一、立项的目的及意义 我公司2#水泥粉磨系统采用PE600mmx900mm颚破+Ф3x11m三仓开流高产筛分管磨机组成的粉磨系统，生产P·O42.5水泥设计生产能力40t/h。由于没有辊压机作为磨前预粉磨处理，入磨物料粒度大，制约了后工序管磨机的生产能力。更主要的一点是此管磨机采用的传统“开流高产筛分管磨机技术”在实际生产中存在一些问题，这些问题导致本该高产高细的磨机陷入了既不高产也不高细的囧境。 开流高产筛分管磨机技术作为一项提高管磨机粉磨效率、增加水泥产量的新技术在水泥工业中占有重要位置，具有广泛的应用前景。此项技术最初由合肥水泥设计院设计研发并逐步推广，基本原理是运用了磨内选粉技术，在球磨机内部增设了物料筛分、料位调节和活化衬板等装置，同时配以微型研磨体强化细粉磨，从而使开流粉磨达到闭路粉磨的效果，以此达到节能高产的目的。其显著特点是：用较短的时间和较少的投资即可获得较高的球磨机增产节能效益，而且具有较强的适应性。 然而，通过长期实践，我们发现以往的开流高产筛分磨技术过多偏向于理论而忽略了细节问题，主要有以下几方面： 其一，磨内筛分装置问题。筛分装置是开路高产筛分管磨机的核心技术装置，是影响整台磨机产质量优劣的关键所在。此前市面上常用的传统筛分装置有两种基本结构：一种是平面筛板型筛分装置，另一种是弧形筛板型筛分装置。比较而言，平面筛板型筛分装置较为耐用，对通风阻力小，但由于是靠料面差过料，故过料能力差些。弧形筛板型筛分装置是靠重力过料，能力强，但若保护不好容易损坏。总之，不管是前者还是后者哪种筛分装置都有一个共同的缺陷就是筛分能力不足，隔仓篦板堵塞严重，通风不良，此种情况尤其在入磨物料综合水分高时更为明显。另一个缺点是对装置的检查维护极其不便，时常因检修不及时造成筛板磨穿导致发生磨机“窜仓”事故，给生产带来很大影响。 其二，卸料能力和物料流速控制问题。传统的铸造件出料篦板由于篦缝受铸造工艺的制约，缝度通常为7~10mm。而生产中为了提高细磨仓的研磨能力，使用了大量的微型研磨体，小研磨体尺寸接近篦缝的宽度，甚至有的小于篦缝的宽度,因而极易进入篦缝中，堵塞篦缝。篦缝堵塞后，过料和通风面积均缩小。篦缝堵塞后通孔率低，过料能力变小。为了提高过料能力，在填充率一定的情况下只有通过提高风速来弥补。但此举必然会使磨内物料流速过快，也会降低粉磨效率。 其三、必要的预粉磨问题。传统的开流高产筛分管磨粉磨系统没有刻意强调控制入磨物料粒度的重要意义，很多企业仅仅在磨前装一台粗碎破碎机对入磨物料进行简单的预处理，因而入磨物料粒度普遍较粗，磨机产量也不高。我们认为水泥粉磨生产工艺中磨前处理是关键、磨内磨细是根本。管磨机的优点是研磨而非破碎，要使系统既节能又高产，必须把大量繁重的破碎任务移至磨前由专门的球破磨完成，而让磨机最大化地发挥研磨的优势，这样才能最大化地提高粉磨系统的生产能力。 鉴于以上传统开流高产筛分管磨机存在种种弊端，以解决现实生产中存在的问题为目的，设计开发一种防堵塞、粉磨效率高且检修便捷的新型开流高产筛分管磨机很有必要，对企业的长期持续发展，节能降增效方面也具有重要意义。 |
二、技术创新点 1、对于传统开流高产筛分管磨机老式的磨内筛分装置存在的各种问题，我们研发出了一种新型筛分装置---防堵型复式筛分装置。 新装置由防堵型前篦板、支撑架、内部弧形扬料板、带细筛分板的防堵型后篦板、带筛分功能的中心分离器及防堵型中心栅板组成。与传统老式筛分装置相比较，新装置最大的区别是前后篦板均采用防堵塞结构设计。防堵塞篦板采用镂空的篦板框架和冲孔耐磨钢筛板组合而成。前篦板主要强调过料和通风能力，采用单层筛板结构，筛板厚度6~10mm，篦缝5~8mm；后篦板不仅要求过料和通风良好，还兼备对磨内物料的筛分功能，因而采用双筛板结构。粗筛板在外侧，主要作用是通风通料和对内侧细筛板的保护，筛板厚度6~10mm，篦缝5~8mm。细筛板在内侧，主要作用是选粉，筛板厚度2~3mm，篦缝2~2.5mm。 其原理是物料经过防堵型前篦板的宽篦缝进入筛分仓内，遇到后侧防堵筛分型后篦板，大部分物料经筛选后进入细磨仓，而大颗粒料和部分没有被筛选的物料则通过中间扬料板的带动泻向中心分离器，完成二次筛选。通过分离器分选后粗粉返回前仓继续粉磨，细料则卸入细磨仓进一步被磨细。 新筛分装置的优点是：筛分过料能力强，通风阻力小，无中心风洞效应；自洁能力强，篦缝不易糊堵；结构简单，易于生产和检查维护。 2、对于老式磨卸料卸料能力和物料流速控制问题，我们开发出了一种新型卸料装置---防堵型卸料装置。 新装置由防堵复合型出料篦板、支撑架（内部带弧形扬料板）、中心卸料锥、防堵型中心栅板及溢流式挡料圈组成。与防堵型复式筛分装置的防堵型篦板相类似，新的卸料装置的篦板革新性地采用了防堵塞结构设计，篦板也由镂空的篦板框架和冲孔耐磨钢筛板组合而成，采用单层筛板结构，筛板厚度5~8mm，篦缝4~6mm。 其原理是，随着磨机筒体的持续运转，由磨头流向磨尾端的物料也被逐步磨细，当达到出料端部时首先遇到溢流式挡料圈流速受到控制，经充分研磨细度达到合格后的水泥细粉通过溢流板进入挡料圈板与卸料篦板之间的料锻分离仓，在此钢锻和粗大杂质被拦截，合格细粉则顺利通过防堵型篦板经过后侧的扬料板被提升经中心卸料锥卸出磨外。 新卸料装置的优点是：通孔面积大，过料能力强；自洁能力强，不卡塞；结构简单，易于制造和检修维护；能有效控制物料流速。 3、对于磨前预粉磨问题，我们按照就地取材，修旧利废的原则，把公司闲置的一台风选式球破磨机加以改造利用，作为新的开流高产筛分管磨机的预粉磨设备。 改进后的风选式球破磨仍保持原来设备配置、生产系统不变。在安装使用前，我们主要是针对性地对其卸料装置进行了优化。同上文所述，改造后的球破磨的卸料装置同样也做了防堵型结构改造，去掉了原来不必要的筛分仓和细筛板，简化了结构，相应还增加了有效仓位，为设备的产能提升提供了空间。球破磨改造后的卸料装置结构、工作原理及优点与管磨机的卸料装置基本相同，此处不作赘述。 磨前预粉磨设备的增加，大幅度降低了入磨的物料粒度，为后工序的水泥磨（即开流高产筛分管磨机）研磨功效的充分发挥提供了条件，从而为粉磨系统的高产、优质、低耗提供了保证。 |
三、项目达到的预期效果 新型开流高产筛分管磨机的研发和应用，成功解决了原磨机篦板易堵塞、筛分能力不足、通风通料能力弱，磨内高温过粉现象严重和检修维护不便等问题。新型筛分磨的各种篦板均普遍采用防堵塞结构设计，通孔率达到15%以上（原来的老式篦板通孔率一般仅在8%左右）；新型筛分磨的防堵型复式筛分装置无需另外增加动力便可替代选粉机的部分分级功能，有效防止细度跑粗和过粉磨现象；新型卸料装置的运用为最终出磨的产品质量起到了有效控制；而磨前预粉磨设备风选式球破磨的增设，为后工序的新型筛分磨机的工艺合理优化设置和产能的发挥做了前提保证。 改造后系统生产P·O42.5水泥台时产量由原35~40t/h上升到50~55t/h，细度下降为45μm筛余小于12%，比表面积稳定在340~360m2/kg。 此外，我们还对以上应用技术申报了国家专利，取得了实用新型专利证书。分别是： 1、管磨机防堵复合型筛分装置。专利号：ZL 2020 2 0498145.X 2、管磨机防堵型卸料装置。专利号：ZL 2020 2 0503181.0 |
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