文範網項目立項報告
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一、立項的目的及意義  我公司2#水泥粉磨系統採用PE600mmx900mm顎破+Ф3x11m三倉開流高產篩分管磨機組成的粉磨系統，生產P·O42.5水泥設計生產能力40t/h。由於沒有輥壓機作為磨前預粉磨處理，入磨物料粒度大，制約了後工序管磨機的生產能力。更主要的一點是此管磨機採用的傳統“開流高產篩分管磨機技術”在實際生產中存在一些問題，這些問題導致本該高產高細的磨機陷入了既不高產也不高細的囧境。 開流高產篩分管磨機技術作為一項提高管磨機粉磨效率、增加水泥產量的新技術在水泥工業中佔有重要位置，具有廣泛的應用前景。此項技術最初由合肥水泥設計院設計研發並逐步推廣，基本原理是運用了磨內選粉技術，在球磨機內部增設了物料篩分、料位調節和活化襯板等裝置，同時配以微型研磨體強化細粉磨，從而使開流粉磨達到閉路粉磨的效果，以此達到節能高產的目的。其顯著特點是：用較短的時間和較少的投資即可獲得較高的球磨機增產節能效益，而且具有較強的適應性。 然而，通過長期實踐，我們發現以往的開流高產篩分磨技術過多偏向於理論而忽略了細節問題，主要有以下幾方面： 其一，磨內篩分裝置問題。篩分裝置是開路高產篩分管磨機的核心技術裝置，是影響整台磨機產質量優劣的關鍵所在。此前市面上常用的傳統篩分裝置有兩種基本結構：一種是平面篩板型篩分裝置，另一種是弧形篩板型篩分裝置。比較而言，平面篩板型篩分裝置較為耐用，對通風阻力小，但由於是靠料面差過料，故過料能力差些。弧形篩板型篩分裝置是靠重力過料，能力強，但若保護不好容易損壞。總之，不管是前者還是後者哪種篩分裝置都有一個共同的缺陷就是篩分能力不足，隔倉篦板堵塞嚴重，通風不良，此種情況尤其在入磨物料綜合水分高時更為明顯。另一個缺點是對裝置的檢查維護極其不便，時常因檢修不及時造成篩板磨穿導致發生磨機“竄倉”事故，給生產帶來很大影響。 其二，卸料能力和物料流速控制問題。傳統的鑄造件出料篦板由於篦縫受鑄造工藝的制約，縫度通常為7~10mm。而生產中為了提高細磨倉的研磨能力，使用了大量的微型研磨體，小研磨體尺寸接近篦縫的寬度，甚至有的小於篦縫的寬度,因而極易進入篦縫中，堵塞篦縫。篦縫堵塞後，過料和通風面積均縮小。篦縫堵塞後通孔率低，過料能力變小。為了提高過料能力，在填充率一定的情況下只有通過提高風速來彌補。但此舉必然會使磨內物料流速過快，也會降低粉磨效率。 其三、必要的預粉磨問題。傳統的開流高產篩分管磨粉磨系統沒有刻意強調控制入磨物料粒度的重要意義，很多企業僅僅在磨前裝一台粗碎破碎機對入磨物料進行簡單的預處理，因而入磨物料粒度普遍較粗，磨機產量也不高。我們認為水泥粉磨生產工藝中磨前處理是關鍵、磨內磨細是根本。管磨機的優點是研磨而非破碎，要使系統既節能又高產，必須把大量繁重的破碎任務移至磨前由專門的球破磨完成，而讓磨機最大化地發揮研磨的優勢，這樣才能最大化地提高粉磨系統的生產能力。 鑑於以上傳統開流高產篩分管磨機存在種種弊端，以解決現實生產中存在的問題為目的，設計開發一種防堵塞、粉磨效率高且檢修便捷的新型開流高產篩分管磨機很有必要，對企業的長期持續發展，節能降增效方面也具有重要意義。 |
二、技術創新點 1、對於傳統開流高產篩分管磨機老式的磨內篩分裝置存在的各種問題，我們研發出了一種新型篩分裝置---防堵型複式篩分裝置。 新裝置由防堵型前篦板、支撐架、內部弧形揚料板、帶細篩分板的防堵型後篦板、帶篩分功能的中心分離器及防堵型中心柵板組成。與傳統老式篩分裝置相比較，新裝置最大的區別是前後篦板均採用防堵塞結構設計。防堵塞篦板採用鏤空的篦板框架和衝孔耐磨鋼篩板組合而成。前篦板主要強調過料和通風能力，採用單層篩板結構，篩板厚度6~10mm，篦縫5~8mm；後篦板不僅要求過料和通風良好，還兼備對磨內物料的篩分功能，因而採用雙篩板結構。粗篩板在外側，主要作用是通風通料和對內側細篩板的保護，篩板厚度6~10mm，篦縫5~8mm。細篩板在內側，主要作用是選粉，篩板厚度2~3mm，篦縫2~2.5mm。 其原理是物料經過防堵型前篦板的寬篦縫進入篩分倉內，遇到後側防堵篩分型後篦板，大部分物料經篩選後進入細磨倉，而大顆粒料和部分沒有被篩選的物料則通過中間揚料板的帶動瀉向中心分離器，完成二次篩選。通過分離器分選後粗粉返回前倉繼續粉磨，細料則卸入細磨倉進一步被磨細。 新篩分裝置的優點是：篩分過料能力強，通風阻力小，無中心風洞效應；自潔能力強，篦縫不易糊堵；結構簡單，易於生產和檢查維護。 2、對於老式磨卸料卸料能力和物料流速控制問題，我們開發出了一種新型卸料裝置---防堵型卸料裝置。 新裝置由防堵複合型出料篦板、支撐架（內部帶弧形揚料板）、中心卸料錐、防堵型中心柵板及溢流式擋料圈組成。與防堵型複式篩分裝置的防堵型篦板相類似，新的卸料裝置的篦板革新性地採用了防堵塞結構設計，篦板也由鏤空的篦板框架和衝孔耐磨鋼篩板組合而成，採用單層篩板結構，篩板厚度5~8mm，篦縫4~6mm。 其原理是，隨着磨機筒體的持續運轉，由磨頭流向磨尾端的物料也被逐步磨細，當達到出料端部時首先遇到溢流式擋料圈流速受到控制，經充分研磨細度達到合格後的水泥細粉通過溢流板進入擋料圈板與卸料篦板之間的料鍛分離倉，在此鋼鍛和粗大雜質被攔截，合格細粉則順利通過防堵型篦板經過後側的揚料板被提升經中心卸料錐卸出磨外。 新卸料裝置的優點是：通孔面積大，過料能力強；自潔能力強，不卡塞；結構簡單，易於製造和檢修維護；能有效控制物料流速。 3、對於磨前預粉磨問題，我們按照就地取材，修舊利廢的原則，把公司閒置的一台風選式球破磨機加以改造利用，作為新的開流高產篩分管磨機的預粉磨設備。 改進後的風選式球破磨仍保持原來設備配置、生產系統不變。在安裝使用前，我們主要是針對性地對其卸料裝置進行了優化。同上文所述，改造後的球破磨的卸料裝置同樣也做了防堵型結構改造，去掉了原來不必要的篩分倉和細篩板，簡化了結構，相應還增加了有效倉位，為設備的產能提升提供了空間。球破磨改造後的卸料裝置結構、工作原理及優點與管磨機的卸料裝置基本相同，此處不作贅述。 磨前預粉磨設備的增加，大幅度降低了入磨的物料粒度，為後工序的水泥磨（即開流高產篩分管磨機）研磨功效的充分發揮提供了條件，從而為粉磨系統的高產、優質、低耗提供了保證。 |
三、項目達到的預期效果 新型開流高產篩分管磨機的研發和應用，成功解決了原磨機篦板易堵塞、篩分能力不足、通風通料能力弱，磨內高温過粉現象嚴重和檢修維護不便等問題。新型篩分磨的各種篦板均普遍採用防堵塞結構設計，通孔率達到15%以上（原來的老式篦板通孔率一般僅在8%左右）；新型篩分磨的防堵型複式篩分裝置無需另外增加動力便可替代選粉機的部分分級功能，有效防止細度跑粗和過粉磨現象；新型卸料裝置的運用為最終出磨的產品質量起到了有效控制；而磨前預粉磨設備風選式球破磨的增設，為後工序的新型篩分磨機的工藝合理優化設置和產能的發揮做了前提保證。 改造後系統生產P·O42.5水泥台時產量由原35~40t/h上升到50~55t/h，細度下降為45μm篩餘小於12%，比表面積穩定在340~360m2/kg。 此外，我們還對以上應用技術申報了國家專利，取得了實用新型專利證書。分別是： 1、管磨機防堵複合型篩分裝置。專利號：ZL 2020 2 0498145.X 2、管磨機防堵型卸料裝置。專利號：ZL 2020 2 0503181.0 |
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