球磨機(jī)閉路超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

廣西貴港恒耀海工新材料有限公司是貴港鋼鐵集團(tuán)的旗下企業(yè)，為了消化集團(tuán)企業(yè)生產(chǎn)的廢渣擬將鋼渣粉、礦粉和煤灰三者按一定比例混合，進(jìn)行超細(xì)粉磨，在水泥和混凝土中產(chǎn)品替代礦粉或部分水泥。該項(xiàng)目由江蘇吉能達(dá)環(huán)境能源科技有限公司負(fù)責(zé)提供超細(xì)粉磨技術(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)試達(dá)標(biāo)。

一、工藝設(shè)備及工藝流程介紹

超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨及超細(xì)復(fù)合礦物摻合料儲(chǔ)存系統(tǒng)的工藝流程（見(jiàn)圖）。

超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨系統(tǒng)的工藝流程范圍：始自超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨調(diào)配站的庫(kù)底，止于超細(xì)復(fù)合礦物摻合料儲(chǔ)存庫(kù)的庫(kù)頂，包括超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨調(diào)配及輸送，超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨、超細(xì)復(fù)合礦物摻合料輸送入庫(kù)。現(xiàn)將本系統(tǒng)的設(shè)備及工藝流程做一介紹。

本超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨系統(tǒng)采用管磨機(jī)+選粉機(jī)的閉路粉磨系統(tǒng)。球磨機(jī)為浙江同力公司產(chǎn)品,規(guī)格為φ3.2x14m；選粉機(jī)選用江蘇吉能達(dá)公司產(chǎn)品,規(guī)格為JND-GB-C4。該系統(tǒng)由超細(xì)復(fù)合礦物摻合料球磨機(jī)、提升機(jī)、選粉機(jī)、高效袋收塵器、排風(fēng)機(jī)等組成的超細(xì)復(fù)合礦物摻合料閉路粉磨系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)正常工作，在進(jìn)入球磨機(jī)前設(shè)有稱重穩(wěn)流倉(cāng)，球磨機(jī)后設(shè)有料氣混合裝置。

來(lái)自調(diào)配站的原料鋼渣份、礦渣粉、粉煤灰混合料經(jīng)提升機(jī)〔01〕、稱重穩(wěn)流倉(cāng)〔02〕至球磨機(jī)〔03〕進(jìn)行粉磨，粉磨后的粉料由料氣混合裝置〔04〕混合，料隨氣入選粉機(jī)分選。分選后粗粉經(jīng)空氣斜槽〔08〕輸送至沖板流量計(jì)〔09〕計(jì)量后入球磨機(jī)循環(huán)粉磨，細(xì)粉由除塵器〔11〕收集經(jīng)空氣斜槽〔15〕輸送至入庫(kù)提升機(jī)提升入庫(kù)。

選粉機(jī)設(shè)有一次風(fēng)口、二次風(fēng)口、三次風(fēng)口。選粉機(jī)用風(fēng)依靠風(fēng)機(jī)負(fù)壓抽吸作用由一次風(fēng)口、二次風(fēng)口、三次風(fēng)口按比例進(jìn)入，除塵器〔11〕實(shí)現(xiàn)料氣分離后由主排風(fēng)機(jī)〔13〕送入排放管道〔14〕排空。

球磨機(jī)〔03〕的通風(fēng)依靠變頻調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)的離心風(fēng)機(jī)〔05〕送入選粉機(jī)一次風(fēng)管。

球磨機(jī)〔03〕由一個(gè)粗磨倉(cāng)、一個(gè)中磨倉(cāng)和一個(gè)細(xì)磨倉(cāng)組成。粗磨倉(cāng)中裝有直徑較大的鋼球，可以對(duì)按比例配好的混合料進(jìn)行粉碎和粗粉磨。粗磨后的物料，通過(guò)隔倉(cāng)板進(jìn)入中、細(xì)粉磨倉(cāng)，進(jìn)行中、細(xì)粉磨。粉磨后的物料經(jīng)重錘翻板閥、料氣混合裝置〔04〕輸送到選粉機(jī)〔06〕中進(jìn)行選粉。

本系統(tǒng)的選粉機(jī)具有提高粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量、降低產(chǎn)品的能耗、改良超細(xì)復(fù)合礦物摻合料質(zhì)量、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小等特點(diǎn)。選粉機(jī)是負(fù)壓操作，氣流分別由一次風(fēng)管和二次風(fēng)口、三次風(fēng)口進(jìn)入，通過(guò)導(dǎo)向葉片進(jìn)入選粉區(qū)。在旋轉(zhuǎn)的渦流葉片和水平分隔板的作用下，形成一個(gè)均衡穩(wěn)定的水平旋轉(zhuǎn)渦流環(huán)形區(qū)。詳見(jiàn)吉能達(dá)公司設(shè)備調(diào)試說(shuō)明。

由空氣斜槽取出的超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，人工送至化驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)分析。

二、關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)

實(shí)現(xiàn)復(fù)合礦物摻合料超細(xì)粉磨的關(guān)鍵設(shè)備是超細(xì)管磨機(jī)和超細(xì)分級(jí)機(jī)，尤其是超細(xì)分級(jí)機(jī)，如何在30μm粒徑分級(jí)精度下實(shí)現(xiàn)較高的分選效率，是整個(gè)復(fù)合礦物摻合料超細(xì)粉磨系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。

1、超細(xì)管磨機(jī)設(shè)計(jì)：

管磨機(jī)超細(xì)粉磨普遍存在的問(wèn)題是：磨內(nèi)物料流速過(guò)快，料球比偏低、磨內(nèi)溫度高、嚴(yán)重的“過(guò)粉磨”、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)不合理以及研磨體級(jí)配、襯板、隔倉(cāng)板、出料篦板結(jié)構(gòu)缺乏針對(duì)性。為了解決以上問(wèn)題，我們對(duì)球磨機(jī)設(shè)計(jì)做了較大改進(jìn)：

（1）調(diào)速驅(qū)動(dòng)（4-44HZ）以適應(yīng)研磨體不同規(guī)格和裝載量的啟動(dòng)和節(jié)能高效運(yùn)行；

（2）多倉(cāng)設(shè)計(jì)，球磨機(jī)從頭到尾由大到小按順序分配研磨體；

（3）異型曲面襯板，既能提升研磨體高度，又能防止研磨體反向分級(jí)，還能延長(zhǎng)物料粉磨路線。

（4）防堵助冷隔倉(cāng)板、出料篦板，擴(kuò)散型活化裝置有效控制了磨內(nèi)物料流速，料球比及磨內(nèi)溫度。

2、高效復(fù)合礦物摻合料超細(xì)分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)：

江蘇吉能達(dá)研發(fā)的新型超細(xì)粉體分級(jí)機(jī)（見(jiàn)下圖），是結(jié)合日本選粉機(jī)技術(shù)和德國(guó)超細(xì)分級(jí)機(jī)的分級(jí)技術(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)消化吸收、自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種新型高效分級(jí)設(shè)備，具有以下突出的特點(diǎn)：

（1）分級(jí)精度高。微粉粒度在1～20μm范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，非礦超微粉制備細(xì)度范圍：650m2/kg～1000m2/kg。配套高效球磨機(jī)，使得物料加工過(guò)程中物料溫度低于110℃，粉磨效率更高。

（2）分級(jí)效率達(dá)到90%以上。由于選粉效率高，分選系統(tǒng)的生產(chǎn)能力大幅度增加。與開(kāi)路粉磨分選系統(tǒng)相比，可增產(chǎn)25%～50%；增加的幅度隨細(xì)度的減小而加大。

（3）電耗降低。系統(tǒng)粉磨單位電耗可比開(kāi)路粉磨系統(tǒng)降低20%～30%。

（4）工藝流程簡(jiǎn)單。有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)壓操作，使粉塵排放量（標(biāo)況下）小于10mg/m3，清潔排放。

（5）獨(dú)特設(shè)計(jì)的分級(jí)流場(chǎng)和立式分級(jí)輪，可以將產(chǎn)品粒度進(jìn)行分級(jí)，降低了粉體與分級(jí)輪的摩擦，大大地延長(zhǎng)了分級(jí)輪的使用壽命；

（6）物料接觸部分采用陶瓷或優(yōu)質(zhì)奧氏體不銹鋼防磨，圓角設(shè)計(jì)，避免了渦流產(chǎn)生的能耗。流體阻力減小、磨損大大減小。符合GMP要求。

3、配套輔助技術(shù)裝備

（1）配套球磨機(jī)進(jìn)料稱重穩(wěn)流倉(cāng)

超細(xì)球磨機(jī)料球比相對(duì)普通粒級(jí)球磨機(jī)要小，配料系統(tǒng)的喂料波動(dòng)和回料量需要穩(wěn)定，是保證球磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)；

（2）配套氣流分散解聚裝置

超細(xì)粉分選，團(tuán)聚料的分散是關(guān)鍵。氣流分散解聚裝置為超細(xì)選粉機(jī)高效率運(yùn)行提供了重要條件。

三、系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試前制定了《超細(xì)復(fù)合礦物摻合料粉磨系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)試方案》。調(diào)試方案包含單機(jī)試車、聯(lián)動(dòng)試車、帶負(fù)荷試車、試生產(chǎn)和調(diào)試達(dá)標(biāo)。

1、系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵動(dòng)作

（1）30%、60%、90%負(fù)荷試車。

超細(xì)復(fù)合礦物摻合料磨在不同的負(fù)荷狀態(tài)下，其裝球量、要求運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間各不相同，見(jiàn)下表：

試車階段時(shí)間(h)裝球量(t)產(chǎn)量(t/h)（由吉能達(dá)公司現(xiàn)場(chǎng)人員調(diào)配）

以上時(shí)間為磨機(jī)和其它設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好狀態(tài)下的凈時(shí)間。

（2）調(diào)整物料流速，提高磨機(jī)效率。初期因磨機(jī)流速快，導(dǎo)致出磨料表面積低，調(diào)試期間我們通過(guò)調(diào)整磨機(jī)用風(fēng)、調(diào)整隔倉(cāng)板、出料篦板通過(guò)面積，調(diào)整鋼球量和級(jí)配等，保證了磨機(jī)效率，出磨比表面積在500~600m2/kg可調(diào)可控。

（3）合理用風(fēng)，提高選粉機(jī)分級(jí)效能。

2、產(chǎn)品質(zhì)量控制

超細(xì)復(fù)合礦物摻合料的質(zhì)量指標(biāo)包括：30μm方孔篩篩余、粒度分布、三氧化硫、游離氧化鈣、氯離子、含水量、安定性、流動(dòng)度比和活性指數(shù)等技術(shù)要求，對(duì)照協(xié)議要求，主要考核指標(biāo)如下：

（1）物料配比：鋼渣粉35%；礦渣粉25%；粉煤灰40%；

（2）細(xì)度控制：30μm方孔篩篩余≤5.0%，合格率≥85%；

（3）比表面積≥650m2/kg，合格率≥85%。

3、達(dá)標(biāo)驗(yàn)收

經(jīng)過(guò)這一階段設(shè)備磨合，同時(shí)讓操作人員學(xué)會(huì)了實(shí)際操作、調(diào)整，為滿負(fù)荷生產(chǎn)打下良好的根底。

達(dá)標(biāo)驗(yàn)收開(kāi)始時(shí)，球磨機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（從帶負(fù)荷運(yùn)行起算）僅100小時(shí)左右，開(kāi)始我們也擔(dān)心一次調(diào)試能不能通過(guò)，但實(shí)際考核結(jié)果給我們的工作作了充分的肯定。

考核結(jié)果：

物料配比：鋼渣粉35%；礦渣粉25%；粉煤灰40%；

細(xì)度控制：30μm方孔篩篩余1.6~2.0%，合格率≥100%；

比表面積：666~687m2

/kg，合格率≥100%；

臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：平均47.1t/h。

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