技术 | 浅析影响粉磨效果的因素

根据现有粉磨工艺状况, 总结影响粉磨效果的因素。除了考虑到硅酸盐水泥熟料的组成与结 构对其易磨性的影响和外加剂的使用, 主要探讨粉磨工艺操作中各种参数对粉磨效果的影响。结果表明, 喂料量与磨机功率, 选粉效率与循环负荷等之间都有着相互影响相互制约的关系。充分的理解这些关系, 有助于增加硅酸盐水泥熟料粉磨细度或提高产量。

1.硅酸盐水泥熟料的粉磨涉及到水泥生产能耗和水泥性能等重要问题。

因此, 如何经济有效地提高熟料的粉磨细度, 得到广泛关注。在粉磨工艺上, 主要有开路粉磨系统和闭路粉磨系统两种方式, 由于开路粉磨系统无法判断磨内水泥颗粒细度, 往往存在过粉磨的情况, 浪费了能耗并减少了台产量。闭路粉磨系统由于高效旋风式选粉机的存在可以达到良好的粉磨效果。

此外, 在工艺设置上, 有串联和并联两种; 在粉磨制度上, 有混料磨和分料磨两种。根据现有实际的生产条件, 合理选择搭配工艺设备, 是稳定生产的先决条件。

本文针对HXXT公司粉磨系统进行分析, 探讨该粉磨流程中影响粉磨效果的各种因素, 并针对工艺 控制上的操作重点讨论。该磨型为串联磨, 物料配合后 进入一级磨粉磨(提供冲击功), 由低挂斗提升到二级磨 (提供研磨功)进行二次粉磨, 再经高挂斗及斜槽送入选 粉机进行粗细粉分离, 回料则通过分料阀按比例(参照一级磨二级磨负荷)分别入一、二级磨继续循环粉磨。

2.熟料矿物组成与易磨性的关系

水泥熟料的成分波动对粉磨效果有一定的影响。熟料的4种主要矿物C₃S, C₂S, C₃A, C4AF的易磨性直接决定了熟料的易磨性。而这4种水泥熟料主要矿物的易磨性却相差很大。C₃S是熟料矿物中最易磨的矿物。随着粉磨时间的延长, 其比表面积近似地呈直线增加, C₃A的情况与之相类似; C₂S最难粉磨。在相同粉磨时间内, 有计算表明, 4种矿物C₃S, C₃A, C4AF和C₂S的脆性系数分别是4.7, 2.9, 2.0和2.0。对照熟料成分和台产量 (见表1), 分析可知: 当熟料成分C₃S含量增大时, 台产有显著的上升; 此外在不影响其性能指标的前提下, 随着C₃S含量的增大, 粉煤灰的掺量比例也相对增大。

3.添加剂的使用

添加剂的作用机理在于添加剂具有很强的表面活性, 在粉磨时能快速吸附在微细粉表面屏蔽粉体的表面剩余电荷, 防止细粉聚合和糊磨; 添加剂增强了粉体表面的静电斥力作用, 当硅酸盐水泥加水拌合后, 颗粒由于静电斥力作用相互分散, 浆体的流动性得到提高; 同时添加剂的分散作用增加了掺和料颗粒、水泥颗粒和水的接触面积, 促进了水泥的完全水化和矿物掺和料的火山灰反应, 提高硅酸盐水泥的早期强度。该厂在使用某添加剂后, 产量、细度和强度等参数与未掺时比较, 均有较大的提高(见表2, 编号1, 2为掺添加剂数据; 编号3, 4为未掺数据, 表2数据为老线数据)。

4.磨机参数的影响及相互联系

磨机的操作宗旨是保证磨机平衡。磨机平衡就是保持磨机的最佳喂料量和粉磨效率。磨负荷平衡是 操作的中心环节, 通过观察提升机电流、负荷大小、磨 音强弱等调整分料阀, 使各磨粉磨能力达到最佳状 态, 原则上磨机循环负荷应控制在100%的范围内, 在保证细度的前提下分料阀尽量向二级磨分料。而循环 负荷的控制跟选粉机的选粉效率和磨机的研磨效率 有很大的关系, 故应尽可能的匹配好选粉效率和研磨 效率来保证循环负荷的稳定。

4.1 磨机的瞬时功率

磨机瞬时功率反映的是每单位时刻磨机的功率值反应, 观察此参数要注意不能只注意一两个值, 应综合一段时间的功率值来判断磨机的磨况 (如图1所示, 喂料量与磨机功率呈抛物线趋势图)。由于一级磨内部构造的缘故, 磨机内料中的粉煤灰在磨内停留时 间较短, 造成磨内经常出现少料乃至空磨现象, 功率 值一般稳定在285~310kW即可, 其功率走向如图1所示, 长期在标号1和2之间徘徊。一级磨饱磨的可能性较小, 故功率值如变小, 即长期接近标号1(285kW), 说明磨较空; 功率值如变大, 长期在标号2(310kW)徘徊, 则说明磨内料较多, 有必要减喂料。

二级磨因为选粉机选粉效率和本身研磨效率较低的影响, 不易空磨,其功率走向如图1所示, 长期在标号3和4之间徘徊。则一般控制在310~320kW, 若长期徘徊在标号4(310kW) 以下 , 说明磨内料较少 , 反之若长期徘徊在标号3(320kW)以上, 说明磨内料较多。

4.2 循环风机电流

循环风机电流跟循环风机的转速和抽风系统中负荷情况有关。循环风机转速越大, 电流越大, 通过观察循环风机电流的大小, 反映抽风系统中的负荷情况, 即在 磨、出料管道、选粉机等连接设备中, 单位时间内设备中传送的料越多, 抽风负荷越大, 循环风机电流就越大。

在理论上要求循环风机电流在转速不变的情况下, 电流略大些, 这样才能保证管道中有足够的上升粉体, 但也应该保持一个度, 料出磨太快, 料在磨内研磨不够充分, 进而增加二级磨的负荷, 所以在维持此两串联磨机系统的平衡上, 我们要求此循环风机电流控制在一个平衡值。

一级磨的循环风机电流保持在14.0A左右为好, 大于或 等于14.4A会影响增大二级磨的负荷, 小于或等于13.6会增大一级磨的负荷, 则会影响产量。

4.3 斗提电流

斗提电流反映的是当前状态下磨出料的情况。该粉磨系统有三个斗提: 一为一级磨粗料回料斗提(同 时分料阀的一部分料进入该斗提, 回一级磨研磨), 二为一级磨细料入二级磨斗提, 三为二级磨出磨斗提 (料提升后进入水平拉链而进入成品仓)。

一级磨磨尾内有一个圆通塞, 粗粉进入一级磨粗料回料斗提, 重新进入一级磨磨头进行粉磨, 细粉进入出 磨头提再进入二级磨进行二次粉磨。一级磨出磨头提电流反映一级磨出磨料的多少, 此外还可反映一级磨内粉磨情况, 我们可以根据该值和磨机负荷等参数综合分析, 分析一级磨的级配是否需要调整。在理论上, 一级磨的出磨斗提电流越大越好, 一般其值保持在9.0A左右, 但太大了, 也会影响二级磨的负荷问题。

一级磨粗料回料斗提电流的负荷来自两处料, 一 处是一级磨出磨的粗粉, 另一种是分料阀的分到一级 磨的粗粉; 二级磨出磨斗提电流的负荷来自二级磨出 料的多少。这两处斗提电流反映出料的多少, 根据产量的变化应在一个经验值范围内, 通过监控此电流的变化, 判断该斗提运行情况(若电流突然变小, 肯定某处堵塞, 可及时清灰, 以免影响正常生产)。

4.4 选粉机调控

选粉机的操作必须贯彻稳定选粉负荷(即二级磨出磨斗提输送量)和循环风量, 正确调整主轴转速和风机转速的匹配关系, 达到选粉效率、研磨效率和循环负荷的三配合, 在研磨效率提高的基础上, 力求提 高选粉效率。

在选粉负荷稳定的情况下, 循环风量决定选粉室内的粉尘浓度和选粉效率。选粉机的调控应结合磨机 研磨效率来综合控制, 来保证循环负荷的正常。选粉 效率与循环负荷定义如下:

通过分析粗粉量、循环负荷、选粉效率等参数(见表3), 探讨选粉效率和循环负荷之间的关系。由表3可知: 随着二级磨选粉效率的提高, 循环负荷相对减小, 一般来说根据不同粉磨工艺的要求, 对循环负荷有一定控制要求, 该厂的控制指标要求在100%之内。

循环负荷太高, 料始终在粉磨系统中研磨不出去, 这反映在选粉机的选粉效率不高; 循环负荷太低, 料十分容易磨出去, 根据综合粉筛余量显示偏高, 可知选粉机的选粉能力变差。故应综合调整选粉机主轴转速和选粉机风机转速, 再合理调整磨内级配, 提高研磨效率, 这样才可能提高产量。

4.5 磨机负荷和级配分析

该粉磨系统为串联磨型, 可根据磨机功率、斗提、电流、负压等参数来判断磨机的负荷情况, 并相应的采取一定调整措施。在负荷不是很均衡的情况下, 一 般利用分料阀的开度来调整。该开度指的是从选粉机内回料的分配问题, 具体应该根据一级磨负荷和二级磨负荷的问题, 具体给予分配, 当前采用较多的值为3∶7或2∶8等等, 具体在这个基础上, 根据当前设备的运转情况和磨机负荷进行分配。

调整磨内钢球的级配一般根据磨内功率的长期趋势走向和出磨粉料的细度来调控, 若一级磨功率值长期偏大(见图1标号2)或细度变大, 说明一级磨级配偏大, 应适当减小级配; 若二级磨功率值长期偏小(见图1标号4)或细度偏大, 说明二级磨级配偏大, 应适当减小级配, 反之同理。

5 结论

（1）水泥熟料的成分波动对粉磨效果有一定的影响, 一般来说C₃S含量越高, 粉磨性越好, 产量越易提高, 但考虑经济的话, 可能在不增产的情况下, 多掺矿 物掺和料。

（2）在操作之中, 应该多多观察各种重要设备电流、功率值变化, 了解其数据变化的潜含义。应尽可能匹配好选粉机的选粉效率和磨机的研磨效率, 保证粉 磨系统在适当的循环负荷范围内波动。

来源：《免费供技术服务送水泥助磨剂配方》

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