管磨機(jī)粉磨物料適宜水份含量及其相關(guān)因素

1、管磨機(jī)粉磨物料適宜水份含量及其相關(guān)因素楊春保 朱春?jiǎn)?合肥水泥研究設(shè)計(jì)院、合肥市 230051)目前管磨機(jī)粉磨系統(tǒng)基本上都是干法磨，磨內(nèi)物料水份含量對(duì)粉內(nèi)工況和粉磨效率都有很大影響。如何正確處理入磨物料的水份問題，是各粉體制造公司經(jīng)常碰到的難題。我們?cè)趯?shí)際工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，或許對(duì)解決該問題有所裨益。1 水份含量與糊磨的關(guān)系 津巴布韋Pacstar水泥公司有一臺(tái)2.2×7.0m開流水泥磨，它第一倉(cāng)經(jīng)常飽磨，打開磨門觀察，我們發(fā)現(xiàn)物料在隔倉(cāng)板篦孔內(nèi)結(jié)塊，篦孔堵塞，鋼球、襯板表面包裹嚴(yán)重。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，入磨物料平均水份含量高達(dá)56%，我們它是磨機(jī)糊磨的主要原因。為了探求物料水份含量與

2、糊磨的關(guān)系，該公司一起用500×500mm球磨機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)用研磨體級(jí)配為： 球: 50 30kg; 40 25kg; 30 16.5kg 段: 20 15kg; 16 13kg; 12 10.5kg試驗(yàn)物料及其配比與實(shí)際生產(chǎn)相同，熟料為津巴布韋華津水泥廠濕法窯熟料，礦渣取自津巴布韋鋼鐵公司，物料配比為：熟料：礦渣：石膏=61.7 : 36.2 : 2.1。粉磨30分鐘后，得到如下結(jié)果：綜合水份 結(jié) 果 1.0% 球、段、襯板皆不糊，磨內(nèi)光潔如洗2.0% 球、襯板輕度糊、段不糊 2.5% 球、襯板嚴(yán)重糊、段輕度糊 3.0% 球、襯板、段嚴(yán)重糊5.0% 球、襯板、段嚴(yán)重糊，結(jié)塊嚴(yán)重

3、可見，隨著物料水份含量提高，糊磨現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，同時(shí)可見鋼段較之于球與襯板，有較好的抗糊性。Pacstar公司在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果物料水份超過2.8%，會(huì)發(fā)生糊球、糊襯板和隔倉(cāng)板篦孔堵塞現(xiàn)象。但水份在2.5%時(shí)，磨機(jī)并未發(fā)生這些糊磨現(xiàn)象。這與上述小磨試驗(yàn)結(jié)果有所不同，可能是因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)時(shí)磨機(jī)有良好的通風(fēng)，并且物料在磨內(nèi)停留時(shí)間較短，使得糊磨難以發(fā)生。 2 水份含量過低的影響 Pacstar公司在生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)，入磨水份小于1.5%時(shí)，產(chǎn)品比表面積由350/降至310/，其7天、28天齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度也有所下降。我們?cè)趪?guó)內(nèi)的一些粉體公司，也經(jīng)常碰到類似的情況。如天津環(huán)津建材公司，有一臺(tái)3.0

4、×13m開流管磨機(jī)，粉磨100%礦渣粉，入磨礦渣水份一般控制在1.51.8%，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到21t/h，比表面積420/，但當(dāng)入磨物料水份降到1.0%以下時(shí)，比表面積會(huì)降到380/以下。還有江蘇某礦粉公司，有時(shí)因?yàn)榈V渣烘得太干，產(chǎn)品比表面積難以達(dá)到400/以上的要求，但此時(shí)只要在入磨物料上噴灑適量水份，問題就迎刃而解?？傊?，水可以提高管磨機(jī)粉磨效率，這是什么緣故呢？原來，一般SiO2或其它硅酸鹽材料，其表面斷裂的SiOSi鍵和未斷裂的SiOSi鍵都可以和水蒸氣實(shí)現(xiàn)化學(xué)吸附，形成帶OH-基團(tuán)的表面吸附層，隨后再通過OH-層上的氫鍵吸附水分子。吸附膜的形成降低了粉體的表面自由焓，使之較難結(jié)

5、團(tuán)成球，較難粘附于襯板和研磨體上。其次吸附膜還顯著降低材料的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)Griffith的玻璃斷裂理論，材料實(shí)際斷裂強(qiáng)度R與表面自由焓的關(guān)系：R=（2E/C）0。5 式中E為彈性模量，C為微裂紋長(zhǎng)度。由于吸附膜使固體表面微裂紋內(nèi)壁的表面能降低，其斷裂強(qiáng)度大幅下降。例如普通鈉鈣硅酸鹽玻璃在真空中的強(qiáng)度為25000磅/英寸2，而在飽和水蒸氣中僅為12000磅/英寸2。所以水可以提高粉磨效率。3 影響最佳水分含量的相關(guān)因素 入磨物料水份無論過高或偏低，都會(huì)對(duì)管磨機(jī)的生產(chǎn)帶來不良影響，即存在一個(gè)最佳的水份含量。它的范圍與具體的磨機(jī)、物料、粉磨工藝等密切相關(guān)，在長(zhǎng)期的工作中，我們總結(jié)了如下一些規(guī)律：

6、物料流動(dòng)性越好，越不易糊磨。例如在礦渣中摻5%的粉煤灰，物料流動(dòng)性大大提高，其入磨物料適宜水份也可相對(duì)提高； 存放時(shí)間過長(zhǎng)的物料特別易于糊磨。我們?cè)诮虬筒柬f遇到一種礦渣，存放時(shí)間達(dá)10年之久，即使物料經(jīng)強(qiáng)力烘干，達(dá)到0.8%以下，也容易糊磨； 隔倉(cāng)板篦孔越小，越易堵塞，從而導(dǎo)致糊磨。擴(kuò)大篦孔可以提高入磨物料適宜水份含量； 磨內(nèi)風(fēng)量越大，風(fēng)速越高，入磨物料適宜水份可越高； 磨內(nèi)溫度越高，入磨物料水份含量也可越高； 鋼段較之于鋼球、細(xì)磨倉(cāng)較之于粗磨倉(cāng)，難以糊磨。 總之，入磨物料的適宜水份含量并非一成不變的，可以通過對(duì)以上各項(xiàng)的優(yōu)化而加以提高，從而提高烘干設(shè)備和粉磨設(shè)備的效率。4 結(jié)論水份含量過高，會(huì)導(dǎo)致磨機(jī)糊磨，水份含量過低，不但降低烘干機(jī)產(chǎn)量，增加煤耗，而且降低管磨機(jī)產(chǎn)、質(zhì)量。水份含量存