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            解決陶瓷球應用中的兩大難題

            返回列表 來源: 發布日期:2022-08-29 16:02
             

              “破球”和“減產”這是陶瓷球在一般硅酸鹽水泥應用中最常見的兩個問題。雖然陶瓷球重量輕,運行節能,研磨加熱少,研磨溫度低,有利于提高研磨效率和水泥產品對混凝土添加劑的適應性,受到許多水泥企業集團的青睞;但這兩個問題,使許多人停下來,恐懼,成為陶瓷球推廣應用的潛在障礙?!皽p少陶瓷球的損傷是推廣陶瓷球的必要前提;遏制球磨機減產是水泥企業的必然要求”;目前迫切需要大家齊心協力,規范市場,推進供給側結構性改革,為水泥企業提供建議,用好陶瓷球,實現節能降耗。

              1.減少陶瓷球“破損率”的途徑

              根據一年來“陶瓷球應用技術”研發工作經驗簡介如下:

              (1)在配料方案中添加配料“增韌”元素:陶瓷球是一種無機非金屬材料。當其硬度和耐磨性達到一定程度時,毫無疑問會出現韌性不足的弱點。目前,球磨機內的襯板和構件采用鑄鋼制造;球磨機內部研磨體和研磨材料的運動狀態也在滾動、滑動、沖擊、碰撞等過程中交替進行;因此,陶瓷球在研磨材料的同時,也受到不同形式、不同方向、不同大小的反作用力的影響。此時,除了耐磨和耐腐蝕外,抗沖擊韌性非常重要。專為干法水泥研磨而開發的陶瓷球產品必須添加微量元素(如氧化鋯等),以確保其不僅強度高,而且韌性好。

              (2)首選成型方法:陶瓷球成型方法通常用于壓球和滾球。由于工藝流程的不同,成型后的球石內部晶體結構不同,密度和抗沖擊能力也不同。經過多次反復的破壞性試驗,我們發現,在研磨水泥材料的過程中,相同材料和規格的陶瓷球的壓球損壞率低于滾球。

              (3)陶瓷球不宜用于球磨機的沖擊破碎倉:在水泥研磨過程中,當材料進入研磨材料的粒度≥5mm當球磨機的第一個倉庫時,研磨體需要處于拋擲狀態,主要是沖擊粉碎,將大塊物料粉碎成細顆粒;此時,研磨體不僅受到強大的影響“反作用力”而且不可避免地會與鑄鋼襯板、隔板等構件碰撞;因此,這種工作條件不適合韌性有限的陶瓷球;否則,損壞率會很高。

              (4)空倉裝磨時,先加料,再加球:中國水泥行業被強制淘汰φ3米以下的球磨機;各企業使用電動葫蘆吊裝卸料。此時,落差超過3米。當陶瓷球落在鑄鋼襯里上時,會在球體內部產生不同程度的微裂紋,影響陶瓷球的使用壽命。因此,在空倉中加入2~3噸材料(或散裝水泥),以減輕碰撞力,保護陶瓷球。

              2.解決了在研磨系統平臺上降低產量的方法

              許多人誤以為水泥企業:“陶瓷球的應用沒有技術,不就是把球磨機尾倉的鋼鍛倒出來,換上陶瓷球?”事實上,這樣做的后果只能降低研磨系統的產量。原因很簡單,不降低產量,研磨材料中合格的水泥成品含量太少,為了確保水泥產品的質量(細度、比表面積)達到內部控制指標,我們必須降低產量。許多在水泥研磨車間工作了十多年或幾十年的員工,一開始并不相信這個現實,根據使用鋼球,鋼鍛“經驗”,對于陶瓷球的應用,球磨機的產量突然下降了20%~30%;再加上陶瓷球,問題就解決不了了。只有這樣,你才能承認:“使用陶瓷球,不僅要磨系統節電,而且不能減少水泥的生產,質量,同志們還需要努力!”這就是陶瓷球應用技術的科技含量。

              陶瓷球的硬度、耐磨性,都不亞于鋼球,我們通過多次小磨試驗,都證明了這一點:“相同的規格,相同的裝載量,相同的研磨時間”在這種情況下,陶瓷球和鋼球磨水泥的產量、質量、基本持平。為什么進了大磨,差異就出現了?主要有兩個原因:

              (1)陶瓷球容重2.2t/m3、鋼球的容重為4.5t/m3;在球磨機的同一個位置,陶瓷球一般不能與鋼球一起做,鋼球鍛造“相同裝載量”;如果裝載量相同,陶瓷球的體積(或填充率)必須是鋼球和鋼鍛的兩倍。但球磨機內部填充率的限值必須小于50%;因此,重量輕,陶瓷球節電“本錢”,同時又是“不可超限”的弊端。

              (2)干磨水泥球磨機是磨頭加料、磨尾加料的連續工作設備;材料從進口到出口,一般在研磨內停留時間只有18~20分鐘;大型球磨機尾部倉庫長度為8~9米,材料最長停留時間在10~15分鐘以內;陶瓷球受填充率限制,裝載量不能增加,研磨時間不能延長。如果要將材料打磨,符合企業內部控制指標的要求,這是一個難題:陶瓷球的研磨能力和鋼球不在一個數量級;換句話說,陶瓷球不能和鋼球在一起,鋼是鍛造的“在同一起跑線上”在比賽中,鋼球必須向前移動,甚至延伸到研磨前的預粉碎(輥壓機)系統“借力”,讓進入尾部倉庫的材料比裝鋼球時更細;沒有以前的幫助,它必然會在尾部倉庫?!暗翩溩印?。在使用陶瓷球之前,如果這兩點看不清楚,我就不明白了?!皽p產”這是意料之中的。

              在應用陶瓷球之前,我們必須打開研磨門,進入球磨機,測量每個倉庫研磨體的實際填充率(計算實際負荷),以便了解;經過多次大研磨試驗,在研磨粒度≤5mm水泥粉磨系統,我們探索出一套簡單的解決方案:“空高操作法”;也就是說,在使用陶瓷球的前一個倉庫(鋼球倉庫)中,按照平均球徑基本不變的原則補球,直到倉庫內的高徑比H/Di(研磨體表面的空間高度H和有效內徑Di比例)達到適當的目標范圍:0.55(上限)~0.60(下限),其對應的填充率上限約為43%,下限約為37%;太低太弱,太高沒用。這樣,只要尾倉陶瓷球的裝載量達到原尾倉鋼鍛(或小鋼球)裝載量的60%~70%,預期目標就會實現,水泥粉磨系統的產量也不會降低或只會略有降低(≤原產量5%)。

              一些水泥公司報告說,在他們的球磨機鋼球填充率超過30%后,球不能添加。我該怎么辦?原因是:在國內一些球磨機和大型滑磨的設計參數中,金屬磨體(鋼球、鋼鍛)是參考。倉庫的裝載量應符合沖擊破碎的需要,填充率一般不超過30%。否則,鋼球不會拋出,沖擊力不能滿足工藝要求。因此,未來不需要提高填充率,磨頭進料口的設計尺寸過大。如果是這樣的磨機,在使用陶瓷球之前,應適當改造進料口,增加一段進料螺旋,縮小進料口尺寸,然后可以添加鋼球。

              對于水泥企業來說,目前陶瓷球的應用技術已經突破了水泥粉磨節能的新途徑;在創新驅動的新形勢下,難免會遇到一些小波折。只要我們認真操作,認真總結,我們就能在最短的時間內學習、理解和掌握這項經濟實惠的技術,為企業節約支出、降低消費、增光添彩。

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