FM風(fēng)選磨是對球破機(jī)在預(yù)粉磨工藝上的升級創(chuàng)新

  1 球破機(jī)突破傳統(tǒng)破碎理念
  
球破機(jī)是南京旋立重機(jī)公司在2004年率先推出的預(yù)粉磨設(shè)備。開發(fā)之初主要針對傳統(tǒng)破碎機(jī)只是從“細(xì)碎”上下功夫,由于水泥熟料材質(zhì)的特殊性,當(dāng)時(shí)市場上推出了幾款新型破碎機(jī),在破碎機(jī)理上沒有大的突破。破碎機(jī)細(xì)碎物料磨損大、適應(yīng)性差;球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率高,但是功率消耗大。如何把兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來,揚(yáng)長避短,就是當(dāng)時(shí)開發(fā)Q—P型球破機(jī)的最初思路。球破機(jī)的工作原理和球磨機(jī)相類似,實(shí)現(xiàn)了高硬度物料的超細(xì)破碎。使用球破機(jī)后,由于出磨料多為粉狀,相當(dāng)于把整個(gè)破碎倉移到磨外,磨機(jī)主要用來研磨,通過優(yōu)化磨內(nèi)結(jié)構(gòu),可以大幅度地提高磨機(jī)產(chǎn)量和比表面積。

  2 FM風(fēng)選磨對球破機(jī)的升級創(chuàng)新
  
球破機(jī)作為一種預(yù)粉磨設(shè)備,在實(shí)際使用中,暴露出很多問題。突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:球破機(jī)產(chǎn)量低,機(jī)內(nèi)細(xì)粉不能及時(shí)排出,影響球破機(jī)功耗比;對物料水分要求比較嚴(yán)格,水分大了容易糊球;球破機(jī)出機(jī)物料絕大部分是細(xì)粉,但是還是含有3%-5%的大顆粒,進(jìn)入磨機(jī)一倉后給配球帶來難題,球配大了,由于進(jìn)入一倉的主要是細(xì)粉,一倉粉磨效率大幅度降低,而球配小了,少量的大顆粒難以破碎,在磨內(nèi)越聚越多,最終導(dǎo)致一倉失效。

  由南京旋立重機(jī)聯(lián)合南京工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院聯(lián)合研制開發(fā)的FM風(fēng)選磨,保持了球破機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工作穩(wěn)定可靠、工況適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)整方便、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。對球破機(jī)進(jìn)行升級改造,通過磨內(nèi)風(fēng)選,實(shí)現(xiàn)FM風(fēng)選磨內(nèi)粗細(xì)顆粒的快速分離,提高了產(chǎn)量,降低了功率消耗。同時(shí),在磨內(nèi)加裝了磨內(nèi)篩分裝置,確保出磨物料顆粒在3mm以下,為后道磨的磨內(nèi)優(yōu)化創(chuàng)造了有利條件。FM風(fēng)選預(yù)粉磨,不僅適用于水泥廠的水泥預(yù)粉磨,也可用于生料預(yù)粉磨,同時(shí)還可應(yīng)用于其他行業(yè)的預(yù)粉磨,如礦渣、鋼渣、煤矸石、礦石等。

  3 FM風(fēng)選預(yù)粉磨工作原理
  
FM磨工作原理見圖1,采用管式磨結(jié)構(gòu)、大鋼球破碎,在破碎過程中采用風(fēng)選原理,把細(xì)小顆粒及時(shí)帶走,實(shí)現(xiàn)邊粉磨邊風(fēng)選,減少墊層產(chǎn)生的無功浪費(fèi),同時(shí)減少了過粉磨。該機(jī)出料部分設(shè)計(jì)獨(dú)特的粗細(xì)篩分分離裝置,大顆粒物料一直在工作腔內(nèi)破碎,直至符合要求才能出料。出料部分設(shè)計(jì)選粉分級結(jié)構(gòu),從工作腔出來的物料從筒體上多個(gè)排料口拋出,在拋出分散過程中利用風(fēng)再次分級,細(xì)小物料隨風(fēng)往上出風(fēng)口帶走,粗顆粒物料沉降至排料口。該機(jī)集破碎、研磨、分級功能為一體不僅破碎效率高,粉磨能力強(qiáng),而且具有自動(dòng)粗細(xì)分級功能,分級精度高,可不再單獨(dú)配套分級設(shè)備。

  4 FM風(fēng)選預(yù)粉磨主要結(jié)構(gòu)
  
FM磨傳動(dòng)方式和邊緣傳動(dòng),根據(jù)工作情況分預(yù)粉磨類和半粉磨類兩大體系。以中心傳動(dòng)為例,主要結(jié)構(gòu)見圖2:

  進(jìn)料裝置:進(jìn)料裝置由進(jìn)料斗及支架組成。進(jìn)料斗內(nèi)設(shè)有可換的2~3塊呈一定角度卸料板,物料通過卸料板溜進(jìn)回轉(zhuǎn)體端部螺旋筒內(nèi),由旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)將物料輸入筒體。進(jìn)料斗設(shè)計(jì)有良好進(jìn)風(fēng)通道。

  工作腔:工作腔是FM磨體的工作主體,由水平放置的回轉(zhuǎn)筒體(內(nèi)裝螺旋筒)、兩端的中空軸、傳動(dòng)軸和軸承座組成。中空軸和傳動(dòng)軸采用滾動(dòng)軸承傳動(dòng)。筒體內(nèi)兩端裝有襯板和出料裝置,筒體內(nèi)壁襯板用于物料破碎介質(zhì)(鋼球)的提升及筒體的保護(hù)。經(jīng)破碎合格的物料通過篦板由篩分裝置分級,粗物料返回破碎腔,細(xì)的物料由進(jìn)入風(fēng)選分級裝置。

  風(fēng)選分級裝置:在筒體圓周多個(gè)排料口,外部設(shè)置集料罩,細(xì)小物料隨風(fēng)帶走,較粗物料由集料罩收集至排料口。

  傳動(dòng)裝置:傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和兩套聯(lián)軸器構(gòu)成,電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)工作,物料在鋼球的沖擊滾動(dòng)、滑動(dòng)等各種力的作用下,被破碎多次成為成品。

  邊緣傳動(dòng):FM磨邊緣傳動(dòng)與磨機(jī)邊緣傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形成一樣。也是由電機(jī)通過一級聯(lián)軸器、減速機(jī)、二級聯(lián)軸器帶動(dòng)一組大小齒輪驅(qū)動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)??紤]到排料位置,傳動(dòng)必須放在進(jìn)料端。

  5 FM風(fēng)選預(yù)粉磨的應(yīng)用  
  
5.1FM風(fēng)選磨作水泥預(yù)粉磨工藝中的應(yīng)用
  
FM風(fēng)選磨作預(yù)粉磨工藝見圖3,物料經(jīng)FM風(fēng)選預(yù)粉磨粉磨分級后,細(xì)的物料隨氣流進(jìn)入KSC除塵器,由除塵器收集后匯同F(xiàn)M磨出來的粗料一同進(jìn)入后道磨。

  FM磨出料粒度95%小于2mm,0.08mm篩余50%~60%,可提高磨機(jī)產(chǎn)量40%~50%,噸電耗下降3~5kWh,熟料利用率提高2%~3%。

                       圖3  FM風(fēng)選磨作預(yù)粉磨工藝

  5.2 FM風(fēng)選預(yù)粉磨在礦渣粉磨中的應(yīng)用
  
FM風(fēng)選預(yù)粉磨礦渣工藝流程圖見圖4。在礦渣磨前采用FM型風(fēng)選預(yù)粉磨,適應(yīng)礦渣玻璃晶體結(jié)構(gòu)易碎難磨的特性,利用多破少磨原理,盡可能利用礦渣易碎特性增大礦渣破碎,減少研磨,降低粉磨電耗。FM磨出料粒度0.08mm篩余在50%左右,95%小于1mm,實(shí)現(xiàn)風(fēng)選預(yù)粉磨。在FM磨預(yù)粉磨過程中,可以把礦渣水分大部排出,不進(jìn)入后道粉磨,解決礦渣受水分的影響,達(dá)到穩(wěn)定高產(chǎn),并可放寬烘干水分1%~2%,降低烘干成本。FM風(fēng)選預(yù)粉磨出來的產(chǎn)品含鐵量占1%,采用磁選徹底除鐵,這樣進(jìn)入后道磨的礦粉就幾乎沒有鐵,提高后道磨粉磨效率。在兩段粉磨工藝設(shè)計(jì)中,增設(shè)半成品庫,有利于降低進(jìn)入后道磨礦渣溫度,增加礦渣的脆性,提高了易磨性。

  FM礦渣風(fēng)選磨工藝特點(diǎn):礦渣綜合粉磨電耗55kWh/t左右,入磨礦渣水份3%左右,出磨礦粉溫度30℃~50℃;投資成本低,適合老工藝線改造;無機(jī)械故障,運(yùn)行可靠,使用成本低。

  6 FM風(fēng)選磨和球破機(jī)的比較

名稱

FM風(fēng)選磨

球破機(jī)

原理

利用大鋼球破碎,利用風(fēng)選原理,及時(shí)排出合格細(xì)料,排料由風(fēng)流和料流結(jié)合。

利用大鋼球破碎,粗細(xì)物料一起運(yùn)動(dòng),排料靠料流。

結(jié)構(gòu)

風(fēng)量大,帶篩分。

風(fēng)量小,不帶篩分。

 

區(qū)

工藝問題

嚴(yán)格控制100%小于3mm入磨,便于后道磨鋼球級配。

大于3mm占5%-8%,不利于后道磨鋼球級配。

能量利用率

無緩沖墊層,減少無功損耗,無料位差,不存在三角區(qū),不存在無功浪費(fèi)。

有緩沖墊層,存在無功損耗,有料位差,存在三角區(qū),無功浪費(fèi)大。

鋼球、襯板壽命

料球比均勻,鋼球破碎率低,襯板壽命長。

料球比不均,鋼球破碎率高,出料部分襯板使用壽命短。

增產(chǎn)

效果

水泥磨

40%-50%

20%-30%

礦渣磨

50%-60%

30%-40%

  7 球破機(jī)和FM風(fēng)選磨用戶實(shí)例
  
球破機(jī)在理論上分析只能提高系統(tǒng)產(chǎn)量,不能降低電耗,在安徽巢湖一家粉磨站得到了驗(yàn)證。該粉磨站原有1臺φ3.2×13m的開路水泥磨,粉磨42.5級水泥,臺時(shí)產(chǎn)量52t/h-54t/h。后來上了一臺球破機(jī),球破機(jī)功率320kw,系統(tǒng)總增加功率360kwh,其余為除塵和輸送設(shè)備系統(tǒng)功率。球破機(jī)實(shí)際運(yùn)行后磨機(jī)系統(tǒng)臺時(shí)產(chǎn)量提高6t/h-8t/h。

  廣西防城港萬鑫建材有限公司原有2臺φ2.6×13m礦渣磨,磨機(jī)產(chǎn)量一直在13t/h-14t/h左右徘徊,礦渣粉磨電耗很高,在70kwh/t左右,同時(shí),必須嚴(yán)格控制磨機(jī)入磨水分,使公司經(jīng)濟(jì)效益受到了很大影響。2009年2月采用南京旋立重型機(jī)械有限公司生產(chǎn)的FM風(fēng)選預(yù)粉磨對該系統(tǒng)的進(jìn)行改造,現(xiàn)磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量21t/h-22t/h,比表面積420m2/kg,礦渣粉磨電耗在60kwh/t以下,同時(shí)可以放寬放寬烘干機(jī)出機(jī)水分1%-2%,降低了烘干成本,增產(chǎn)降耗幅度十分明顯。

  8 DFM動(dòng)態(tài)選粉磨的最新發(fā)展
  
DFM磨是南京旋立重機(jī)最近研發(fā)的預(yù)粉磨新工藝,DFM動(dòng)態(tài)選粉磨作半終粉磨工藝流程見圖5。其核心是物料經(jīng)DFM磨粉磨分級后,約占50%的細(xì)粉物料隨氣流上升,先通過MSC高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)再次分級,符合成品要求的物料,隨氣流進(jìn)入KSC高效除塵器收集,收集量在20%左右。由于DFM磨采用鋼球破碎研磨,物料顆粒形貌好,除塵器收集的物料完全可作成品用。選粉分級的粗料和DFM磨實(shí)現(xiàn)磨前多級選粉,進(jìn)磨物料顆粒粒徑分布窄,后道磨過粉磨現(xiàn)象少,可作開路粉磨。

  FM磨在水泥粉磨工藝中作預(yù)粉磨工藝,DFM磨作半終粉磨工藝。閉路磨、礦渣磨一般選用FM選磨作預(yù)粉磨;開路高細(xì)磨一般選用DFM動(dòng)態(tài)選粉磨作半終粉磨。 FM磨工藝與DFM磨工藝相比,由于DFM磨工藝簡單,投資少,過粉磨現(xiàn)象小,噸電耗低,水泥顆粒粒徑分布寬,熟料利用率高,新建企業(yè)優(yōu)選DFM磨工藝。

  使用DFM磨工藝效果:增產(chǎn)60%~70%,噸電耗下降5~8kWh,熟料利用率提高3%~5%。

(注:FM風(fēng)選預(yù)粉磨已經(jīng)獲國家專利,專利號:ZL 2005 2 0074062.3。該產(chǎn)品2007年8月獲江蘇省科技廳頒發(fā)的高薪技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定證書,證書號:070815G0038N。FM風(fēng)選預(yù)粉磨系統(tǒng)2008年12月通過中國建材機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家評議。)

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