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        管磨機粉磨物料適宜水份含量及其相關因素

        • 分類:學術講座
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2008-01-02 13:45
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        管磨機粉磨物料適宜水份含量及其相關因素

        【概要描述】楊春保朱春啟  目前管磨機粉磨系統基本上都是干法磨,磨內物料水份含量對粉內工況和粉磨效率都有很大影響。如何正確處理入磨物料的水份問題,是各粉體制造公司經常碰到的難題。我們在實際工作中積累的一些經驗,或許對解決該問題有所裨益?! ?水份含量與糊磨的關系  津巴布韋Pacstar水泥公司有一臺Φ2.2×7.0m開流水泥磨,它第一倉經常飽磨,打開磨門觀察,我們發現物料在隔倉板篦孔內結塊,篦孔堵塞,鋼球、

        • 分類:學術講座
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2008-01-02 13:45
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        楊春保 朱春啟

          目前管磨機粉磨系統基本上都是干法磨,磨內物料水份含量對粉內工況和粉磨效率都有很大影響。如何正確處理入磨物料的水份問題,是各粉體制造公司經常碰到的難題。我們在實際工作中積累的一些經驗,或許對解決該問題有所裨益。

          1 水份含量與糊磨的關系

          津巴布韋Pacstar水泥公司有一臺Φ2.2×7.0m開流水泥磨,它第一倉經常飽磨,打開磨門觀察,我們發現物料在隔倉板篦孔內結塊,篦孔堵塞,鋼球、襯板表面包裹嚴重。進一步調查發現,入磨物料平均水份含量高達5~6%,我們它是磨機糊磨的主要原因。為了探求物料水份含量與糊磨的關系,該公司一起用Φ500×500mm球磨機進行了試驗,試驗用研磨體級配為: 球: Φ50 30kg; Φ40 25kg; Φ30 16.5kg 段: Φ20 15kg; Φ16 13kg; Φ12 10.5kg 試驗物料及其配比與實際生產相同,熟料為津巴布韋華津水泥廠濕法窯熟料,礦渣取自津巴布韋鋼鐵公司,物料配比為:熟料:礦渣:石膏=61.7 : 36.2 : 2.1。粉磨30分鐘后,得到如下結果:

         

        綜合水份 結 果
        1.0% 球、段、襯板皆不糊,磨內光潔如洗
        2.0% 球、襯板輕度糊、段不糊
        2.5% 球、襯板嚴重糊、段輕度糊
        3.0% 球、襯板、段嚴重糊
        5.0% 球、襯板、段嚴重糊,結塊嚴重可見

         

          隨著物料水份含量提高,糊磨現象越來越嚴重,同時可見鋼段較之于球與襯板,有較好的抗糊性。 Pacstar公司在實際生產時發現,如果物料水份超過2.8%,會發生糊球、糊襯板和隔倉板篦孔堵塞現象。但水份在2.5%時,磨機并未發生這些糊磨現象。這與上述小磨試驗結果有所不同,可能是因為實際生產時磨機有良好的通風,并且物料在磨內停留時間較短,使得糊磨難以發生。

          2  水份含量過低的影響

          Pacstar公司在生產中還發現,入磨水份小于1.5%時,產品比表面積由350㎡/㎏降至310㎡/㎏,其7天、28天齡期的抗壓、抗折強度也有所下降。我們在國內的一些粉體公司,也經常碰到類似的情況。如天津環津建材公司,有一臺Φ3.0×13m開流管磨機,粉磨100%礦渣粉,入磨礦渣水份一般控制在1.5~1.8%,臺時產量達到21t/h,比表面積420㎡/㎏,但當入磨物料水份降到1.0%以下時,比表面積會降到380㎡/㎏以下。還有江蘇某礦粉公司,有時因為礦渣烘得太干,產品比表面積難以達到400㎡/㎏以上的要求,但此時只要在入磨物料上噴灑適量水份,問題就迎刃而解??傊?,水可以提高管磨機粉磨效率,這是什么緣故呢?原來,一般SiO2或其它硅酸鹽材料,其表面斷裂的Si-O-Si鍵和未斷裂的Si-O-Si鍵都可以和水蒸氣實現化學吸附,形成帶OH-基團的表面吸附層,隨后再通過OH-層上的氫鍵吸附水分子。吸附膜的形成降低了粉體的表面自由焓,使之較難結團成球,較難粘附于襯板和研磨體上。其次吸附膜還顯著降低材料的機械強度。根據Griffith的玻璃斷裂理論,材料實際斷裂強度R與表面自由焓α的關系:

          R=(2Eα/πC)0.5

          式中E為彈性模量,C為微裂紋長度。

          由于吸附膜使固體表面微裂紋內壁的表面能降低,其斷裂強度大隔下降。例如普通鈉鈣硅酸鹽玻璃在真空中的強度為25000磅/英寸2,而在飽和水蒸氣中僅為12000磅/英寸2。所以水可以提高粉磨效率。

          3 影響最佳水分含量的相關因素

          入磨物料水份無論過高或偏低,都會對管磨機的生產帶來不良影響,即存在一個最佳的水份含量。它的范圍與具體的磨機、物料、粉磨工藝等密切相關,在長期的工作中,我們總結了如下一些規律:

         ?、?物料流動性越好,越不易糊磨。例如在礦渣中摻5%的粉煤灰,物料流動性大大提高,其入磨物料適宜水份也可相對提高;

         ?、?存放時間過長的物料特別易于糊磨。我們在津巴布韋遇到一種礦渣,存放時間達10年之久,即使物料經強力烘干,達到0.8%以下,也容易糊磨;

         ?、?隔倉板篦孔越小,越易堵塞,從而導致糊磨。擴大篦孔可以提高入磨物料適宜水份含量;

         ?、?磨內風量越大,風速越高,入磨物料適宜水份可越高;

         ?、?磨內溫度越高,入磨物料水份含量也可越高;

         ?、?鋼段較之于鋼球、細磨倉較之于粗磨倉,難以糊磨。

          總之,入磨物料的適宜水份含量并非一成不變的,可以通過對以上各項的優化而加以提高,從而提高烘干設備和粉磨設備的效率。

          4  結論

          水份含量過高,會導致磨機糊磨,水份含量過低,不但降低烘干機產量,增加煤耗,而且降低管磨機產、質量。水份含量存在一個最佳的范圍,這個范圍與管磨機內部結構及工藝條件,與實際生產時的外部環境密切相關。各個工廠應根據具體條件,尋找最佳值,并在磨機工藝設計時,充分考慮物料流動、通風、研磨體等對水份要求的影響。

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