物料特性對輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響（下）

衡瓊枝，李洪，李洪雙

物料特性對輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響（下）

The Influence of Material Characteristics on Roller Press Combined Grinding System(Ⅱ)

衡瓊枝，李洪，李洪雙

（接上期）

4 針對物料問題可在操作上采取的措施

針對不同特性的物料，單機(jī)設(shè)備和整個系統(tǒng)操作參數(shù)都應(yīng)區(qū)別對待，以有效降低物料特性對單機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響。輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，包括輥壓機(jī)、水泥磨、渦流選粉機(jī)和V型選粉機(jī)等較多設(shè)備，可調(diào)參數(shù)多，其中系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度、輥壓機(jī)輥縫值、輥壓機(jī)設(shè)定壓力、磨尾拉風(fēng)、渦流選粉機(jī)轉(zhuǎn)速等均需合理調(diào)節(jié)。

4.1 粒度大小

若群體顆粒粒度偏大（即進(jìn)入輥壓機(jī)的物料粒度偏大），可將喂料裝置斜插板適當(dāng)上提，輥縫放寬，以利于物料顆粒嵌入壓力區(qū)形成料床粉磨，減少震動，避免大顆粒在斜插板與定輥之間發(fā)生預(yù)破碎損壞斜插板；反之，若群體顆粒粒度偏小，輥縫難以被物料撐開，應(yīng)加深斜插板插入深度，調(diào)整設(shè)定工作壓力，減少“集氣”引起的激震和沖料，同時，適當(dāng)關(guān)閉兩側(cè)棒閥，采取中間喂料形式，但臺時產(chǎn)量會受影響。

V型選粉機(jī)設(shè)計切割粒徑為2mm，但需根據(jù)物料粒度進(jìn)行微調(diào)。若群體顆粒粒度偏大，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)閥、打開V型選粉機(jī)截面調(diào)風(fēng)裝置，讓更多粉磨后的物料摻入來料，即增加回料占入輥壓機(jī)總料量的比例，同時可將排渣小倉中粉磨過的物料均勻加入來料中，以提高物料密實度，增加成餅率；反之，若群體顆粒粒度偏小，則需適當(dāng)開大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)閥，關(guān)小V型選粉機(jī)截面調(diào)風(fēng)裝置，打開V型選粉機(jī)底部清洗風(fēng)閥，避免排渣小倉中的物料進(jìn)入，從而使入輥壓機(jī)物料粒度增大，以減少震動和沖料，但這樣容易導(dǎo)致過多物料進(jìn)入管磨循環(huán)粉磨部分，造成飽磨，打破系統(tǒng)平衡，因此必須在調(diào)試過程中不斷摸索適宜的用風(fēng)參數(shù)，并配以合理的球徑，表3為E廠篩析數(shù)據(jù)，其結(jié)果系入管磨部分顆粒粒度偏大，細(xì)碎能力稍低所致。

4.2 粒度分布

當(dāng)物料粒度分布不均，特別是群體顆粒粒度偏小并夾雜個別大顆粒時，應(yīng)適當(dāng)插入喂料裝置斜插板，以避免發(fā)生沖料。若群體顆粒粒度分布均齊，此時輥壓機(jī)本身具有較好的穩(wěn)定性，可開大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)閥，關(guān)小V型選粉機(jī)截面調(diào)風(fēng)裝置，以增加系統(tǒng)產(chǎn)量；反之，則應(yīng)在保證V型選粉機(jī)分選精度的前提下，適當(dāng)關(guān)小系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)閥，開大V型選粉機(jī)截面調(diào)風(fēng)裝置，增大回料量以利于輥壓機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在時域區(qū)間上，應(yīng)保證來料均勻，控制輥壓機(jī)上喂料小倉倉位在合理范圍內(nèi)（一般取40%～60%為宜），避免料量忽大忽小，特別應(yīng)杜絕大量喂料，待料滿后止料，如此循環(huán)往復(fù)，易造成物料離析而破壞輥壓機(jī)運行穩(wěn)定。

表3 E廠聯(lián)合粉磨系統(tǒng)磨內(nèi)篩析數(shù)據(jù)

表4 G廠A型聯(lián)合粉磨工藝部分粒度參數(shù)

造成粒度分布不均的另一原因是V型選粉機(jī)分選效果不佳。要保證高效的分選效果，必須滿足兩方面條件，即高的打散效率和高的風(fēng)選效率，而這兩方面相互制約，V型選粉機(jī)導(dǎo)流板、打散板的角度大，打散效果好，風(fēng)選效率低，反之則打散效果差，風(fēng)選效率高[2]。KHD公司在設(shè)計V型選粉機(jī)時按常規(guī)工況并兼顧了兩方面的考慮，但實際運用中，因為物料和操作造成的輥壓機(jī)成餅情況差異（發(fā)散或過于致密），必然要求根據(jù)不同的工況，通過控制風(fēng)選流場的大小來提高V型選粉機(jī)分選精度。

4.3 物料水分

水泥粉磨過程中，水分主要來源于礦渣、石灰石所含粘土等，為保證物料綜合水分＜1.5%，可適當(dāng)開大V型選粉機(jī)調(diào)風(fēng)裝置、減少系統(tǒng)拉風(fēng)、增大回料量來降低過輥壓機(jī)物料水分。同時盡量關(guān)小渦流選粉機(jī)下殼體處冷風(fēng)閥、系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)管冷風(fēng)閥，保證需要的系統(tǒng)風(fēng)溫（入渦流選粉機(jī)風(fēng)溫應(yīng)＞80℃為宜），以起到較好的烘干效能，從而在減少物料團(tuán)聚現(xiàn)象的同時，降低空氣阻力，使渦流選粉機(jī)在較低功率下達(dá)到較高選粉效率，也可避免后續(xù)管磨糊磨、包球。F廠所用熟料為外購堆放熟料，平均溫度低、綜合水分大，加上操作員“大風(fēng)高產(chǎn)”的理念（開大了渦流選粉機(jī)下殼體處冷風(fēng)閥），導(dǎo)致入渦流選粉機(jī)處風(fēng)溫僅40℃左右，烘干效果差，進(jìn)入管磨后發(fā)生糊磨、包球，如圖12所示。

4.4 固有物性

物料易磨性對輥壓機(jī)輥面使用壽命和系統(tǒng)產(chǎn)量有直接影響，通常在設(shè)計初期就需做易磨性實驗以確定系統(tǒng)產(chǎn)量和選型規(guī)格，但實際使用中，經(jīng)常出現(xiàn)易磨性與設(shè)計值存在偏差，當(dāng)易磨性差時，若仍按設(shè)計輥縫值工作，則循環(huán)負(fù)荷大但粉磨效率低，此時應(yīng)適當(dāng)插入喂料裝置斜插板，降低輥縫值和喂料量。

輥壓機(jī)采用柱-柱形式的高壓料床粉磨，其能量利用率隨著供能的增加呈較明顯下降的趨勢[3]（如圖13所示）。相關(guān)輥壓機(jī)實驗亦表明，當(dāng)平均壓力在80～120MPa之間時，細(xì)顆粒增加速度最快，粉磨效能高，超過150MPa不再增加[1]。同時，在圖1所示的A型聯(lián)合粉磨工藝中，由于部分經(jīng)輥壓機(jī)粉磨后滿足切割粒徑要求的顆粒被渦流選粉機(jī)直接選為成品（具有部分終粉磨功能，能顯著提高系統(tǒng)產(chǎn)量），該部分選出的顆粒形貌非球形，比表面積會略低（表4為G廠A型聯(lián)合粉磨工藝管磨循環(huán)粉磨部分粒度參數(shù)），因而在生產(chǎn)高標(biāo)號水泥時，可調(diào)整磨球級配，適當(dāng)開大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)閥門、提高渦流選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，以便讓更多物料經(jīng)球磨整形來解決這一問題。

生產(chǎn)過程中，物料特性對A型聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響可通過系統(tǒng)各點的參數(shù)反映，對其進(jìn)行分析、反饋、調(diào)節(jié)，通常需測定的參數(shù)點如圖14所示，其中“（X）”表示需測定風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度等參數(shù)的地方，“[X]”表示要作篩余、粒度分布和比表面積等參數(shù)分析的地方。只有勤測試，建立全面的參數(shù)庫，才易找到適合本廠的優(yōu)化點，達(dá)到高產(chǎn)、低耗。

5 針對物料問題可在工藝上采取的措施

當(dāng)物料不能滿足輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)基本的工藝要求時，光靠操作上的調(diào)節(jié)難以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行，需根據(jù)具體工況條件改進(jìn)工藝設(shè)計，滿足工藝要求。

5.1 粒度大小

針對粒度過大，特別是單體顆粒過大的物料，首先需從源頭上杜絕其進(jìn)入，即控制篦冷機(jī)尾部熟料破碎機(jī)磨損在設(shè)計范圍內(nèi)，對破碎石膏、石灰石等混合材的錘式破碎機(jī)錘頭、篦板與襯板應(yīng)作定期檢查，一旦損壞或移位就需及時調(diào)整更換，并保證錘頭頂端與篦子之間的距離控制在20mm之內(nèi)。若是新建工廠，有必要對材料堆場打水泥地坪，以避免原施工地面上遺留的大塊雜物混入配料中。必要時，可讓所有混合材均經(jīng)過破碎機(jī)。另外，還可在卸料坑、皮帶或配料秤下溜子處加格柵（如圖15所示），對大塊物料進(jìn)行隔離清除。

為避免物料粒度過小，必須保證燒成、冷卻系統(tǒng)正常運作，不出現(xiàn)黃心料和飛砂等現(xiàn)象，不要將熟料庫外堆放、日曬、雨淋，以致粉化，若無可避免，則需將庫外堆放的熟料與剛冷卻的熟料混合使用，以減少粉料對粉磨系統(tǒng)的影響程度。工藝設(shè)計時，各揚塵點收塵回料和皮帶、溜子漏料均應(yīng)避免直接回輥壓機(jī)上部小倉，且需在喂料裝置插板閥處設(shè)置收塵管道將極細(xì)顆粒抽出，減少系統(tǒng)漏風(fēng)造成的收塵效率過低。同時，還可對V型選粉機(jī)導(dǎo)流板、打散板進(jìn)行改造，將其角度適當(dāng)減小[2]。為防止因顆粒粒度過小造成沖料，可將輥壓機(jī)后面的斗提、上部喂料小倉倉位和氣動閘板閥聯(lián)鎖，一旦出現(xiàn)電流異常即將該插板閥關(guān)死，但應(yīng)取一恰當(dāng)延時，否則可能會因瞬間波動導(dǎo)致動作頻繁而影響系統(tǒng)正常工作。

5.2 粒度分布

輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，V型選粉機(jī)與輥壓機(jī)的相對位置有密切聯(lián)系，在廠房空間允許的情況下，其布置方向應(yīng)與輥壓機(jī)輥子軸線方向一致，以避免因為物料在V型選粉機(jī)內(nèi)下落打散過程中因顆粒慣性差異導(dǎo)致的沿輥徑方向粒度分布偏析帶來的偏輥。而V型選粉機(jī)與輥壓機(jī)上部喂料小倉、喂料小倉與輥壓機(jī)本體之間的連接溜子應(yīng)適當(dāng)延長并添加垂直段，其形式可為上下一致或上大下小，避免上小下大，物料落點應(yīng)位于動輥一側(cè)，喂料裝置斜插板需位于兩輥正中，以減少對動輥造成的沖擊。

若仍發(fā)生物料偏析導(dǎo)致粒度分布不均，則需檢查V型選粉機(jī)入口處溜子設(shè)計是否合理，并查看此處重錘翻板閥是否靈活、閥板完好與否，若磨漏，可能會因漏風(fēng)等原因?qū)е孪铝喜痪灾孪掠瘟６确植计?，如圖16所示，H廠V型選粉機(jī)進(jìn)料處翻板閥閥板未采用耐磨材料而在運行后短期內(nèi)磨漏（下料不均可通過V型選粉機(jī)內(nèi)部打散板附著物料及磨損狀況判斷）。輥壓機(jī)喂料裝置斜插板的過度磨損也是導(dǎo)致下料不均的原因之一，需經(jīng)常檢查補焊。另外，可在輥壓機(jī)上面小倉入口處設(shè)置布料裝置或自制緩沖板，各處溜管設(shè)計為階梯形式。

5.3 物料水分

水泥粉磨過程中，若物料綜合水分過高（＞3%），則需對含水過高的混合材進(jìn)行預(yù)烘干或晾曬，同時避免熟料外放久置受潮。工藝設(shè)計時應(yīng)考慮工況條件，設(shè)置磨內(nèi)和選粉機(jī)內(nèi)烘干，特別是V型選粉機(jī)和渦流選粉機(jī)，利用得當(dāng)，能為系統(tǒng)提供適宜水分的物料。對于管磨循環(huán)粉磨部分，在保證系統(tǒng)風(fēng)量、物料平衡的前提下，可適當(dāng)加大卸料倉篩孔寬度，增強(qiáng)通風(fēng)，減少因水分過高而造成的包球、糊磨。另一方面，若綜合水分過低，可通過在來料配料皮帶秤和磨尾處增設(shè)噴水裝置來解決輥壓機(jī)成餅效果差和管磨磨尾溫度過高的問題，但該裝置在使用過程中用水量需得當(dāng)、噴灑應(yīng)均勻。

5.4 固有物性

易磨性為物料固有性質(zhì)，需在燒成、冷卻工藝階段予以解決，首先在配料過程中應(yīng)適當(dāng)提高KH與PH值，降低C2S、C3AF含量，采用先進(jìn)冷卻技術(shù)（如第四代篦冷機(jī)），避免黃心料和飛沙現(xiàn)象產(chǎn)生，生產(chǎn)的熟料應(yīng)為均勻粒狀、脆性大，SEM觀察可見表面較多微裂紋，防止熟料長期庫外堆放。易磨性差的熟料需與易磨性好的熟料搭配使用，以減弱其對輥壓機(jī)穩(wěn)定性與輥面造成的影響。在混合材方面，因礦渣、鋼渣等易磨性差，而粉煤灰、石灰石等易磨性好且具有管磨洗磨作用，所以在滿足水泥標(biāo)號的前提下，需綜合考慮多方面因素進(jìn)行混合材的選用并優(yōu)化其配比。另外，輥壓機(jī)菱形點狀輥面網(wǎng)紋容易形成料襯，在穩(wěn)住物料的同時可減少物料對輥面的磨損程度，通過添加助磨劑，采用改進(jìn)的第三代平面渦流高效動態(tài)選粉機(jī)，如TESu、SLK[4]等，因為其優(yōu)化的流場特性（如圖17所示），可在保證高分選效率的同時，獲得理想的粒度分布曲線。

5.5 所含異物

為杜絕異物進(jìn)入粉磨系統(tǒng)，應(yīng)對礦山、混合材破碎機(jī)錘頭、篦條，V型、渦流選粉機(jī)導(dǎo)流葉板、轉(zhuǎn)子葉片，水泥管磨襯板、出料篩、輥壓機(jī)側(cè)夾板、喂料裝置斜插板等關(guān)鍵部件勤檢查，防止其脫落、磨損進(jìn)入輥壓機(jī)破壞輥面，在上料過程中注意防止鏟車鏟齒、散落齒圈等高硬異物混同物料進(jìn)入粉磨系統(tǒng)。

如條件允許，A型輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置盡可能多的除鐵措施，如：在混合材堆棚輸出處設(shè)置皮帶式除鐵器；熟料庫出口設(shè)置皮帶式除鐵器；配料皮帶秤后設(shè)置皮帶式除鐵器或永磁除鐵器；來料斗提與V型選粉機(jī)入口之間溜子處設(shè)置溜管式除鐵器；來料斗提與V型選粉機(jī)入口之間皮帶處設(shè)置金屬探測儀；排渣小倉后皮帶處設(shè)置金屬探測儀；輥壓機(jī)下部皮帶和來料斗提之間皮帶處設(shè)置永磁除鐵器。金屬探測儀和配套使用的氣動三通閥必須聯(lián)鎖、調(diào)節(jié)到位，保證所含非磁性金屬異物能順利排出，避免將金屬探測儀靈敏度調(diào)到最低或因粉塵堆積過多而起不到探測作用；溜管式除鐵器有時因易磨漏等原因難以除去大塊金屬異物（如圖18所示），可將該處的皮帶輥筒改為磁性電輥筒，以杜絕金屬異物在輥壓機(jī)循環(huán)粉磨部分來回擠壓，造成輥面大面積脫落；最后，還應(yīng)盡量少用含鐵較多的礦渣、鋼渣，以免金屬探測儀頻繁動作而致系統(tǒng)無法正常工作。

6 結(jié)束語

輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)作為當(dāng)今輥壓機(jī)應(yīng)用的主要流程之一，在節(jié)能降耗中起到了重要作用，實際生產(chǎn)中除需注意優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)、選用高性能設(shè)備、加強(qiáng)巡檢維護(hù)外，還必須注意對物料特性的控制，在操作和工藝上采取可靠措施，杜絕物料可能對設(shè)備造成的損壞，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、運轉(zhuǎn)率，從而最大限度地發(fā)揮該系統(tǒng)在水泥粉磨過程中的優(yōu)勢。

級功能為一體的選粉機(jī)[P].中國:201010124304，2010.

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[2]李征宇,李洪,孫文東.集打散、烘干和分

TQ172.639

A

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2010-02-23；

沈 穎