近年以來,國家相關(guān)部門一直在提倡“節(jié)能降耗”,力爭降低企業(yè)的運營成本,減少各生產(chǎn)企業(yè)對資源的浪費。作為我國經(jīng)濟發(fā)展重要組成部分的水泥企業(yè),也逐漸進入“節(jié)能降耗”的行列。在水泥生產(chǎn)過程中,“兩磨”過程中的能源消耗占整個水泥生產(chǎn)過程中的絕大比例,因此在國家“節(jié)能降耗”的相關(guān)政策之下,如何提高粉磨效率、降低粉磨電耗、提高球磨機時產(chǎn)量一直都是我國水泥技術(shù)工作者研究的課題。而另一方面,由于水泥磨技術(shù)對水泥性能有著重要的影響,綜合考慮能耗與水泥性能之間的關(guān)系,促進粉磨技術(shù)理性發(fā)展也越來越受業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
如何降低“兩磨”能耗的關(guān)鍵在提升球磨機的效率,降低球磨機中鋼球的磨損率。據(jù)水泥人網(wǎng)了解,在目前“兩磨”過程中,對鋼球的磨損率非常大,以一條3*9米的水泥磨為例,第一倉裝球量為22噸,連續(xù)運轉(zhuǎn)5天之后,鋼球的磨損量為1.0噸,磨損率為4.6%,則該磨機的第一倉的補加球的周期最少應(yīng)為5天,如此頻繁的更換和補加鋼球不僅增加了水泥企業(yè)的運營成本,而且降低了水泥企業(yè)的工作效率。
鑒于目前這種水泥”兩磨“過程中的高能耗,很多水泥企業(yè)在不斷尋找新的替代品,能夠降低企業(yè)的能耗、降低企業(yè)的運營成本、提升企業(yè)的工作效率。而在目前的市場中,氧化鋁陶瓷球被認(rèn)為是替換鋼球的最佳選擇,但是在數(shù)十年的發(fā)展過程中,水泥廠始終在使用鋼球,如氧化鋁陶瓷球并不是很了解,對使用陶瓷球的穩(wěn)定性以及節(jié)能降耗等方面使有所懷疑,所以目前大部分水泥企業(yè)仍處于觀望階段。
那么氧化鋁陶瓷球在水泥磨中使用中,對水泥生產(chǎn)線、水泥產(chǎn)品有什么影響呢?今天水泥人網(wǎng)就帶您一起來詳細(xì)的了解一下。
氧化鋁瓷球是一種以氧化鋁材料為主加工生產(chǎn)的一種陶瓷填料,氧化鋁陶瓷球的莫氏硬度為9.0,洛氏硬度為80~83;密度為3.6g/cm3,容重為2.2t/m3。陶瓷球適用于干法水泥終粉磨球磨機系統(tǒng)的各種工藝流程,尤其是輥壓機-球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng),要求入磨物料平均粒徑小于1mm;其他水泥粉磨開路或閉路流程的球磨機的研磨倉(尾倉),都可以用陶瓷球替代鋼球(鋼鍛)。針對干法水泥粉磨而開發(fā)的陶瓷球產(chǎn)品,通過加入氧化鋯改性增韌,保證了陶瓷球不僅具有很高的強度,還具有很好的韌性。
使用氧化鋁陶瓷球的優(yōu)勢
據(jù)水泥人網(wǎng)了解,在現(xiàn)有干法水泥粉磨系統(tǒng)使用陶瓷球,主要是調(diào)整球磨機內(nèi)的研磨體及其工藝參數(shù),如研磨體種類、裝載量、級配、填充率等。在保證研磨倉入料粒度要求的前提下,原水泥粉磨系統(tǒng)其他配套設(shè)備基本不動。無論是閉路系統(tǒng),還是開路系統(tǒng),調(diào)整球磨機工藝參數(shù)的目的,都是為了確保出磨物料的細(xì)度維持在未使用陶瓷球之前的數(shù)值不變。這樣,有利于崗位操作工盡快適應(yīng)新的粉磨工況,在穩(wěn)定水泥粉磨系統(tǒng)產(chǎn)、質(zhì)量的前提下,節(jié)電降耗。
磨陶瓷研磨體應(yīng)用于水泥粉磨,具有節(jié)電(磨機裝載量降低20%以上,磨機主機電流降低20%以上,噸水泥節(jié)電10%以上)、提質(zhì)(3~32μm顆粒含量提高2個百分點以上,顆粒球形度提高,標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量降低1~2個百分點)、降溫降噪(磨內(nèi)溫度降低20℃以上,磨機噪音降低)、耐磨(微晶高強耐磨陶瓷研磨體的球耗是鋼球的50%)、環(huán)保等優(yōu)點。
陶瓷球為無機非金屬材料,其分子是由共價鍵組成,不像金屬材料表面有自由運動電子。在撞擊粉磨過程中,無機非金屬材料產(chǎn)生內(nèi)能小于金屬材料產(chǎn)生內(nèi)能,且無機非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小,所以,使用陶瓷球后,磨內(nèi)溫度會降低。經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用實踐證明,使用陶瓷球后磨內(nèi)溫度可降低20℃,磨機主機電流可下降25%以上,Φ4.2×13m磨機一般情況下主機電流可降低50A以上,水泥電耗可降低4kWh/t以上,這對水泥企業(yè)可以起到很好的節(jié)能降耗作用。
陶瓷球粉磨的水泥產(chǎn)品顆粒組成更加合理,過粉磨的微細(xì)粉含量減少,3~32μm含量可增加一兩個百分點。水泥3d抗壓強度基本不變,28d抗壓強度會略有提高;水泥產(chǎn)品顆粒形貌以球形顆粒為主,有利于后期強度的增進率提高、與混凝土外加劑的相容性以及使用性能(和易性、需水性等)的改善。
陶瓷球在水泥粉磨系統(tǒng)中的弊端
陶瓷球在水泥粉磨系統(tǒng)中的使用,可以降低水泥企業(yè)的能耗,在很大程度上降低了水泥企業(yè)的運營成本。任何事情都有兩面性,陶瓷球雖然在水泥粉磨系統(tǒng)中,可以起到很好的效果,但是也是有不利一的面。
(1)入磨物料粒度。不管是陶瓷球還是鋼球,在粉磨過程中都會有一個破損率的問題,據(jù)水泥人網(wǎng)了解,當(dāng)入磨物料平均粒徑較大時(≥1mm),需要第一倉研磨體具有沖擊粉碎作用;常用的高鉻合金鋼球沖擊韌性≥4J/cm2,而陶瓷球的沖擊韌性≤1.5J/cm2;因此,陶瓷球使用在沖擊粉碎倉(一倉),撞擊鋼襯板,會引起過高的破損率。
(2)物料在磨內(nèi)的停留時間。干法水泥生產(chǎn)球磨機是一個“加料-粉磨-出料”連續(xù)工作的機械設(shè)備,入磨物料和出磨物料都有一定的技術(shù)指標(biāo)要求。而物料在磨內(nèi)被粉磨的停留時間僅有15~20分鐘,經(jīng)過研磨倉的時間會更短,因此,由于時間有限,陶瓷球往往不能把物料研磨得更細(xì),微細(xì)粉含量偏少,而出現(xiàn)這種情況則需要進行二次粉磨,甚至三次粉磨,在一定程度上降低了水泥生產(chǎn)效率。
據(jù)水泥人網(wǎng)了解,目前生產(chǎn)水泥行業(yè)用陶瓷球的企業(yè)大概不到十家,其中就包括淄博賽納工業(yè)陶瓷有限公司、中材高新山東工業(yè)陶瓷研究院等等,這些企業(yè)雖然能夠批量生產(chǎn)水泥企業(yè)所用的陶瓷球產(chǎn)品,但是目前在水泥企業(yè)的應(yīng)用情況并不是很理想,其原因除了陶瓷球在水泥系統(tǒng)的應(yīng)用卻點之外,還于目前整個行業(yè)的亂象有很大的關(guān)系。比如,拿著別人的成績說是自己的產(chǎn)品,擾亂市場運作秩序。
水泥人網(wǎng)作為水泥行業(yè)的知名媒體,通過對陶瓷球產(chǎn)品在水泥粉磨系統(tǒng)使用過程中的利弊,以及接下來對全國幾家專門針對于水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)陶瓷球的企業(yè)全方面的分析介紹,為水泥企業(yè)在今后發(fā)展過程中選用陶瓷球產(chǎn)品提供一個參考,為水泥企業(yè)節(jié)能降耗貢獻自己的綿薄之力。