高效节能预粉磨设备—柱磨机在水泥、矿渣粉磨工艺中的应用

 

      高能耗的粉磨方式不适合现代企业的发展方向，预粉磨技术已被越来越多的水泥企业所采用，本文从柱磨机的工作原理和粉磨特点入手，绍介了柱磨机在水泥、矿渣生产中的预粉磨工艺和效果，柱磨机预粉磨技术将大幅提产节能，降低生产成本，综合效益明显。

 

1   概述
      水泥工业是高耗能产业，其粉磨（水泥与矿渣）电耗占产品综合电耗的60%以上，特别是矿渣微粉比表在400m2/kg以上时，其粉磨电耗高居在85kwh/t以上。目前粉磨工艺落后仍然是国内众多中小水泥企业的突出问题，采用传统粉磨设备对电能的有效利用率不足3%，绝大部分电能没有被有效利用。因此，采用粉磨新技术、新装备等措施已成为实现优质高产、节能降耗的有效途径。长沙深湘通用机器有限公司自主研制的高效节能预粉磨设备--柱磨机，使得实现这一目标的进程大为加快。

2  柱磨机工作原理
       采用连续反复中压力的料床辊压粉磨原理，结构简单、科学。该机上部传动，带动主轴旋转，使辊轮在环锥形内衬中转动（辊、衬之间间隙可调，不接触），物料从上部给入之后，靠自重和上部推料作用在辊轮与衬板之间形成的料层，受到辊轮的反复滚动碾压而成的粉末，最后从磨机的下部自动卸料。由于辊轮只做规则的公转和自转，并可随着料层的厚度及物料颗粒的大小而柔性波动，且其作用力主要来自于挤压力及弹性装置给予的压力，从而避免了辊轮与衬板因撞击而产生的损耗及磨损，特别适合水泥和矿渣的预粉磨，其节能降耗效果十分明显。

3  柱磨机的粉磨特点

3.1出磨物料细粉含量高
      大颗粒物料入柱磨机时，通过辊轮和衬板的凹凸齿，进行了轧臼式的粉碎而成细颗粒，落入辊轮与衬板之间形成料层，被反复碾压成粉末。小颗粒物料（如矿渣）入柱磨机时，则可以通过储料装置控制下料速度，亦可使物料在工作腔内得到充分碾压，因此，柱磨机既可做熟料及混合料的预粉磨，又可单独做矿渣等的预粉磨，其粉磨效果十分理想。 
柱磨机粉磨水泥的粒级分布如下：

物料 名称	入磨 粒径	出磨细度分布(mm)
		-5	-2	-0.9	-0.08	-0.045
熟料	-40mm	85%	65%	50%	20%	8%

物料 名称	入磨 粒径	出磨细度分布(mm)
		-0.9	-0.35	-0.08	-0.045
矿渣	-10mm	70%	46%	20%	8%

 

 

3.2出磨物料的易磨性显著提高   
      经柱磨机反复碾压的物料大部分呈粉状，少部分粗颗粒内部产生微裂痕,晶格已经破坏，邦德功指数大幅下降,使物料易磨性显著提高。据用户反馈，经柱磨机处理后的矿渣，其粉磨电耗至少可降低15kwh/t。
3.3易损件耐磨
其磨辊和内衬在粉碎水泥熟料时的寿命一般均在一年以上。这主要因为：a.采用中压力的料床碾压粉磨原理；b.磨辊既公转又自转，且不与内衬接触；c.磨辊和内衬均采用了高耐磨的合金材料。
3.4环保效果好
     磨辊与内衬没有直接接触，工作噪音小于80dB；磨机内部无鼓风装置，基本无扬尘。
3.5设备运转率高
     柱磨机结构简单，设计合理，工作压力不高，因此其故障率极低，与球磨机运转率相当。
3.6应用范围广
      柱磨机出物料细度能根据要求调节，因此，既可在建材行业作水泥、矿渣的预粉磨，又可在非金属矿行业作终粉磨，例如粉磨石膏至120目细粉，用于生产纸面石膏板；粉磨石灰石至150目，用于锅炉烟气脱硫。

4  柱磨机主要技术参数表

机  型		ZMJ900S	ZMJ1050S	ZMJ1150S	ZMJ1600S
生产能力（t/h）	矿渣	30-35	40-45	70-80	150-200
	熟料	40-45	50-60	90-110	200-240
进料粒度（mm）		≤40	≤45	≤50	≤60
电机功率（kw）		110	185	250	380
设备外形尺寸（m）		φ2.5×3.3	φ2.9×4.4	φ3.4×4.7	φ3.9×5.8

5  柱磨机在水泥粉磨系统中的工艺流程
     采用柱磨机作为球磨机的预粉磨工艺，可以大幅度的降低系统电耗和较大幅度的提高球磨机的处理能力，在柱磨机用于水泥建材行业作为球磨机预粉磨中，一般采用或可采用以下几种预粉磨工艺流程。

5.1工艺流程一：开路预粉磨
此工艺简单，投资省，柱磨机出料直接进入球磨机，应用于水泥、矿渣生产线，系统提产幅度40%以上。

 

5.2工艺流程二：闭路预粉磨
   在工艺流程一中加筛分设备构成闭路预粉磨，筛上料返回柱磨机，筛下料入球磨机，保证了入球磨机物料的细度与均匀度，易于球磨级配的调整。主要应用于水泥生产工艺，系统提产幅度60%以上。

5.3工艺流程二：闭路预粉磨
  此工艺是将瀑流式选机替换工艺流程二的筛分设备，可控制物料全部小于1mm入球磨，用于水泥生产工艺中系统提产幅度达80%以上。

6  柱磨机预粉磨系统的效益分析

6.1系统提产40%以上
柱磨机出磨（球磨机入磨）物料粒度已基本成为粉状料，其中达到水泥细度要求，粒度≤0.08mm的已占20%左右，且粗颗粒也均已产生微裂痕，增加了物料的易磨性，十分有利于球磨机的研磨，提产幅度高。

6.2系统节电30%左右
（a）柱磨机料床碾压粉磨方式，辊轮与衬板之间没有接触;（b）将球磨机一部分粉磨工作交给柱磨机，而碾压粉碎的有效功远高于球磨机的有效功，故节能效果显著。
6.3综合效益
   使用柱磨机预粉磨工艺后，比表增加30-50m2/kg，水泥质量明显提高，可增掺5-15%的混合材（矿渣），大幅降低生产成本。另外，球磨机研磨体球径下降，在相同装载量下总比表面积增加，粉磨效率提高，研磨体钢耗减小。

7 结论
   柱磨机采用科学的料床辊压粉磨原理，作为预粉磨设备已在全国多家水泥、矿渣生产企业中广泛应用，其效果显示：系统提产幅度大，粉磨能耗节电30%左右。柱磨机已成为水泥、矿渣企业革新挖潜、节能降耗的首选预粉磨设备之一。