眾所周知,當前球磨機粉磨仍然是水泥粉磨的主要方式,水泥粉磨電耗和鋼球鋼段等金屬研磨體的磨損占據(jù)著水泥粉磨成本的重要部分。目前水泥行業(yè)的現(xiàn)狀不容樂觀,如何在傳統(tǒng)技改舉措已經(jīng)到位后再次降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力,成為擺在行業(yè)面前的首要任務。
近年來,一種優(yōu)質(zhì)耐磨的新型氧化鋁陶瓷研磨體順勢而生,這種新型研磨體的推出在業(yè)界無疑是一道亮光,改變了長期以來水泥球磨機研磨體依靠金屬研磨材料的現(xiàn)狀,為水泥粉磨的節(jié)能環(huán)保注入了新鮮活力,既響應了國家節(jié)能減排號召,又降低了企業(yè)生產(chǎn)成本,也提高了企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。
但是,有的企業(yè)生產(chǎn)的氧化鋁耐磨陶瓷研磨體在水泥工廠磨機上應用后,隨著時間推移,部分潛在問題開始逐漸暴露出來。既有破損率高、降產(chǎn)幅度大,同時也顯現(xiàn)出研磨體單位磨耗偏高等缺陷。
水泥磨機細磨倉破損的陶瓷研磨體
大家如此推崇的“神球”怎么就不靈了?難道陶瓷球研磨水泥真的不好用嗎?別急著下定論,也許,從一開始你就用錯了!下面就一起來看看,陶瓷球正確應用于研磨水泥的幾個要點。
一、“陶瓷研磨體”≠“陶瓷球”
氧化鋁耐磨陶瓷的莫氏硬度為9級,即剛玉質(zhì)材料,僅次于自然界硬度最高的金剛石,抗壓強度達850MPa以上。不但具有突出的抗磨損性能,而且耐酸、堿介質(zhì)腐蝕。
傳統(tǒng)陶瓷球常用于濕法研磨,而水泥研磨則是干法。實際上,陶瓷研磨體并不等于陶瓷球,水泥用的陶瓷研磨體有它的特殊性,陶瓷研磨體絕不是把陶瓷做成球這么簡單。對于水泥粉磨用大型球磨機的研磨體,需要具備“高強耐磨、高韌抗碎、表面粗糙磨削能力強、性價比能夠被低利潤的水泥行業(yè)所承受”這些特點,與通常水泥行業(yè)所說的“陶瓷球”和超細粉行業(yè)所說的“陶瓷磨介”是有區(qū)別的。
由于要引進水泥粉磨系統(tǒng)的新研磨體,具有陶瓷材質(zhì)、重量輕可以節(jié)電、表面粗糙磨削能力強的特點,而且由于規(guī)格較大再稱為“陶瓷磨介”已經(jīng)不太合適,從功能和特性上應該定義為“強磨削輕質(zhì)陶瓷研磨體”,簡稱為“陶瓷研磨體”更加上口,而且不會與其他產(chǎn)品混淆。
事實上,這種輕質(zhì)研磨體,在水泥行業(yè)以外早已存在,但大部分用于價值較高產(chǎn)品的超細粉磨,而且球磨機的規(guī)格比水泥行業(yè)要小得多。國內(nèi)某公司生產(chǎn)的幾種陶瓷磨介及其性能如下表所示。
二、陶瓷研磨體裝機前需技改
在應用陶瓷研磨體之前,需要對粉磨系統(tǒng)的設備進行全面的了解和必要的優(yōu)化,做好對水泥球磨機基本配置、生產(chǎn)狀況的考察工作,尤其是水泥粉磨設備大型化后,采用輥壓機-球磨機雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng),其設備配置相對復雜。
因此只有按照陶瓷研磨體的使用條件,對粉磨系統(tǒng)進行不斷優(yōu)化、改進與調(diào)整,保持設備運行平穩(wěn)、產(chǎn)量穩(wěn)定,才能起到事半功倍的效果。
(1)陶瓷研磨體對入磨物料、設備配置條件的選擇
陶瓷研磨體因其自身固有特性,有一定使用范圍和條件要求,并不是所有的水泥磨機都適合裝填,因此對入磨物料設備配置選擇界定變得很重要。
1.入磨物料篩余:R0.08≤40%
如果入磨粒度過大,不利于陶瓷研磨體之間的匹配和銜接。
2.入陶瓷研磨體所在倉位的物料細度:開路磨R0.08≤15%,閉路磨R0.08≤25%
陶瓷研磨體相對于金屬研磨體優(yōu)勢就是磋磨效果明顯,但是破碎能力不足,如果研磨倉出現(xiàn)大顆粒,陶瓷研磨體將變得無能為力,會使出磨物料“跑粗”,難于控制。
3.入磨物料綜合水分要求<1.5%
氧化鋁耐磨陶瓷研磨體單個重量輕,對于被磨物料水分非常敏感,入磨物料綜合水分越大,系統(tǒng)粉磨效率越低,節(jié)電幅度下降越多。
(2)預粉磨系統(tǒng)的技改與調(diào)整
球磨機-輥壓機聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)中,輥壓機做功好壞直接影響到入磨物料的粒度和均勻穩(wěn)定性,對于整個粉磨系統(tǒng)至關重要。
輥壓機(或立磨)水泥聯(lián)合(半終)粉磨系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是:磨前配置較大處理能力的預粉磨設備+兩級氣流分級的入磨物料細度比一級氣流分級的入磨物料細度更細,越有利于氧化鋁耐磨陶瓷研磨體在管磨機段的應用。
(3)磨內(nèi)結構調(diào)整
1.進料方式優(yōu)化
磨機大型化后,進料部分往往是溜管下料形式,由于落差大,在一倉磨頭端形成了物料沖料的現(xiàn)象,0.3m~0.5m部分形成“死區(qū)”,沒有物料或者球多料少,球磨機一倉做功區(qū)域縮短、倉位利用率降低。如果改為螺旋進料方式,效果較好。
2.隔倉板修復
雙層隔倉板中間的內(nèi)篩篦板在生產(chǎn)過程中也需要定期檢查,很多時候臺時產(chǎn)量大幅下降又找不到原因,往往就是內(nèi)篩篦板破損、一部分大粒徑的物料進入下一倉造成產(chǎn)量降低。
3.活化襯板修復改造
陶瓷研磨體一般要高出原來金屬研磨體6%~10%的填充率,原來活化襯板的高度和角度已經(jīng)不能適應新的要求,如不進行修復更換,隨著填充率的增加會使“研磨死區(qū)”增大,影響研磨效率的發(fā)揮。
4.磨尾篦板修復
現(xiàn)行球磨機篦板普遍為耐磨合金鑄鋼鑄造,通孔率在9%左右,篦縫為6mm~10mm喇叭口結構,由于制作時材質(zhì)厚度限制,很容易讓碎研磨體卡在篦縫內(nèi),難于脫落,隨著研磨時間的延長,就會出現(xiàn)出料篦板堵塞現(xiàn)象,使得球磨機過料能力變差,通風阻力加大,直接影響球磨機生產(chǎn)能力和出磨水泥溫度。
三、使用陶瓷研磨體注意事項
1.確定好陶瓷研磨體級配
陶瓷研磨體級配,原則上還是要遵循原鋼球級配比例,在參考原級配基礎上,根據(jù)進入二倉物料的顆粒組成正確調(diào)整級配,確定好最大球徑和平均球徑。但考慮到比重差異,陶瓷研磨體還要增大一個級別,且適當提高6%~10%填充率。
最小規(guī)格球徑的選用很重要,建議φ15mm以下的陶瓷研磨體要謹慎使用。因為,陶瓷研磨體的比重相對金屬研磨體小,球徑過小研磨物料的能量有限,并且很容易被系統(tǒng)風拉到磨尾,直接吸附在出料篦板的篦縫上,影響磨尾通風和物料及時排出。
2.兩種不同材質(zhì)的研磨體不宜混用
陶瓷研磨體屬非金屬耐磨材料,不宜與金屬研磨體混合使用。由于兩種不同材質(zhì)的研磨體耐磨性、韌性、硬度、磨耗等技術性能不同,混合使用容易造成陶瓷研磨體磨耗增加、變形,影響粉磨效率、增加磨耗成本。
混裝180d后磨損剝落變形的陶瓷研磨體
從粉磨系統(tǒng)經(jīng)濟運行的角度出發(fā),建議兩種不同材質(zhì)的研磨體不宜混裝使用。
結語
總之,任何新技術、新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新設備的應用都是有條件的,需要在應用過程中不斷摸索規(guī)律、不斷總結經(jīng)驗,要做到系統(tǒng)問題系統(tǒng)解決,綜合分析,謹慎對待,絕不能期望一蹴而就,更不能遇到困難就全盤否定。
參考來源
鄒偉斌等.氧化鋁耐磨陶瓷研磨體應用中的技術細節(jié)
朱文沛等.球磨機使用陶瓷研磨體系統(tǒng)設備的優(yōu)化與調(diào)整
賈化平.水泥球磨機用陶瓷研磨體的使用現(xiàn)狀、注意事項、發(fā)展前景