對輥壓機(jī)應(yīng)用的幾點(diǎn)認(rèn)識
0前言
水泥工業(yè)正廣泛采用輥壓機(jī)作為粉磨系統(tǒng)的預(yù)粉碎設(shè)備,與其它粉碎設(shè)備相比較,具有如下特點(diǎn):①粉碎比大,一般熟料破碎機(jī)的粉碎比在5~30,而輥壓機(jī)的破碎比能達(dá)到30~400。②能改善物料易磨性,對水泥熟料進(jìn)行邦德功指數(shù)測試發(fā)現(xiàn),熟料通過輥壓機(jī)擠壓后,邦德功指數(shù)下降約4~5kWh/t,說明熟料的易磨性得到很大改善。③輥壓機(jī)是與打散分級機(jī)或V形分級機(jī)組成閉路系統(tǒng)進(jìn)行工作的。④輥壓機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)是連續(xù)穩(wěn)定工作且輸出量是可調(diào)的。由于具有以上特點(diǎn),采用輥壓機(jī)作為預(yù)粉碎的粉磨系統(tǒng)有產(chǎn)量高、能耗低、生產(chǎn)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
在實(shí)際使用中,各企業(yè)的輥壓機(jī)使用效果有好有壞,產(chǎn)質(zhì)量有高有低,有的高于設(shè)計(jì)能力,有的卻長時間達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量,雖然有其管理方面的原因,但根本問題是沒有掌握技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。筆者長期從事輥壓機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究工作,就水泥粉磨系統(tǒng)中如何更好地應(yīng)用輥壓機(jī)談?wù)勛约旱目捶ā?/P>
1 主機(jī)配置和工藝特點(diǎn)
1.1主機(jī)配置
輥壓機(jī)一次擠壓后物料中的細(xì)粉含量(小于0.08mm)在25%左右,而提供給球磨機(jī)系統(tǒng)的物料細(xì)粉含量在35%~80%(根據(jù)配置不同有變化),所以輥壓機(jī)必須與打散分級機(jī)或V形分級機(jī)組成閉路工藝系統(tǒng)進(jìn)行工作,將分選以后的細(xì)粉料供給球磨機(jī)系統(tǒng)。輥壓機(jī)擠壓后的物料粒度分析見表1,各種規(guī)格的磨機(jī)、輥壓機(jī)和分選設(shè)備的常見配置見表2。
工藝選擇應(yīng)遵循以下規(guī)則:如果選擇的輥壓機(jī)的電機(jī)功率(兩臺主電機(jī))之和與磨機(jī)主電機(jī)功率之比值在0.4以下,工藝中應(yīng)選擇打散分級機(jī);如果這個值在0.5以上,則應(yīng)選擇V形分級機(jī)。這是由分選系統(tǒng)的特點(diǎn)決定的。
表1物料粒度分析%
篩網(wǎng)尺寸/mm | ||||||||
>3.22 |
2.5~3.2 |
2.0~2.5 |
1.8~2.0 |
0.8~1.8 |
0.36~0.8 |
0.18~0.36 |
0.08~0.18 |
<0.08 |
20.05 |
6.15 |
4.85 |
4.25 |
9.03 |
11.58 |
9.13 |
9.28 |
25.70 |
表2磨機(jī)、輥壓機(jī)和分選設(shè)備的常見配置
球磨機(jī) |
輥壓機(jī) |
功率比 |
宜選用的分選設(shè)備 | ||
規(guī)格/m |
功率/kW |
規(guī)格/m |
功率/kW | ||
Φ3.0×11 |
1250 |
120-45 |
2×220 |
0.35 |
打散分級機(jī) |
Φ3.2×13 |
1600 |
120-45/50 |
2×220 |
0.28 |
打散分級機(jī) |
140-65/80 |
2×500 |
0.63 |
V形分級機(jī) | ||
150-100 |
2×710 |
0.89 |
V形分級機(jī) | ||
Φ3.8×13 |
2500 |
140-65/80 |
2×500 |
0.40 |
打散分級機(jī) |
150-100 |
2×710 |
0.28 |
V形分級機(jī) | ||
160-120 |
2×900 |
0.72 |
V形分級機(jī) | ||
Φ4.2×13 |
3350/3550 |
140-80 |
2×500/630 |
0.35 |
打散分級機(jī) |
150-100 |
2×710 |
0.40 |
打散分級機(jī) | ||
160-120 |
2×900 |
0.51 |
V形分級機(jī) | ||
160-140 |
2×1120 |
0.63 |
V形分級機(jī) | ||
180-160 |
2×1600 |
0.90 |
V形分級機(jī) |
注:表中“功率比”指輥壓機(jī)的兩臺主電機(jī)功率之和與磨機(jī)主電機(jī)功率的比值。
1.2兩種工藝的特點(diǎn)
?。?)采用打散分級機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn):①該工藝中物料的循環(huán)量約50%,向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料粒度稍偏粗,d90≈2mm。②由于打散分級機(jī)對料餅具有打散功能,輥壓機(jī)對物料的擠壓力(作用于物料的壓力,而不是液壓系統(tǒng)壓力)可以比較大,擠壓力大意味著對物料的易磨性改善較好,對磨機(jī)增產(chǎn)很有利。③物料中的水分大時,料餅比較結(jié)實(shí),采用此工藝能有效地打散料餅,因此該工藝對物料水分的適應(yīng)能力強(qiáng)。④該工藝系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)供給量調(diào)節(jié)范圍大。打散分級機(jī)向磨機(jī)提供的物料有兩個渠道,一個是風(fēng)選,一個是機(jī)械篩分,而機(jī)械篩分的調(diào)節(jié)范圍非常大,以致可以使輥壓機(jī)的處理量的50%~90%提供給磨機(jī)。⑤由于受打散分級機(jī)制造尺寸限制,目前使用中的最大處理能力約300t/h,僅適用于系統(tǒng)產(chǎn)量在150t/h以下的粉磨系統(tǒng)。⑥采用打散分級機(jī)的粉磨工藝流程簡單。打散分級機(jī)對物料的打散、分級在一臺設(shè)備內(nèi)完成,既簡化工藝,也節(jié)省投資。打散分級機(jī)工藝流程見圖1。
圖1打散分級機(jī)工藝流程示意圖
?。?)采用V形分級機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn):①該工藝中物料的循環(huán)量約70%,所有細(xì)粉由循環(huán)風(fēng)抽出,向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料粒度較細(xì),d90≈0.2~0.3mm。②由于V形分級機(jī)對料餅沒有打散功能,料餅僅靠在輸送過程中幾次“摔打”進(jìn)行分散,輥壓機(jī)對物料的擠壓力不能太大,否則料餅太密實(shí)難分散,對物料的易磨性改善效果差,這點(diǎn)對磨機(jī)進(jìn)一步增產(chǎn)不利。③物料中的水分大時,料餅比較結(jié)實(shí)難分散,該工藝對物料水分要求比較嚴(yán)格。④該工藝系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)供給量受輥壓機(jī)處理能力限制,而輥壓機(jī)能力受多種因素影響,如果輥壓機(jī)能力偏低,就會造成供應(yīng)不足,被迫拉風(fēng)以保證磨機(jī)的供應(yīng),較粗的顆粒被抽出,會造成風(fēng)路系統(tǒng)的風(fēng)管、旋風(fēng)筒和循環(huán)風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重。該系統(tǒng)中,應(yīng)該是輥壓機(jī)處理量的30%提供給磨機(jī),所以輥壓機(jī)配置要大。⑤采用V形分級機(jī)的擠壓粉磨工藝,工藝流程復(fù)雜,對操作人員的技術(shù)素質(zhì)要求較高。V形分級機(jī)工藝流程見圖2。
圖2 V形分級機(jī)工藝流程示意圖
2 對輥壓機(jī)使用效果的評價
輥壓機(jī)工作是否正常,可以用兩個指標(biāo)衡量。一個指標(biāo)是輥壓機(jī)系統(tǒng)向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料中的細(xì)粉含量,含量越高效果越好;另一個指標(biāo)是輥壓機(jī)做功的量,做功多輥壓機(jī)效果發(fā)揮得充分,做功量太少輥壓機(jī)沒有完全發(fā)揮應(yīng)有的作用,配置有些浪費(fèi)。做功量應(yīng)該在一個合適的范圍內(nèi)。
2.1物料中的細(xì)粉含量(加入顆粒分析表)
物料經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后可產(chǎn)生約25%的細(xì)粉量(小于0.08mm),通過分選設(shè)備對物料進(jìn)行分選,向球磨機(jī)系統(tǒng)提供的物料細(xì)粉含量在35%~80%。對同一臺磨機(jī)而言,輥壓機(jī)配置偏大或偏小,系統(tǒng)的產(chǎn)量是不同的。輥壓機(jī)偏大時,入磨物料的細(xì)粉含量高,系統(tǒng)的產(chǎn)量就高;輥壓機(jī)偏小時,入磨物料的細(xì)粉含量低,系統(tǒng)的產(chǎn)量也偏低。
因此,對于輥壓機(jī)與磨機(jī)的配置關(guān)系,偏小配置的物料細(xì)粉含量約35%~50%,偏大配置為60%~80%。不同配置時入磨物料的顆粒分布見表3。
表3不同配置時入磨物料的顆粒分布%
篩網(wǎng)尺寸/mm |
>3.2 |
2.5~3.2 |
2.0~2.5 |
1.8~2 |
0.8~1.8 |
0.36~0.8 |
0.18~0.36 |
0.08~0.18 |
<0.08 |
系統(tǒng)配置偏小 |
4.60 |
4.50 |
4.25 |
3.95 |
8.85 |
12.45 |
9.10 |
8.86 |
43.44 |
系統(tǒng)配置偏大 |
|
|
|
0.02 |
0.26 |
1.30 |
3.14 |
16.20 |
79.08 |
2.2 輥壓機(jī)的做功量
在粉磨系統(tǒng)中,輥壓機(jī)作為主要粉磨設(shè)備之一,它做功的多少直接影響著粉磨系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。有資料介紹,球磨機(jī)的粉磨效率為1%~3%,效率很低。輥壓機(jī)是高效率設(shè)備,據(jù)國外資料介紹,輥壓機(jī)效率要比球磨機(jī)高約3~4倍。不難理解,讓效率高的輥壓機(jī)多做功,粉磨系統(tǒng)的效率才會提高,電耗才能降低,從而提高系統(tǒng)產(chǎn)量。輥壓機(jī)的功耗還體現(xiàn)在對物料的擠壓效果上,輥壓機(jī)能降低物料顆粒尺寸,將塊狀物料變成細(xì)粉,這只是效果之一;輥壓機(jī)的另一個效果是:受擠壓的物料顆粒內(nèi)部產(chǎn)生晶格裂紋,從而改善了物料的易磨性,這一效果是通過輥壓機(jī)的做功量來衡量的。那么輥壓機(jī)做功多少為合適?根據(jù)生產(chǎn)使用情況統(tǒng)計(jì),至少要達(dá)到所配置功率的60%以上,最好能達(dá)到70%,輥壓機(jī)就充分發(fā)揮作用了。
綜上所述,輥壓機(jī)在粉磨過程中有兩個作用,其一是能將塊狀物料擠壓分選成為細(xì)粉,向球磨機(jī)提供很細(xì)的物料粉;另一重要作用就是改善物料的易磨性,使物料變得好磨了,雙重效果使得輥壓機(jī)大幅度提高系統(tǒng)產(chǎn)量。所以物料中的細(xì)粉量和輥壓機(jī)出力大小是衡量系統(tǒng)工作是否正常的兩個關(guān)鍵指標(biāo)。
3 如何提高輥壓機(jī)的使用效果
(1)正確的操作理念。在操作上我們要有意識地使輥壓機(jī)能力最大化。比如Φ140-65的輥壓機(jī),其生產(chǎn)能力在240~295t/h,假如需向球磨機(jī)系統(tǒng)提供100t/h物料,輥壓機(jī)在下限運(yùn)行時處理能力為240t/h,需從中分選出100÷240=41.7%的細(xì)粉料;而輥壓機(jī)在上限運(yùn)行時能力為295t/h,需從中分選出100÷295=33.9%的細(xì)粉料,后一個100 t/h與前一個100 t/h物料中的細(xì)粉含量是不一樣的,后一個100 t/h由于分選的比例低(僅33.9%),物料中的細(xì)粉含量要高于前一個100 t/h。這種操作理念無形中“放大了”輥壓機(jī)的規(guī)格,系統(tǒng)產(chǎn)量更高。
?。?)從稱重倉至輥壓機(jī)入口必須通暢。輥壓機(jī)的能力的發(fā)揮與進(jìn)料是否順暢有直接關(guān)系。在稱重倉至輥壓機(jī)的溜子上安裝有棒閥、電液閥或氣動閥,這些閥門在輥壓機(jī)工作時應(yīng)全部打開。從稱重倉至輥壓機(jī)的溜子里應(yīng)該充滿著物料并整體垂直向下流動,不允許斷斷續(xù)續(xù)流動。溜子內(nèi)側(cè)應(yīng)是光滑平面,不允許有任何阻礙物料流動的東西,比如為防止溜子磨漏焊接了角鋼或內(nèi)部增加的襯板等,都會阻礙物料流動。在稱重倉內(nèi)粗細(xì)物料混合在一起,形成最大堆積容重,通過溜子整體向下流動進(jìn)入輥壓機(jī),對輥壓機(jī)實(shí)行過飽和喂料,輥壓機(jī)的能力就能充分發(fā)揮。
?。?)壓力的合理調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力,從而調(diào)節(jié)輥?zhàn)訉ξ锪系臄D壓力。擠壓力大,物料被擠壓的效果就好,但有兩個前提必須注意,輥壓機(jī)活動輥的左右兩側(cè)必須形成輥縫,所加的壓力才能完全作用在物料上,否則加壓是無效的;另一點(diǎn)須注意的是壓力增加后輥壓機(jī)主電機(jī)的電流是否增加,如果沒有增加,說明此次加壓無效,應(yīng)該退回到原來的設(shè)置。
?。?)輥壓機(jī)側(cè)擋板調(diào)節(jié)要合理。物料進(jìn)入兩輥的壓力區(qū)時開始受到擠壓,部分物料會向輥?zhàn)拥膬蓚?cè)逃逸,側(cè)擋板的作用正是為了阻止物料的逃逸,使物料通過輥壓機(jī)的壓力區(qū)得到有效擠壓。側(cè)擋板緊靠兩輥側(cè)面,在不接觸輥側(cè)的前提下應(yīng)盡量靠近,使側(cè)漏現(xiàn)象盡量減小。
(5)斜插板合理調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)斜插板可以控制輥壓機(jī)的處理量,由于各廠的物性有差別,有的流動性差,此時輥壓機(jī)輥縫小、電流低,向上提拉斜插板以提高輥壓機(jī)的處理量;相反,有的廠物料流動性特別好,輥壓機(jī)輥縫大、電流高,嚴(yán)重時造成輥壓機(jī)提升機(jī)超負(fù)荷,此時應(yīng)向下移動斜插板,控制進(jìn)入輥壓機(jī)的量。
?。?)合理調(diào)節(jié)活動輥墊塊?;顒虞亯|塊要適度,太厚太薄都不好。輥壓機(jī)正常工作時,左右兩側(cè)輥縫保持在10~30mm且基本相等為好,太小時要減薄墊塊,太大時要加厚。
?。?)操作中粗料、細(xì)料搭配。不要輕易中斷配料,配料中斷時,進(jìn)入稱重倉的全是分級機(jī)返回的細(xì)料,這些物料在倉內(nèi)形成細(xì)料層,細(xì)料層在倉內(nèi)不穩(wěn)定,造成倉位不穩(wěn)難操作。所以倉位偏高時,可以減少喂料量而不要停止喂料。
(8)稱重倉倉位的控制。穩(wěn)定倉位是系統(tǒng)操作的基本要求,但倉位有高倉位、中倉位、低倉位甚至空倉位幾種操作模式。各粉磨線有一個最佳倉位,在最佳倉位操作,系統(tǒng)穩(wěn)定、輥壓機(jī)效果發(fā)揮充分,產(chǎn)量高細(xì)度好。倉位的變化有時還可以調(diào)節(jié)偏輥現(xiàn)象。所以新投產(chǎn)的粉磨線要嘗試幾種倉位的操作,從中選擇一種最佳的操作倉位。
(9)石膏、混合材粒度要與熟料粒度一致。許多企業(yè)石膏和混合材粒度太大,這會影響擠壓效果。石膏或混合材中的大塊通過輥壓機(jī)時,將輥?zhàn)訐伍_,粒度相對較小的熟料顆粒所受的擠壓力偏小,擠壓效果不好,不能有效改善它的易磨性,難磨細(xì)。熟料磨細(xì)才能發(fā)揮強(qiáng)度,這種情況下只有犧牲產(chǎn)量來保證水泥強(qiáng)度。
(10)礦渣摻入的影響。輥壓機(jī)系統(tǒng)對顆粒小、易磨性差的物料適應(yīng)性差。比如礦渣,礦渣屬難磨物料,它們被擠壓效果的好壞,直接對水泥磨的細(xì)度產(chǎn)生影響。但礦渣顆粒又比較小,夾雜在熟料空隙之間,通過輥壓機(jī)時,所收到的擠壓力要低于大顆粒物料,低于物料所受的平均壓力,易磨性沒有得到很好的改善。所以,以礦渣作混合材的廠家要控制礦渣摻入量,最好在5%以下。
4 結(jié)束語
輥壓機(jī)系統(tǒng)的選用,要考慮諸多因素,比如企業(yè)的資金狀況、要求的生產(chǎn)能力、要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等等。簡單地說,輥壓機(jī)配置越高(指功率比值),系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好;輥壓機(jī)配得越大,產(chǎn)量就越高。但配高配大導(dǎo)致設(shè)備的購置費(fèi)用增高,因此要綜合考慮。在滿足生產(chǎn)需要的同時,盡量少花錢并兼顧系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。需要注意的是,在不同的配置下,球磨機(jī)的技術(shù)方案是不同的,應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì),才能保證整個系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。
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