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      萍鄉(xiāng)順鵬新材料有限公司

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      熱門關(guān)鍵詞: 耐磨管道耐磨襯板氧化鋁陶瓷工程陶瓷陶瓷填料

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      水泥研磨瓷球級配方法研究

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      瀏覽:- 發(fā)布日期:2017-12-02 09:54:45【

      一種以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的陶瓷球級配方法研究

      萍鄉(xiāng)順鵬新材料有限公司

            陶瓷球作為水泥粉磨研磨體的一種新型耐磨材料,具有節(jié)能降耗的顯著特點(diǎn),它的出現(xiàn)引發(fā)了水泥粉磨技術(shù)界的一次革命。但由于陶瓷球供應(yīng)廠家水平參差不齊,沒有給用戶提供量身定制的粉磨系統(tǒng)調(diào)整特別是級配調(diào)整服務(wù),導(dǎo)致了陶瓷球至今沒有得到很好的推廣。萍鄉(xiāng)順鵬新材料有限公司是集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體、生產(chǎn)氧化鋁、氧化鋯陶瓷制品的高新技術(shù)企業(yè)。順鵬經(jīng)過多次試驗(yàn),總結(jié)出一套行之有效的操作方案。在此和水泥企業(yè)用戶們分享。讓我們先從鋼球的級配談起。

        水泥行業(yè)級配的基本公式(平均球徑法):Dc=28*fQQ圖片20171202095516

      式中:

      dc入磨物料的平均粒度(以物料中80%能通過的篩孔孔徑表示)

      Km物料的易磨性系數(shù)

      f磨機(jī)單位容積物料通過量影響系數(shù)(實(shí)際上是反映了料層厚度對級配的影響)

      f=1+0.01K,

      K=Q(1+L)/V(t/hm3)

      Q磨機(jī)產(chǎn)量(t/h)

      L循環(huán)負(fù)荷率

      V磨機(jī)級配倉的有效容積(m3)

      在實(shí)際使用中由于無論是生料磨或是水泥磨,進(jìn)入磨內(nèi)的物料均為各種物料的混合物,由于各種物料的易磨性不同,故對混合物易磨性Km的測定沒有一個(gè)可供操作的方法,導(dǎo)致公式無法在實(shí)際工作中使用。

        鋼球在粗碎倉的級配方法

      1測出各種物料的粒度分布

      2對于粗碎倉來說,這里需要的是沖擊而不是研磨,故一倉級配要設(shè)法測出物料的“硬度”。

      3有了物料的粒度分布和“硬度”的數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行級配的計(jì)算。

      可參考《國際先進(jìn)水泥工藝與裝備手冊》中的斯坦納(Steiner)曲線變換成的表1中的數(shù)據(jù)

      1物料的粒度,硬度與球徑的關(guān)系

      球徑

      ∮120

      ∮100

      ∮90

      ∮80

      ∮70

      ∮60

      ∮50

      ∮40

      高硬

      24

      17

      15

      12

      10

      8

      6

      4

      中硬

      35

      25

      21

      17

      14

      10

      8

      6

      低硬

       

      40

      33

      25

      20

      15

      12

      8

      4“硬度”的測量方法

      a在化驗(yàn)室的0.5x0.5m小磨上測量物料的“硬度”

      準(zhǔn)備100mm的鋼球100kg,

      15-20mm的物料18kg,

      b在運(yùn)轉(zhuǎn)中到一定時(shí)間后每隔一分鐘取樣一次,測量其物料中大于2.5mm的篩余百分?jǐn)?shù)R2.5+

      c當(dāng)其篩余百分?jǐn)?shù)R2.5+=1%左右時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,記錄所用的時(shí)間t(min)

      2部分水泥廠熟料硬度測定結(jié)果

      時(shí)間(min)

      A

      B

      C  

      D

      E

      F

      G

      H

      I

      9

      1%

       

       

       

       

       

       

       

       

      12

       

      1%

       

       

       

       

       

       

       

      13

       

       

      1%

       

       

       

       

       

       

      14

       

       

       

      1%

      1%

      1%

       

       

       

      17

       

       

       

       

       

       

      1%

       

       

      19

       

       

       

       

       

       

       

      1%

       

      24

       

       

       

       

       

       

       

       

      1%

      從中可知熟料大部分在14min,故可取中硬物料為14min,而將10min設(shè)為低硬,18min設(shè)為高硬。

      5示例:已測定物料“硬度”為14min,屬中硬,當(dāng)物料粒度最大為24mm時(shí),鋼球的最大球徑應(yīng)為100mm。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行級配。

      此方法以在無輥壓機(jī)配置的球磨機(jī)一倉使用,均取得較好效果。

        鋼球(段)在細(xì)磨倉的級配方法

      隨著輥壓機(jī)的應(yīng)用,目前的球磨機(jī)基本上已是以研磨為主了。

      1物料粒度相同,但由于易磨性不同,故所對應(yīng)的最佳球徑不同。

      以配有V選的輥壓機(jī)系統(tǒng)為例,進(jìn)入球磨機(jī)的物料一般均小于1mm。屬于研磨階段了。但各廠一倉最大球徑有的40mm,有的只有25mm。

      3各廠0.2-0.9mm熟料所對應(yīng)的最佳球徑

      T(min)

      A

      B

      C

      16

      Φ20mm

       

       

      21

       

       

      Φ25mm

      26

       

      Φ15mm

       

      注:在化驗(yàn)室小磨實(shí)驗(yàn)物料用10kg,研磨體100kg。物料磨至0.2mm篩余1%時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

      2如何確定物料每個(gè)粒級的最佳球徑

      為了找到最佳球徑應(yīng)至少采用三種不同的球徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

      4某廠0.2-0.9mm礦渣所對應(yīng)的最佳鋼段尺寸

      T(min)

       

      R 0.2

      R 0.08

      R 0.045

      22

      Ф20*30

      2.5%

      46.3%

      65.6%

      Ф18*18

      1.9%

      44.7%

      69.4%

      Ф16*16

      2.5%

      48.8%

      68.4%

      Ф14*14

      1.3%

      43.6%

      65.3%

      Ф12*12

      3.1%

      49.2%

      67.5%

      Ф10*10

      2.1%

      47.0%

      67.5%

      Ф8*8

      22.6%

      64.6%

      80.8%

      從中可知對這種礦渣(各廠礦渣易磨性不同)的0.2-0.9mm粒度的最佳鋼段綜合看Ф14*14效果較好。同時(shí)還應(yīng)找到對這個(gè)粒級效果明顯變壞的是Ф8*8的鋼段,如果是礦渣磨如細(xì)磨倉入口的物料有0.2mm以上的物料,則Ф8*8的鋼段就要慎用。

       

      3對物料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,做出級配方案。

      a收集廠方的相關(guān)數(shù)據(jù)

      5 YT廠各種物料的各粒級所對應(yīng)的最佳球徑

      T(min)

      0.2-0.9mm

      0.08-0.2mm

      0.045-0.08mm

       

      熟料

      增鈣渣

      尾礦

      熟料

      增鈣渣

      尾礦

      熟料

      增鈣渣

      尾礦

      8

       

       

      15mm

       

       

       

       

       

       

      15

       

       

       

       

       

      12mm

       

       

       

      16

      20mm

       

       

       

       

       

       

       

      10mm

      25

       

       

       

      12mm

       

       

      10mm

       

       

      30

       

      15mm

       

       

       

       

       

       

       

      55

       

       

       

       

      12mm

       

       

      10mm

       

      脫硫石膏可不考慮。

      6物料配比

      熟料

      脫硫石膏

      尾礦

      增鈣渣

      87%

      5%

      5%

      3%

      7Φ4.2*13m磨的二倉級配

      Φ20mm

      Φ15mm

      56t

      87t

      8二倉入口物料細(xì)度

       

      R0.045

      R0.08

      R0.2

      2*1

      65%

      24 %

      1.49%

       

      b確定級配方案

      1)最大球徑的確定

      由于二倉入口有大于0.2mm物料故最大球應(yīng)為Φ20mm。

      2)如何確定Φ20mm的比例?

      不能過大,10%即可。(因大于0.2mm的物料僅1.49%

      3)至少要增加Φ12mm鋼球以利于研磨。

      其用量視物料在0.08-0.2mm間的百分比而定。

      4)若想更精確些,則要對物料的各粒級進(jìn)行全分析,計(jì)算出每粒級物料中的配比。

      9由水泥成品R0.045篩余物全分析計(jì)算篩余物構(gòu)成

       

      燒失量

      SiO2

      Fe2O3

      Al2O3

      CaO

      MgO

      篩余物

      熟料

      0.46

      22.43

      3.18

      5.23

      66.23

      1.11

      80%

      氟石膏

      1.88

      0.52

      0.24

      0.21

      41.93

      0.24

      1%

      本地沸石

      2.71

      78.25

      1.3

      12.28

      0.76

      0.66

      2%

      石灰石

      42.25

      2.53

      0.51

      0.44

      53.45

      0.58

      1%

      爐渣

      4.19

      61.52

      3.89

      18.12

      6.35

      1.13

      16%

      成品R0.045篩余

      1.54

      29.25

      3

      7.3

      53.84

      1.28

       

       

      工廠由于資金問題,只增加了Φ12mm的鋼球15t,改后出磨物料細(xì)度變化如下;

      10級配變化對出磨物料細(xì)度與比表面積的影響

       

      原來

      改后

      測量次數(shù)

      R0.045

      S

      R0.045

      S

      1

      42%

      146

      29 %

      157

      2

      46%

      142

      46%

      152

      3

      41 %

      166

      31%

      183

      4

      37%

      255

      20%

      263

      平均值

      41%

      177

      32%

      189

      QQ圖片201712020955581YT水泥廠工藝流程圖

        陶瓷球的級配方法

      由于陶瓷球用于細(xì)磨倉,故級配方法與鋼球在細(xì)磨倉的級配方法相同。只不過由于它的比重僅為鋼球的二分之一左右,故它對物料的水分,細(xì)度,易磨性要求更高。

      1如果認(rèn)為本廠原來的鋼球級配沒有問題,可以按單個(gè)研磨體重量相等的方案換算。

      11陶瓷球與金屬研磨體重量對照表

      陶瓷球

      G(g)

      鋼段

      G(g)

      鋼球

      G(g)

      Φ25

      29.4

      18*18

      35.7

      Φ20

      32.7

      Φ20

      15.1

      16*16

      25.1

      Φ17

      20.1

      Φ17

      9.3

      14*14

      16.8

      Φ15

      13.8

      Φ15

      6.4

      12*12

      10.6

      Φ12

      7.1

      Φ13

      4.1

      10*10

      6.1

      Φ10

      4.1

      Φ10

      1.9

      8*8

      3.1

       

       

      從表中可知,Φ10的陶瓷球太輕,一般工況下不宜使用。

      2對各種物料的各粒級進(jìn)行實(shí)驗(yàn)找出所對應(yīng)的陶瓷球最佳球徑

      12YT水泥廠熟料的各粒級所對應(yīng)的最佳陶瓷球直徑

      0.2-0.9mm

      T(min)

      R0.2

      R0.08

      R0.045

      R0.03

      D

      23

      1%

      47%

      67%

       

      Φ25

      4%

      49%

      68%

       

      Φ20

      0.08-0.2mm

      46

       

      4%

      40%

      57%

      Φ20

       

      2%

      38%

      52%

      Φ17

       

      3%

      42%

      57%

      Φ15

      0.045-0.08mm

      70

       

       

      9%

      41%

      Φ15

       

       

      6%

      37%

      Φ13

       

      13YT水泥廠礦渣的各粒級所對應(yīng)的最佳陶瓷球直徑

      0.2-0.9mm

      T

      R0.2

      R0.08

      R0.045

      R0.03

      D

      50

      0.36%

      38%

      62%

       

      Φ25

      10%

      52%

      71%

       

      Φ20

      0.08-0.2mm

      80

       

      4%

      38%

      51%

      Φ25

       

      4%

      37%

      50%

      Φ20

       

      5%

      40%

      53%

      Φ17

      0.045-0.08mm

      100

       

       

      10%

      29%

      Φ17

       

       

      11%

      34%

      Φ15

       

       

      10%

      36%

      Φ13

      注:無論是熟料還是礦渣各廠的數(shù)據(jù)均不相同。

      將各種物料的各粒級所對應(yīng)的最佳陶瓷球徑找到后便可進(jìn)行級配了,方法與鋼球的細(xì)磨倉級配相同。

      3可將上述方法簡化為水泥一種物料。

      此時(shí)應(yīng)進(jìn)入磨內(nèi)取得細(xì)磨倉入口的物料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

      14JY廠水泥0.045-0.08mm所對應(yīng)的陶瓷球最佳球徑

      T(min)

      R0.045

      R0.03

      D

      52

      11.1%

      33.6%

      Φ15

      9.3%

      27.6%

      Φ13

       

      五 小磨實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用于生產(chǎn)大磨機(jī)注意事項(xiàng)

      1實(shí)驗(yàn)小磨與生產(chǎn)大磨區(qū)別

      小磨物料不流動(dòng),不通風(fēng),無襯板。會(huì)使小磨效率下降。

      2但對細(xì)磨倉來講又極為相近,都是研磨。兩者之間應(yīng)有一個(gè)修正系數(shù),應(yīng)在生產(chǎn)中逐步摸索。

      3小磨實(shí)驗(yàn)一般模擬開路磨。

      但當(dāng)結(jié)果應(yīng)用于閉路時(shí),由于生產(chǎn)大磨中回料的存在,料層可能較厚,故所得平均球徑要加大10%以上為好。或?qū)⑶驈教岣咭粋€(gè)級別。

      六使用陶瓷球時(shí)應(yīng)注意的其他事項(xiàng)

      1鋼球填充率一般在30%,陶瓷球在40%。使用陶瓷球后可在前倉將填充率加大5%,以防止產(chǎn)量下降幅度過大。至于最佳的補(bǔ)球量,就需要順鵬的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場的測量和調(diào)試了。對于尾倉陶瓷球的裝載量,順鵬也有一套技術(shù)規(guī)范,這個(gè)需要技術(shù)人員根據(jù)每臺磨機(jī)的不同情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

      2前倉的級配也應(yīng)按前述方法檢查。

      3陶瓷倉的活化環(huán)高度要適當(dāng)加高。

      4對陶瓷倉的料球比要進(jìn)行調(diào)整,防止其過低。

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      2使用陶瓷球后的三倉料球比

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      3調(diào)整后的三倉料球比

         5另外,解決粉磨系統(tǒng)的臺時(shí)產(chǎn)量降低問題,還涉及到入磨粒度的控制、隔倉板及出磨篩板的改造、磨機(jī)通風(fēng)的控制等諸多問題。每一次面對新的情況,順鵬的技術(shù)人員都不會(huì)選擇逃避,我們會(huì)積極地去面對,積極地為客戶解決問題。應(yīng)用順鵬的陶瓷球,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)水泥粉磨系統(tǒng)的臺時(shí)產(chǎn)量不會(huì)降低或僅僅略有降低。

       

       

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