辊压机粉磨水泥节能的关键技术与辊面的维护论文_张琦

辊压机粉磨水泥节能的关键技术与辊面的维护论文_张琦

南京凯盛国际工程有限公司 江苏南京 210036

摘要:辊压机自上世纪 80 年代引入国内至今,经历了 30 多年的发展,在装备自身和技术方面均取得到了长足的进步。在水泥粉磨系统中,辊压机以能量利用率高、破碎后物料易磨性好等特点得到了广泛应用,如何最大化的实现节能成为辊压机粉磨系统的关键。维护辊压机辊面的要点,应该是制作时保证辊面的堆焊质量,运行时定期检查,防止金属异物的伤害。

关键词:辊压机;节能;关键技术;辊面;维护

1、前言

水泥粉磨,传统工艺以管磨机为主机,其产品质量在工程应用中得到了充分认可,唯一的缺点就是其粉磨效率低电耗高,这是因其冲击粉碎的无效功太多造成的。而辊压机运行属于料层粉碎,由于物料是受到挤压作用,挤压的无效功比冲击的无效功要少得多。挤压粉碎所需的能耗大大低于冲击粉碎所需的能耗,这就是辊压机系统被迅速推广到水泥粉磨工程的原因。辊压机用于水泥行业有很多创新,既可粉磨生料也可粉磨水泥(包括熟料、矿渣等),本文讨论的是水泥粉磨中辊压机节能效果最佳的关键技术及辊面的维护要点。

2、辊压机节能效果最佳的关键技术

辊压机“料层粉碎”原理有着球磨机“冲击粉碎”原理无法比拟的优势,因此辊压机的能量利用率远大于球磨机,物料经过辊压机高压粉碎,粒度大幅度减小且颗粒结构变得疏松易磨,这是提高磨机产量和降低粉磨电耗的关键所在。

将辊压机用于水泥粉磨系统,在工艺上有很多组合,诸如开路辊压机与开路管磨机串联、开路辊压机与闭路管磨机串联、闭路辊压机与开路管磨机组合、闭路辊压机与闭路管磨机组合、辊压机终粉磨水泥等等。这么多组合,究竟哪一种最节能?有资料称,国内外开发的辊压机产品都已取得长足进步,结构方面的难关已被逐步突破。实践证明,辊压机终粉磨水泥工艺最节能。我国有很多辊压机与管磨机组合的半终粉磨系统,只要把管磨机关掉,就可实现辊压机终粉磨工艺,就可以最低的电耗实现水泥生产,为什么不这样做?笔者认为这种做法在技术上还存在不足,无法满足工程所需合格产品的稳定生产,而新型双闭路三选粉半终粉磨系统不仅具有很好的节能效果,其产品也能达到合格标准。该工艺可将辊压机挤压阶段产生的成品大部分分选出来,亦可根据成品水泥要求调节分选比例,有效避免了磨内过粉磨现象,粉磨电耗 24kWh/t。具体的工艺流程如下:

物料经皮带秤按比例配料后通过永磁自卸除铁器的皮带机,由喂料斗提送至稳流称重仓,经棒形阀、液压闸板进入辊压机。物料经挤压后由循环斗提过管道电磁除铁器进入V型选粉机进行分级,合格的细粉由旋风筒经入磨斜槽入磨。不合格的粗粉经由V选底部卸料口进入稳流称重仓再次挤压。增设辊压机技改后,生产线由单闭路粉磨系统变为双闭路联合粉磨系统,较大物料颗粒由辊压机进行初破,之后细小颗粒经旋风筒收集进入球磨机粉磨,大大降低了磨机一仓破碎负荷,所以传统的一仓破碎仓可以适当的缩短,二仓粉磨仓延长,而且相应的钢球规格也要降低,球磨机双仓容量调整:有效长度I仓++II仓由4.45m+7.95m调整为3.41m+8.99 m。为适应联合粉磨物料特性,研磨体尺寸相应调整。 进入磨机的物料粒度整体变细,除了球配和球径进行相应的修改外,隔仓板、出磨蓖板的蓖缝尺寸也要相应的调整。

辊压机与管磨机的配合,目的就是通过管磨机粉碎物料功能外置,实现节能。管磨机粉碎物料功能外置的过程中,我们有一个摸索的阶段和过程,究竟外置多少最节能?这与辊压机的运行有关系。

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为了确保辊压机安全稳定工作,我们往往从料压、物料粒度和施加的压力去要求,即:(1)喂入的物料应具有一定的料压,以保证物料稳定连续地喂入辊间,形成较密实的料层;(2)喂入的物料粒度应满足设计要求,借以形成较密实的料层,但在高压料层粉碎前可以发生单颗粒破碎的部分除外;(3)粉磨时应具有足够大的挤压粉碎力,不过,该粉碎力数值对于不同的物料和挤压效果有不同的要求,应通过试验确定最佳值。为了更加稳定和高效地运行辊压机,目前更加需要解决以下问题:一是辊压机通过辊径宽比的合理匹配,提高其压力区的效率;二是开发新型挡板,严格控制侧挡板漏料,强化边界的研磨效率;三是优化进料控制装置提高辊压机进料控制稳定性;四是开发新型辊面,提高颗粒的剪切整形功能。前三点的目的是确保辊压机实现更稳定的挤压做功,第四点是进一步提高运转率,以保障水泥粉磨的效率。目前,一种辊压机杠杆式双进料装置被广泛用于辊压机粉磨系统的改造。该进料装置实现了辊压机进料控制的稳定性,应用后,入辊压机物料形成稳定的受限料床,挤压做功效果良好,一般可提高系统产量 8%-10%,节电 3%-5%。

3、辊压机辊面的维护要点

最初,我们对辊面的维护和修复很伤脑筋,因为辊压机的节能效果需要在稳定和高效地运行时体现。在以郑州机械研究所为代表的堆焊技术国产化后,新型辊面技术得以发展。目前国内已经有装备供应商推出了柱钉辊,一些新建工程的业主明确表示要选用柱钉辊,一些企业在改造中也在考虑使用带柱钉辊的辊压机。辊面的耐磨性及抗剥落性取决于堆焊材料的耐磨性能、物料的特性以及辊面是否及时维护等诸多因素。因此设备制造时应正确选择辊面堆焊工艺;尽量减少辊面堆焊次数及堆焊量。

辊面形貌关系到辊压机对挤压物的挤压效果,也就关系到系统的安全运行和粉磨效率。为了保护辊面,我们在入料时通常喂入过饱和物料,这样不可避免的存在各种各样的金属杂质,这对辊面造成的极大的威胁,过大的金属杂质将直接损坏辊面,同时也会引起辊压机跳停,而小颗粒的杂质富积后,会额外增加辊面的磨损,故在使用中要尽最大的可能减少金属杂质的存在。为了防止辊面遭受金属异物伤害,有的企业全民皆兵,从烧成车间的巡检就提出要求,比如要求巡检员在巡检熟料环节时,发现金属异物必须检出,不能检出的则必须报告中控室,报告配料站,并对发现者给与奖励。对于恒重仓因离析现象积累的金属,企业也要重视,要定期清除,不要过于依赖除铁器。

4、结束语

辊压机具有破碎比大、能量利用率高等特点,使水泥粉磨的电耗显著降低。如果要将其用在水泥粉磨系统的节能效果发挥到极致,不仅要注意工艺和配置的先进性,还要对辊压机本身进行优化,包括辊压机辊径宽比的合理匹配、新型挡板、进料控制装置和新型辊面的使用,最后在运行时注意金属异物的影响。

参考文献

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论文作者:张琦

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/19

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