這兩個(gè)問(wèn)題之間存在一定的因果關(guān)系,并且從兩個(gè)方面共同影響著“過(guò)粉磨”這一矛盾過(guò)程的發(fā)生與發(fā)展。入磨物料粒度越小,影響過(guò)粉磨性能也小,反之,入磨物料粒度越大,影響過(guò)粉磨性能也大。出磨產(chǎn)品細(xì)度越細(xì),影響過(guò)粉磨越惡劣,出磨產(chǎn)品越粗,影響過(guò)粉磨性能得以緩和。這是因?yàn)槿肽ノ锪狭6却笮?,引起磨?nèi)粉料顆粒組成中的級(jí)別的粗細(xì),以此影響著過(guò)粉磨,而使粉磨效率難以提高??傊?,進(jìn)入段倉(cāng)物料較粗和出磨物料細(xì)度要求高,是氧化鐵超細(xì)粉磨產(chǎn)生過(guò)粉磨和粉磨效率低下的兩大常見原因。后者不可改變,而前者可通過(guò)一定的技術(shù)手段加以改造。“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”的設(shè)計(jì)原理,就是在球段倉(cāng)間增設(shè)磨內(nèi)篩分裝置,實(shí)行磨內(nèi)選粉,使進(jìn)入段倉(cāng)的物料不含粗顆粒。以此為中心,對(duì)各隔倉(cāng)裝置、各技術(shù)參數(shù)作相應(yīng)的設(shè)計(jì)與調(diào)整,從而大幅提高粉磨效率,達(dá)到增產(chǎn)降耗的目的。磨內(nèi)篩分也改變了球倉(cāng)的物料分布,粗物料含量提高,便于集中破碎,提高了球倉(cāng)的粉磨能力。在球、段倉(cāng)間增設(shè)物料篩分裝置后,它有效擋截粗物料,進(jìn)入段倉(cāng)的物料只有易于研磨的微粉(小于0.5mm),出磨細(xì)度易于控制,粉磨效率高。 2.2 料位調(diào)節(jié) 磨內(nèi)料位調(diào)節(jié)是針對(duì)磨內(nèi)物料流速過(guò)快或過(guò)慢而設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)氧化鐵的超細(xì)粉磨,因其易磨性差,質(zhì)量要求高,因而產(chǎn)量較低。如果控制不好,磨內(nèi)料球比就會(huì)嚴(yán)重偏低,往往不及正常狀態(tài)時(shí)的三分之一。因此,強(qiáng)化料位調(diào)節(jié)尤其必要。“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”根據(jù)對(duì)產(chǎn)、質(zhì)量要求和粉磨物料的特性,使用溢流隔倉(cāng)板、溢流出口篦板和擋料圈,有效控制磨內(nèi)料球比在一個(gè)合理的范圍以內(nèi),大幅提高粉磨效率,降低磨音,并降低研磨體和襯板的消耗。 2.3 使用微型鋼段 對(duì)于氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù),由于產(chǎn)品質(zhì)量要求高,一般成品細(xì)度控制在20μm以下,平均粒徑4μm~8μm,使用普通的鋼段難以達(dá)到質(zhì)量要求。但在普通的開流管磨機(jī)內(nèi),因?yàn)槎蝹}(cāng)內(nèi)存在大量的粗顆粒,完全使用微型鋼段效果也不好。而“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”,通過(guò)物料篩分裝置分選后進(jìn)入段倉(cāng)內(nèi)的微粉,顆粒的均齊性比較好,使用微型鋼段粉磨效率明顯提高。由于有針對(duì)性地采用了上述多項(xiàng)技術(shù)措施,從根本上消除了惡性粉磨現(xiàn)象,系統(tǒng)的粉磨效率提高30%~50%。 3.“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”對(duì)氧化鐵管磨機(jī)的改造 寶鋼集團(tuán)梅山鋼鐵集團(tuán)公司(南京磁材廠),利用自身的鐵鱗生產(chǎn)氧化鐵磁鐵粉,產(chǎn)品供不應(yīng)求,效益良好。但該公司由于管磨機(jī)產(chǎn)量偏低,整體上沒有達(dá)到應(yīng)有的生產(chǎn)規(guī)模。為此,該公司做了多次試驗(yàn),花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)元,效果始終不明顯。最后,他們來(lái)到合肥水泥研究設(shè)計(jì)院,尋求解決技術(shù)難題。 針對(duì)以上問(wèn)題,合肥水泥研究設(shè)計(jì)院把氧化鐵的超細(xì)粉磨作為一項(xiàng)課題,組織技術(shù)攻關(guān)。根據(jù)對(duì)氧化鐵粉磨特性的分析及其質(zhì)量的要求,研制和開發(fā)了“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”。2004年對(duì)寶鋼集團(tuán)梅山鋼鐵集團(tuán)公司四臺(tái)氧化鐵管磨機(jī)進(jìn)行了“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”改造,經(jīng)過(guò)2005年全年的生產(chǎn)總結(jié),證明這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了預(yù)期的效果,本技術(shù)的研制是成功的。下表是其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較。 改造前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 序號(hào) 磨機(jī)規(guī)格m 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量t/h 電耗 kWh/t 研磨體消耗g/t 改造前 改造后 改造前 改造后 改造前 改造后 1 Ф1.5×5.7 0.9 1.15 132 108 1100 708 2 Ф1.5×5.7 0.9 1.2 132 104 1100 705 3 Ф1.2×5.2 0.37 0.48 137 105 1105 690 4 Ф1.2×5.2 0.37 0.48 137 105 1105 690 可見,應(yīng)用“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”后,平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高30%,電耗下降22%,噸研磨體消耗下降37%。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是:⑴在磨內(nèi)球、段倉(cāng)之間增設(shè)物料篩分裝置,嚴(yán)格控制進(jìn)入段倉(cāng)物料的粒徑。圖2是氧化鐵管磨機(jī)技改后的磨內(nèi)篩余曲線,可見,進(jìn)入段倉(cāng)內(nèi)的物料1mm以上的基本為零。 圖2 開流超細(xì)管磨氧化鐵篩余曲線 ⑵調(diào)整各倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)和研磨體的級(jí)配,使其與氧化鐵的粉磨特性相適應(yīng)。⑶控制好磨內(nèi)物料流速,使正常生產(chǎn)條件下,料球比達(dá)到正常的狀態(tài)。⑷加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng),降低磨內(nèi)物料的溫度。技改后磨機(jī)出口溫度從2400C降到1900C。 4 氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析 4.1.增產(chǎn)效益(規(guī)模效益) 南京磁材廠在使用“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”后,平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了30%,解決了長(zhǎng)期困擾企業(yè)發(fā)展的窯磨能力不平衡問(wèn)題,使公司年生產(chǎn)規(guī)模相應(yīng)提高了30%,公司年產(chǎn)量從1.8萬(wàn)t提高到2.33萬(wàn)t,年增產(chǎn)0.53萬(wàn)噸。以t利潤(rùn)300元計(jì)算,年增利潤(rùn)159萬(wàn)元。 4.2.節(jié)電效益 技改前平均粉磨電耗134kWh/t,技改后平均105kWh/t,省電22%。以每t省電29度、每度電0.5元計(jì)算,該公司可年省電費(fèi)23300t×29kWh/t×0.5元/度=33.785萬(wàn)元。 4.3.節(jié)省鋼材效益 由于臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高,并改善了磨內(nèi)的粉磨工況,大幅提高了料球比,降低了磨音,因而研磨體及襯板消耗大為降低。 ⑴研磨體消耗。技術(shù)改造前研磨體消耗1100g/t,改造后消耗700g/t,節(jié)省37%。該公司年省研磨體9.3t,按每噸0.55萬(wàn)元計(jì),年省5.1萬(wàn)元。 ⑵襯板消耗:技改后不再發(fā)生空磨和球砸球、球砸襯板等現(xiàn)象,延長(zhǎng)了襯板的使用壽命。到目前為止,技改時(shí)換上的襯板還光潔如新,其使用壽命暫時(shí)無(wú)法統(tǒng)計(jì)。即使按同等壽命計(jì)算,由于產(chǎn)量提高30%,每噸氧化鐵所消耗的襯板降低23%。 4.4.節(jié)省投資效益 由于“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量30%,對(duì)新建磁鐵粉生產(chǎn)線可以大大節(jié)省投資費(fèi)用。一是可以少買少用管磨機(jī)而達(dá)到同等的生產(chǎn)規(guī)模,二是可用較小規(guī)格的“氧化鐵超細(xì)磨”取代較大規(guī)格的普通磨,達(dá)到同樣的生產(chǎn)能力。這兩種選擇都可以大幅降低管磨機(jī)及其附屬設(shè)備、磨房的基建投資。僅計(jì)算節(jié)電和節(jié)省鋼材兩項(xiàng),保守的估計(jì),用于“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)技術(shù)”的投資只需半年時(shí)間即可全部收回。 5 結(jié)語(yǔ) 由于“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”全面優(yōu)化了粉磨過(guò)程,克服了普通管磨機(jī)內(nèi)諸多不良的粉磨過(guò)程和現(xiàn)象,并針對(duì)具體礦物的粉磨特性、產(chǎn)、質(zhì)量要求而設(shè)計(jì)多項(xiàng)合理的技術(shù)參數(shù),因而大大提高粉磨效率,生產(chǎn)高質(zhì)量要求的產(chǎn)品。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的證明,“氧化鐵超細(xì)粉磨技術(shù)”可比普通管磨機(jī)提高臺(tái)產(chǎn)30%~50%,節(jié)電30%~40%左右,降低金屬消耗40%~50%。 |
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