(唐山冀東裝備工程股份有限公司,河北 唐山 063000)
水泥生產(chǎn)中一個重要環(huán)節(jié)就是粉磨(將石塊或熟料磨成細粉),傳統(tǒng)是球磨機,能耗大,現(xiàn)在應用最多的是立式輥磨機,這種磨機的優(yōu)點是節(jié)能和效率高,但它有一個特點是進料和出料都是從上部進出,簡單的說就是石塊從上面落入磨機,粉磨好的細粉物料從上面用高負壓的空氣將粉料抽出來。于是產(chǎn)生了一個問題,如何將正常環(huán)境中的原料(石塊和熟料等)送入磨機同時還要不漏氣,需要解決一些問題。
(1)原料進入磨機時不能漏氣,因為成品是被抽出磨機,一旦有漏氣的情況,就會破壞原有的負壓的數(shù)值,使負壓下降,結(jié)果抽力不足,粉料就會有一部分滯留于磨機中,破壞磨機的粉磨能力,降低產(chǎn)量增加電耗。
(2)上述的那個負壓,并不是一個平穩(wěn)不變的數(shù)值,由于物料的變化,物料的耐磨程度的不同,輸送機構(gòu)的影響,物料的含水量等影響,這個負壓環(huán)境是不斷變化的,有的變化幅度可達到100%。在這樣的環(huán)境中,物料中的石塊、砂粒粉料會被吹得漫天飛舞,怎樣在這樣的大風中做到物料的動態(tài)精確計量是一個相對困難的課題。
(3)如果系統(tǒng)漏氣,無論漏入的空氣多少,都會混入成品(粉料)中。這些混入粉料中的空氣最終還要從粉料中分離出來,將粉料中的空氣分離出來就要有收塵器,防止揚塵。明顯的道理是,混入的空氣(被抽進去)越多,粉料和空氣在分離時產(chǎn)生的粉塵污染越嚴重。
(4)物料的含水量太多時,會有一部分物料貼附在設(shè)備中產(chǎn)生堵塞。
總結(jié)以往使用經(jīng)驗,現(xiàn)在我公司研制一種新型密封板式喂料機,工藝圖見圖1。
圖1 工藝圖
在圖1中,關(guān)鍵設(shè)備是“密封機構(gòu)”,現(xiàn)在使用的是稱為翻板閥和剛性分割輪卸料器,它們的原理都是利用鋼板和外殼之間的固定間隙使物料(原料)可以順利下落同時物料會填充在上述間隙之間,達到一定的密封作用。這種工藝在國外的生產(chǎn)線中使用沒有問題,因為國外的生產(chǎn)線中對原料的控制比較嚴格,就是原料的粒度(粒度的大小)比較一致和均勻。只要選定設(shè)備的合適“間隙”,就能同時保證下料和密封,上面是指發(fā)達國家的水泥生產(chǎn)線,在國內(nèi)和不發(fā)達國家的生產(chǎn)線中物料就不是均勻的情況,物料的粒度差有時會有幾十倍或上百倍,就是說原料的粒度有直徑1 mm和直徑200 mm(磚頭大小)之間都有。這樣的原料使用中就會很難選擇上面所述的設(shè)備“間隙”,這種大小顆粒原料,并且可以達到氣密程度(完全密封),又可以精確計量物料的動態(tài)流量,能做到穩(wěn)定平穩(wěn),可設(shè)定產(chǎn)量的密封式定量給料機,同時能做到可以遠程控制,證明可以完善的解決水泥生產(chǎn)的這個關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)的問題。因為在發(fā)達國家,水泥生產(chǎn)工藝中的粉磨工藝,使用立磨機時,由于原料的嚴格和規(guī)范,因此沒有出現(xiàn)什么問題,也就沒有什么改造的必要,因此我們還沒有查到國外有這種形式或近似的產(chǎn)品。
本設(shè)備是結(jié)合已進行的有關(guān)動態(tài)計量的產(chǎn)品研發(fā)和綜合解決各個環(huán)節(jié)的具體要求提出的一種新型的高精度動態(tài)氣密的計量設(shè)備。
密封板式喂料機是根據(jù)立磨的生產(chǎn)工藝設(shè)計的一種專用給料設(shè)備,解決了在立磨生產(chǎn)中的卡料、空料運轉(zhuǎn)、因物料過載跳停及給料閥密封不嚴的問題。有以下特點:
表1 設(shè)備對比
(1)具有耐用時間長、維護簡單、維護成本低的優(yōu)點。鏈板與物料直接接觸部位的材料選用耐磨性鋼材,但是鋼材的硬度越高,可加工成型的難度也大,而且易開裂,試驗多種材料的結(jié)果,要既保證韌性同時也具有較高的耐磨性能。密封板式喂料機的耐磨方式是在每個鏈板上加上了弧面,固定2根耐磨鋼條(方型或圓型)。物料從進料口落入到鏈板上,由于物料自然具有的顆粒分級作用,細料和細碎料會自動落到最下面的鏈板上面。上述的2條鋼條有較硬的固定這些碎粉料而不會流走。在整個鏈板表面上就覆蓋有一層細碎物料,上面的大顆粒物料就不再與鏈板接觸,有效防止鏈板被磨損。合金構(gòu)造的鏈板及獨立的潤滑系統(tǒng)以及設(shè)備的結(jié)構(gòu)和輸送形式使設(shè)備的維護及維修更加方便簡單,可以單獨更換損壞的鏈板和槽板。
(2)設(shè)備具有良好的氣密性。設(shè)備的維護窗口及觀察口采用硅膠密封圈,傳動軸的動態(tài)密封,試驗的橡膠密封,在沙石介質(zhì)中無法使用,最短時運行不到24 h橡膠密封即損壞,改為填料密封,常用的石棉、石墨材料作為填料耐久性也不理想。選用杜邦公司的Kevlar纖維(防彈衣用)作為填料,填料分兩次加入。中間加入一個V型圓環(huán),形成雙重密封Kevlar的強度是鋼絲的5倍,韌性是鋼絲的2倍。保證長期密封良好耐用。設(shè)備的密封機構(gòu)不在磨損的位置,所以就保證了設(shè)備密封的長期性,不會因為設(shè)備的密封效果降低影響磨機的產(chǎn)量。
(3)喂料的連續(xù)性。因為增加的緩沖倉和密封板式喂料機使物料可以連續(xù)喂料,杜絕了物料卡死和喂料不穩(wěn)定造成磨機跳停的問題,由計算機管理根據(jù)磨機的產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定的喂料。從而提高了磨機的產(chǎn)量和連續(xù)工作的時間,節(jié)約了電耗。
(4)密封板式喂料機跟現(xiàn)有密封設(shè)備的對比見表1。