金少平

廣西歐神諾陶瓷有限公司 廣西梧州 543000

1 試驗(yàn)研究

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

試驗(yàn)采用的材料包括爐渣、粉煤灰、脫硫石膏、天然石膏、熟料，采用的儀器設(shè)備包括水泥閉路粉磨系統(tǒng)、Φ3．2×11m球 磨 機(jī)、POLYCOM15/8-5S輥 壓 機(jī)、SE-POLSVZ250-4選 粉 機(jī)、DESPOLGR．IV打 散 機(jī)， 以 及 Φ16mm×18mm、Φ14mm×16mm、Φ12mm×14mm的 高 鉻 鋼 段，Φ25mm、Φ20mm、Φ17mm、Φ15mm、Φ13mm的陶瓷球（高耐磨微晶陶瓷球），同時(shí)采用掃描電鏡、激光粒度儀、水泥凈漿攪拌機(jī)、水泥抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)、水泥抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)。

1.2 工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)

采用雙閉路粉磨系統(tǒng)，以此研究高耐磨微晶陶瓷球代替高鉻鋼段后，水泥粉磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、粉磨能耗、粉磨工況、水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)變化。朝陽重型機(jī)械廠的球磨機(jī)規(guī)格為Φ3．2×11m，分為2Φ3．2×11m，正常生產(chǎn)時(shí)一倉、二倉分別為鋼球、鋼段，同時(shí)磨前配輥壓機(jī)。在物料經(jīng)輥壓機(jī)預(yù)粉磨后，進(jìn)入球磨機(jī)粉磨前由打散機(jī)分級(jí)，選粉機(jī)負(fù)責(zé)磨物料優(yōu)選，以此最終獲得水泥成品。在具體試驗(yàn)中，將球磨機(jī)二倉的全部高鉻鋼段倒出，選擇Φ25mm、Φ20mm、Φ15mm、Φ13mm規(guī)格的高耐磨微晶陶瓷球加入二倉，輔以針對(duì)性調(diào)整，二倉高耐磨微晶陶瓷球的最終裝載量為95t，各種球的配比為 Φ25mm:Φ20mm:Φ15mm:Φ13mm=20:31:30:19。在原有基礎(chǔ)上，一倉補(bǔ)加10tΦ30mm鋼球。在運(yùn)行一段時(shí)間后，對(duì)磨機(jī)工況在應(yīng)用前后的變化進(jìn)行對(duì)比，開展針對(duì)性取樣，明確水泥性能的變化情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 陶瓷球應(yīng)用前后磨機(jī)工況

在其他條件不變的情況下，用第二倉型鋼代替高耐磨陶瓷球，試驗(yàn)前第二倉型鋼的填充率為31%。根據(jù)初步設(shè)計(jì)，高耐磨微晶陶瓷球在第二倉的填充率為35%，第一倉鋼球的裝載量不變。從而確定球磨機(jī)的生產(chǎn)工藝參數(shù)。高耐磨微晶陶瓷球使用前，每小時(shí)和主機(jī)耗電量分別為145t/h和180A，初次使用時(shí)每小時(shí)和主機(jī)的功耗分別為120t/h和120a。深入分析發(fā)現(xiàn)，首次使用時(shí)更換第二倉高耐磨陶瓷球可降低70t磨煤機(jī)的總負(fù)荷，磨機(jī)主機(jī)電流顯著降低33．3%（60a），同時(shí)單位小時(shí)產(chǎn)量可降低17%（25t）。此時(shí)，電耗有非常明顯的下降，但單位小時(shí)出力會(huì)受到一定程度的影響。深入分析可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量下降的主要原因是，高耐磨陶瓷球的容重只有鋼球的一半，減重的研磨體可以降低電耗。在高耐磨微晶陶瓷球的磨削加工中，大孔隙率、小容重的球需要保證較長的研磨時(shí)間、較高的填充率和較細(xì)的進(jìn)料粒度。在這種情況下，輸出自然會(huì)減少。為了充分發(fā)揮高耐磨陶瓷球的優(yōu)點(diǎn)，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整[1]。

從初步使用效果分析可以看出，為了達(dá)到預(yù)期的每小時(shí)產(chǎn)量目標(biāo)，需要繼續(xù)提高第一倉和第二倉的粉磨能力，同時(shí)努力提高分離器的選粉能力。為此，采取了三項(xiàng)有針對(duì)性的措施。首先，在一個(gè)箱子里增加10噸鋼球。二是加入10tΦ15mm高耐磨微晶陶瓷球，提高第二倉的充填率。第三，檢查和微調(diào)分離器的使用，以提高粉末分離效率。調(diào)整后，第一倉和第二倉的裝載量分別為63T和95t，裝填率為30%和39%，每小時(shí)和主機(jī)的電耗分別為144t/h和130a。經(jīng)進(jìn)一步分析，調(diào)整后磨機(jī)總負(fù)荷降低24%（50t），小時(shí)出力基本相同，主機(jī)電流降低約27．8%（50a）。通過調(diào)整，初步實(shí)現(xiàn)了采用型鋼粉磨生產(chǎn)水泥的工藝指標(biāo)。但經(jīng)過一個(gè)月的試驗(yàn)有針對(duì)性的統(tǒng)計(jì)表明，采用高耐磨微晶陶瓷球每噸可節(jié)約水泥電耗5．2kwh/t，節(jié)能效果良好。

2.2 水泥物理性能試驗(yàn)對(duì)比

在水泥物理性能測(cè)試中，分別取高耐磨微晶陶瓷球使用前后生產(chǎn)的水泥，測(cè)試了標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥粒徑分布、強(qiáng)度和比表面積，并對(duì)其物理性能進(jìn)行了分析比較。通過分析，確定采用高耐磨微晶陶瓷球，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，可生產(chǎn)出比表面積略有降低的水泥。同時(shí)，水泥28d抗壓強(qiáng)度略有提高，水泥3D抗壓強(qiáng)度基本不變，0．8%水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量降低。

2.3 水泥顆粒形態(tài)比較

對(duì)P·O42．5水泥進(jìn)行了掃描電鏡分析。分別用鋼段和高耐磨微晶陶瓷球?qū)λ囝w粒形貌進(jìn)行了比較。通過比較發(fā)現(xiàn)，采用高耐磨微晶陶瓷球可以獲得球度較好的水泥顆粒。這是由于在高耐磨規(guī)則球微晶陶瓷球的應(yīng)用中，水泥磨粒的點(diǎn)接觸和鋼坯的線接觸造成的。前者可獲得具有良好球形度的水泥顆粒，后者可獲得線性或針狀多角度形貌的水泥顆粒，其球形度不同差異明顯[2]。

2.4 水泥顆粒級(jí)配對(duì)比

采用激光粒度儀圍繞P·O42．5水泥展開分析，分別檢測(cè)使用鋼段和高耐磨微晶陶瓷球粉磨水泥的顆粒級(jí)配。開展針對(duì)性對(duì)比可以確定，在鋼段由高耐磨微晶陶瓷球代替后，存在基本持平的≤60μm顆粒含量，以及含量增加的3μm-32μm顆粒，含量減少的≤3μm顆粒。深入分析可以發(fā)現(xiàn)，高耐磨微晶陶瓷球使用后，水泥顆粒級(jí)配的合理性有所提升。

2.5 磨機(jī)噪音、水泥溫度和水泥中水溶性鉻（Ⅵ）含量對(duì)比

水泥產(chǎn)品中水溶性六價(jià)鉻含量采用二苯碳酰二肼分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，出磨水泥的溫度采用水銀溫度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，在距離磨機(jī)1m遠(yuǎn)處采用數(shù)字式聲級(jí)計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)合檢測(cè)可以確定，采用高耐磨微晶陶瓷球后，水泥水溶性鉻（Ⅵ）含量、出磨水泥溫度、磨機(jī)噪音分別降低5．5mg/kg、21℃、15dB(A)，可見陶瓷球應(yīng)用后能量損失得以減少，且外加劑與水泥適應(yīng)性改善獲得較為積極影響，同時(shí)降低的磨機(jī)噪音和水溶性鉻（Ⅵ）含量對(duì)環(huán)境保護(hù)和工人健康也帶來了積極影響。

3 結(jié)語

陶瓷磨礦企業(yè)的節(jié)能降耗關(guān)系到生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。加強(qiáng)原材料控制，降低粉鰭細(xì)度，提高濕式球磨機(jī)的粉磨效率，合理控制噴霧造粒工藝的操作參數(shù)，適當(dāng)添加添加劑，采用低溫快燒技術(shù)，綜合利用窯內(nèi)預(yù)熱，積極推進(jìn)技術(shù)改造。節(jié)能降耗。各企業(yè)要根據(jù)自身實(shí)際情況大膽創(chuàng)新，進(jìn)行技術(shù)改造，積極探索適合自己的節(jié)能降耗途徑。