60年代成功開發(fā)了濕法棒球磨，近些年來(lái)一些水泥廠將其用于干法粉磨，取得了很好的效果。我們于1997年在河南某廠將棒磨作為水泥預(yù)粉磨設(shè)備，并與球磨機(jī)組成半終粉磨系統(tǒng)，通過(guò)近一年來(lái)運(yùn)行，在生產(chǎn)中取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1　原破碎系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　該廠原有熟料破碎系統(tǒng)為:出窯熟料經(jīng)一級(jí)PEX250/1000細(xì)顎破碎機(jī)入熟料庫(kù)，配料后混合料經(jīng)二級(jí)破碎———1500立式反擊破碎機(jī)加回轉(zhuǎn)篩的閉路篩分系統(tǒng)。

2　存在的問(wèn)題

　　入磨物料粒度情況見表1。

表1 入磨物料粒度

粒徑/mm	>12	5～12	0.9～5	0.2～0.9	< 0.2
含量/%	5.08	32.09	31.92	20.83	8.08

　　由表1可見，大于5mm的顆粒含量占了37%左右，使球磨機(jī)負(fù)荷太重，影響產(chǎn)量，增加了能耗。同時(shí)，該廠擴(kuò)建3號(hào)窯，原系統(tǒng)不能滿足需要。此外，原系統(tǒng)除鐵困難，一旦金屬塊進(jìn)入破碎腔后，易打壞反擊板和錘頭，降低錘頭使用壽命，并產(chǎn)生非常大的震動(dòng)和噪音。因此，選擇采用工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的棒磨為預(yù)粉磨系統(tǒng)。

3　改造方案

　　
3.1　設(shè)備改造
　　該廠采用一臺(tái)閑置的風(fēng)掃磨進(jìn)行改造。主要改造風(fēng)掃磨內(nèi)部結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和增加卸料篦板等。改造前后有關(guān)參數(shù)見表2。

表2 設(shè)備改造前后有關(guān)參數(shù)

風(fēng)掃磨	棒 磨
規(guī)格型號(hào)：Φ2.5m×3.9m	有效直徑：2.5m
電機(jī)型號(hào)：JRQ158-8	有效長(zhǎng)度：3.6m
功率：380kW	棒長(zhǎng)：3.5m
傳動(dòng)方式：齒輪減速傳動(dòng)	磨機(jī)轉(zhuǎn)速：18.65r/min
磨機(jī)轉(zhuǎn)速：20r/min	襯板型式：小波紋
研磨體裝載量：25t	固定方式：螺栓固定
生產(chǎn)能力：10t/h	篦板型式：放射型單層篦板
	篦孔：6～8mm
	研磨體總裝載量：21.45t
	生產(chǎn)能力：55t/h

3.2　流程改造
　　

拆除原二破系統(tǒng)，采用棒磨作為預(yù)粉磨設(shè)備，并且和球磨一起組成半終粉磨系統(tǒng)。棒磨易產(chǎn)生亂棒現(xiàn)象，該廠采用庫(kù)底配料，電子皮帶秤控制喂料量，保證喂料均勻，以避免發(fā)生亂棒現(xiàn)象。工藝流程如圖1所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，增加棒磨后，入球磨物料粒度分布發(fā)生巨大變化，詳見表3。
　　

 

　　圖1　改造后預(yù)粉磨系統(tǒng)工藝流程
　　

1.PEX250/1000細(xì)顎破碎機(jī)；2.TH315斗式提升機(jī)；3.配料電子皮帶秤；4.B500皮帶機(jī)；5.Φ2.5m×3.9m棒磨；6.TH400斗式提升機(jī)；7.Φ4.0m高效離心式選粉機(jī)；8.1號(hào)磨頭倉(cāng)；9.2號(hào)磨頭倉(cāng)

表3 改造后入球磨物料粒度

粒徑/mm	>5.0	5.0～2.0	2.0～0.9	0.9～0.5	< 0.5
含量/%	10.91	27.50	10.67	12.78	38.20

3.2.1　調(diào)整球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　

采用棒磨作預(yù)粉磨后入球磨物料大于5mm的顆粒含量從37%大幅下降到10.91%，因此對(duì)球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)作了相應(yīng)調(diào)整。首先，縮短一倉(cāng)長(zhǎng)度，將隔倉(cāng)板前移一塊襯板的長(zhǎng)度，一倉(cāng)長(zhǎng)度由原來(lái)的2.75m縮短到2.25m。其次，將隔倉(cāng)板篦縫間距由原來(lái)的10～12mm減小為6～8mm。

3.2.2　調(diào)整配球方案
　　

入磨物料變細(xì)，為提高球磨機(jī)粉磨效率，需減小球磨機(jī)一倉(cāng)平均球徑。將一倉(cāng)鋼球的級(jí)配由Φ90～Φ60mm調(diào)整為Φ60～Φ30mm，平均球徑由Φ70.3mm降為Φ48.0mm。同時(shí)增加二倉(cāng)研磨體裝載量，使用棒磨前后球磨機(jī)配球方案見表4。

表4 使用棒磨前后球磨機(jī)配球方案

時(shí)間	一 倉(cāng)										二 倉(cāng)
	Φ90/t	Φ80/t	Φ70/t	Φ60/t	Φ50/t	Φ40/t	Φ30/t	倉(cāng)長(zhǎng)/m	裝載量/t	平均球徑/mm	Φ30×35 /t	Φ25×30 /t	倉(cāng)長(zhǎng) /m	裝載量 /t
改造前	0.6	3.8	5.0	4.6				2.75	14.0	70.3	9.0	8.0	3.45	17
改造后				3.0	5.0	3.5	1.0	2.25	12.5	48.0	8.0	12.5	3.95	20.5

3.2.3　調(diào)整選粉機(jī)結(jié)構(gòu)
　　

選粉設(shè)備是一臺(tái)Φ2.5m的旋風(fēng)式選粉機(jī)，為了充分發(fā)揮選粉機(jī)工作能力，使磨機(jī)與選粉機(jī)平衡，將小葉片長(zhǎng)度縮短0.1m(18片)。經(jīng)過(guò)調(diào)整后選粉效率由原來(lái)的58.6%提高到68.9%，循環(huán)負(fù)荷率由原來(lái)的175.9%減小到122.4%，因而提高了磨機(jī)產(chǎn)量。

4　使用效果

　　棒磨從1997年11月份投入運(yùn)行，入磨粒度控制為不大于60mm，多數(shù)為25～60mm。棒徑選擇Φ80～Φ65mm 4種，開始裝載量為7.15t，結(jié)果產(chǎn)量比計(jì)算值高，達(dá)30t/h左右，但磨機(jī)振動(dòng)較大，襯板螺絲易松動(dòng)，出磨粒度偏大。因此，我們改用Φ75～Φ60mm 4種棒，磨機(jī)情況正常，產(chǎn)量降到25t/h左右，出磨細(xì)度較合適。當(dāng)鋼棒裝載量增至14.3t時(shí)，棒磨產(chǎn)量為50t/h。此時(shí)棒磨電機(jī)實(shí)際消耗功率為220kW，棒磨選粉機(jī)產(chǎn)量8t/h(細(xì)度5%)。Φ2.2m×6.5m一級(jí)閉路球磨機(jī)產(chǎn)量達(dá)21t/h，若繼續(xù)增加棒磨產(chǎn)量，系統(tǒng)失去平衡。生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用棒磨作為預(yù)粉磨取得了三個(gè)較為明顯的效果。
　　

第一，改造后入球磨粒度更加均勻，棒磨出磨和經(jīng)選粉機(jī)后入球磨機(jī)粒徑分布見表5。由表可見，2mm以下的占90%以上，最大粒徑不超過(guò)5mm，其中有30%左右是通過(guò)0.080mm方孔篩的成品。

表5 棒磨出磨和選粉后入球磨粒徑分布 %

粒徑/mm	>5	3～5	2～3	0.9～2	0.2～0.9	0.08～0.2	< 0.08
棒磨出口	0.78	2.54	6.68	14.33	15.21	23.52	31.27
選粉后	1.39	4.67	10.59	19.86	21.34	29.59	12.56

　　

第二，改造后產(chǎn)量有所提高，使用棒磨后水泥磨系統(tǒng)產(chǎn)量由原來(lái)的32t/h提高到現(xiàn)在50t/h，產(chǎn)量提高了18t/h，而系統(tǒng)裝機(jī)容量只增加140kW，見表6。

表6 使用棒磨前后生產(chǎn)情況對(duì)比

類 別	1號(hào)磨產(chǎn)量/(t/h)	2號(hào)磨產(chǎn)量/(t/h)	棒磨選粉產(chǎn)量/(t/h)	細(xì)度/%	裝機(jī)容量/kW
改造前	16.2	15.8		< 6	1 100
改造后	21	21	8	< 6	1 240

　　

第三，改造前后產(chǎn)品性能無(wú)明顯變化，水泥細(xì)度略有降低。改造前后水泥的性能見表7。

表7 改造前后水泥性能對(duì)比

時(shí)間	安定性	凝結(jié)時(shí)間/(h∶min)		細(xì)度/%	抗壓強(qiáng)度/MPa		抗折強(qiáng)度/MPa
		初凝	終凝		3d	28d	3d	28d
改造前	合格	3∶40	5∶08	< 5.0(4.4)	29.6	47.0	4.6	7.4
改造后	合格	3∶45	5∶13	< 5.0(4.3)	29.8	46.7	4.9	7.6

5　結(jié)束語(yǔ)

1)棒磨作為預(yù)粉磨設(shè)備有很多優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)量高，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短，不會(huì)出現(xiàn)“飽磨”現(xiàn)象；棒磨工藝簡(jiǎn)單，管理方便；由于出磨粒度均勻，使球磨配球易解決；鋼棒磨損較鋼球小，材質(zhì)易解決(用45號(hào)圓鋼棒就能滿足需求)。
　　

2)棒磨使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題是亂棒，其主要影響因素為喂料量的穩(wěn)定控制與入磨粒度。研究表明，棒磨入磨粒度較球磨機(jī)大，以≤60mm為宜。
　　

3)從生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，若選用半終粉磨系統(tǒng)，選粉機(jī)規(guī)格不宜太小，以旋風(fēng)式選粉機(jī)為宜。此外，球磨機(jī)也應(yīng)進(jìn)行一些調(diào)整，要避免磨頭進(jìn)料口漏料。一倉(cāng)平均球徑不宜太大，以40mm左右為好。
　　

4)采用棒磨作預(yù)粉磨，水泥性能無(wú)明顯變化。