中鋁球石加工陶瓷原料球磨機的改進

中鋁球石加工陶瓷原料球磨機的改進

1國內(nèi)外球磨機的發(fā)展現(xiàn)狀在陶瓷生產(chǎn)中，球形磨坊設(shè)備是陶瓷廠最重要的設(shè)備之一，占陶瓷廠總能耗的約30%。因此,如何提高球磨機的效率、降低能耗、減少生產(chǎn)成本,對企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。目前,國內(nèi)建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)球磨制漿生產(chǎn)工序使用鋁球石或天然鵝卵石作為球磨機球磨介質(zhì),與投磨原料按比例進行一次研磨,球磨機存在運行效率低、時間長、產(chǎn)量低、電耗高和球石損耗大等缺點,造成建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)浪費了大量的能源和資源,增加了生產(chǎn)經(jīng)營成本,進而影響到建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的進一步發(fā)展。國內(nèi)外對提高球磨機研磨效率和節(jié)能做了大量的工作,有企業(yè)采取將直徑20~30mm球石的比例適當(dāng)降低,而將直徑40~50mm和直徑50~60mm球石的比例適當(dāng)增加的方案,從而達到優(yōu)化的效果,降低球磨機的用電量。雖然直徑較大的球石質(zhì)量也相應(yīng)較大,能確保球磨效率,但也由于其直徑較大,在原料研磨一段時間后,顆粒直徑變小落在球石之間的間隙中,無法受到球石對其作用力,反而限制了球磨效率的提高。同時,會出現(xiàn)漿料顆粒大小不均勻,尺寸范圍較大的現(xiàn)象,不利于提高漿料的細度和品質(zhì)。此外,也有企業(yè)根據(jù)球磨機實際情況,定期檢查球荷組成,積累數(shù)據(jù),不斷修正補球比例,最后達到穩(wěn)定球荷配比和合理補球的目的。還有企業(yè)為了保持球磨機內(nèi)磨介質(zhì)量的穩(wěn)定性,采用每磨(周期)加料時補加瓷球、控制球面凈空高度等方法來提高效率和節(jié)約能耗。采用優(yōu)質(zhì)球磨介質(zhì)是目前提高球磨效率的有效手段之一。就體積密度而言,一方面相同體積的球石,體積密度越大,質(zhì)量就越大,所具有的動能就越大,對物料的沖擊和研磨力也就越大,越容易擊碎和研磨碎物料;另一方面,在質(zhì)量相同的情況下,體積密度越大的球石,其體積越小,相同裝載量的個數(shù)就越多,在同一時間里,球石對物料的沖擊和研磨次數(shù)就越多,球磨效率越高。目前,針對市場上使用中鋁礬土球的球磨機普遍存在球磨時間長、用電成本高和球磨效率低等缺陷。針對這一系列問題,本文采用密度較大的鋯鋁球石作為研磨介質(zhì),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中鋁球石和鵝卵石介質(zhì),并采用二次研磨的方式,探索出原料加工高效節(jié)能的有效途徑。2鋯磁粉的廣泛應(yīng)用于磁粉機2.1球磨機的兩種研磨介質(zhì)采用萍鄉(xiāng)金剛生產(chǎn)的鋯鋁球石代替原來的傳統(tǒng)鵝卵石對泥料進行研磨,在某企業(yè)泥料車間使用,對球磨機采用兩種不同球磨介質(zhì)的入磨干料量、球磨時間、電耗以及球石消耗情況進行分析對比。2.2球磨機錯鋒用電結(jié)果統(tǒng)計為了研究鋯鋁球石與中鋁球石在球磨效率與節(jié)能方面的情況,采用在球磨機中加入萍鄉(xiāng)鋯鋁球石的方法研磨基礎(chǔ)料,并與之前用中鋁球石研磨基礎(chǔ)料的情況進行對比,運行情況如表1所示。由表1數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論:(1)鋯鋁球的避鋒電度是指以中鋁球12h球磨時間為基數(shù)進行計算對比,計算口徑=平均每小時用電*節(jié)省時間。(2)球磨機錯鋒用電運行時間為:鋯鋁球石:晚上22:00開始到次日早晨7:00停;中鋁球石:晚上19:00開始到次日早晨7:00停。(3)裝鋯鋁球的球磨機運行電流基本上與裝中鋁球的球磨機持平,對電機基本沒影響。2.3球磨機的制備(1)將原料按配方配料,并將專用耐磨球石和原料向第一段球磨機投料,按工藝控制參數(shù)進行第一段研磨得到一次漿料,將一次漿料輸送至裝有專用耐磨球石的第二段球磨機中,按工藝控制參數(shù)進行第二段研磨得到二次漿料。對普通球石進行一次研磨,對專用耐磨氧化鋁球石進行二段研磨,將這兩種研磨的球磨時間、球磨電耗、球石消耗效果進行對比。(2)采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石,對同種底料進行一次研磨和二次研磨對比。其中,磨機4#、5#、11#、12#為一次研磨,球磨時間為11h;6#、9#為二次磨,球磨時間8h(16#為粗磨,9#為細磨),將研磨情況進行對比。3采用鋯粉石法分析綜上所述和節(jié)能3.1球磨泥料節(jié)省用電成本采用鋯鋁球石代替原來的傳統(tǒng)鵝卵石對泥料進行研磨,其對比結(jié)果如表2所示。由表2可以看出:(1)采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石球磨泥料時,與采用鵝卵石球磨對比每球可節(jié)省球磨時間2h,增加入磨干料量0.7t。(2)采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石球磨泥料,每噸干料平均可節(jié)省用電13kW·h,按平均用電單價0.7元/kW·h和每球5t干料量計算,每球可節(jié)省用電成本45.5元。(3)鋯鋁球石消耗15kg/球,折合成本62.2元/球;鵝卵石消耗100kg/球,折合成本65元/球。即采用鋯鋁球石球磨,每球球石消耗成本下降2.8元。綜上所述,按節(jié)省用電成本和球石消耗成本計算,使用鋯鋁球石與鵝卵石球磨泥料相比,可節(jié)省成本48.3元/球。使用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石則球磨機球磨時間為9h,以平均電價0.7元/kW·h為基準計算,電價可降低0.1元/kW·h。按每球平均用電325kW·h/球(65kW·h/t×5t/球)計算,能降低成本32.5元/球。因此,鋯鋁球石與鵝卵石相比具有優(yōu)異的綜合性價比。3.2球磨機運行成本從采用萍鄉(xiāng)鋯鋁球石與采用中鋁球石球磨的對比試驗結(jié)果可見:(1)采用鋯鋁球作為研磨介質(zhì),對比中鋁球每球可節(jié)省球磨時間3h,提高加磨干料量2t/球;(2)采用鋯鋁球可節(jié)省避鋒用電500kW·h/球,按0.53元/kW·h計算,可節(jié)省用電成本265元/球,折合節(jié)省干粉用電成本5.4元/t;(3)采用鋯鋁球,單噸干料節(jié)省用電1kW·h/t,球磨機運行電流與中鋁球石基本持平。(4)采用萍鄉(xiāng)金剛鋯鋁球石代替中鋁球石,每個球磨機年節(jié)省用電成本92342元,平均節(jié)省球磨時間3.9h/球,提高球磨效率30.2%,節(jié)省用電6.15kW·h/t。3.3次球磨制漿的效果(1)對普通球石進行一次研磨,對專用耐磨氧化鋁球石進行二次研磨,其球磨時間、球磨電耗、球石消耗的比較見表3。從表3測試數(shù)據(jù)可知,在相同球磨機規(guī)格和球磨轉(zhuǎn)速的情況下,采用專用耐磨氧化鋁球石作為研磨球石,對投磨原料進行二次球磨制漿,對比普通球石的一次研磨可節(jié)省33.3%的球磨時間,明顯地提高了球磨機球磨效率,降低32.5%球磨用電量,達到節(jié)能降耗的目的;球磨效率和球石耐磨性提高導(dǎo)致可減少220%球磨機研磨球石消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,解決了間歇式濕法球磨機球磨制漿工藝中球石消耗大的技術(shù)難題。(2)采用鋯鋁球作為球磨介質(zhì),其一次研磨、二次研磨粗磨、二次研磨細磨的效果對比見表4。由表4數(shù)據(jù)可以看出,二次研磨比一次研磨每噸干料節(jié)省用電成本13.79kW·h,按每磨電費0.7元計算,每噸干料節(jié)省電費為13.79kW·h×0.7元/kW·h=9.6元,此外,二次研磨還可以增長球磨機設(shè)備的使用壽命,