供應(yīng)淺析選粉機(jī)/選粉機(jī)廠家

 一、概述
   選粉機(jī)作為圈流粉磨系統(tǒng)的核心設(shè)備，其性能的好壞對圈流粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量和成品的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。自從1885年英國人Mumford 和 Moody發(fā)明臺離心式選粉機(jī)以來，上共出現(xiàn)了三代選粉機(jī)，代選粉機(jī)為離心式選粉機(jī)，以美國的Sturtevant公司生產(chǎn)的這種選粉機(jī)最為典型；第二代選粉機(jī)是由二十世紀(jì)60年代德國維達(dá)格公司推出的旋風(fēng)選粉機(jī)；第三代選粉機(jī)是1979年由日本小野田公司開發(fā)的O－sepa選粉機(jī)。根據(jù)氣流與粉塵在選粉機(jī)中的分布狀況，離心式選粉機(jī)具有內(nèi)部循環(huán)的特征。旋風(fēng)選粉機(jī)具有外部循環(huán)的特征，具有外部循環(huán)特征的氣流分布方式減少了細(xì)粉隨回風(fēng)的循環(huán)，降低了選粉室的選粉濃度。O－sepa應(yīng)用平面螺旋氣流選粉原理，改善了選粉條件，同時成品收集采用獨立的除塵系統(tǒng)，避免了細(xì)粉的循環(huán)。
   1970年北京水泥工業(yè)設(shè)計院在青島水泥廠Ф1.83×6.1mm水泥磨上安裝了首臺中國產(chǎn)旋風(fēng)選粉機(jī)，此后在中國選粉機(jī)很快得到了推廣。如今在中國三代選粉機(jī)并存，但離心選粉機(jī)已基本處于淘汰狀態(tài)，第三代O－sepa選粉機(jī)應(yīng)用還不廣泛，第二代旋風(fēng)選粉機(jī)得到了充分使用和發(fā)展，并且在第二代旋風(fēng)選粉機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了多種改進(jìn)，目前廣泛使用具有代表性的選粉機(jī)有：轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)（包括二次風(fēng)選粉機(jī)、雙轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)、雙出風(fēng)選粉機(jī)）、改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī)等，其中轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)就是70年代德國F.L.Smdth公司開發(fā)的REC型選粉機(jī)，是在旋風(fēng)選粉機(jī)的基礎(chǔ)上用豎式葉片轉(zhuǎn)子代替大小風(fēng)葉；二次風(fēng)選粉機(jī)是由德國洪堡維達(dá)格公司開發(fā)的ZUB-H型選粉機(jī)，它增加風(fēng)的二次切割，一定程度上改善成品的顆粒級配 。
   二、現(xiàn)有選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能特點
   選粉機(jī)的主要功能是完成對混合料的分散、分級和成品收集。
   目前選粉機(jī)的分散和分級機(jī)構(gòu)的組合形式主要有三種：（1）撒料盤在下方，倒錐轉(zhuǎn)子或大小風(fēng)葉在上方的組合形式 (見右上角圖一)。 這種組合形式主要是通過平板撒料盤或螺旋槳撒料盤對物料進(jìn)行分散，分級機(jī)構(gòu)分級是通過上升氣流穿過分散料層，以及倒錐轉(zhuǎn)子或大小風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)氣流場，使旋轉(zhuǎn)氣流場中的不同粒徑粉塵產(chǎn)生不同大小的慣性離心力以實現(xiàn)分級的目的。這種分級機(jī)構(gòu)的組合形式主要在旋風(fēng)選粉機(jī)和轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)上；（2）撒料盤在下方，導(dǎo)向葉片和籠子在上的組合(見右上角圖二)。 這種組合主要通過螺旋槳撒料盤對物料進(jìn)行分散后，混合粉被上升氣流攜帶向上通過導(dǎo)向葉片帶入籠式分級機(jī)構(gòu)，由旋轉(zhuǎn)的籠式分級機(jī)構(gòu)形成旋轉(zhuǎn)氣流場達(dá)到進(jìn)一步分級的目的。由于導(dǎo)向葉片的作用，直籠在回轉(zhuǎn)時使內(nèi)外壓差在整個選粉區(qū)高度之下維持一定，從而使氣流穩(wěn)定均勻，為精選創(chuàng)造了良好條件，分級精度高。這種分級機(jī)構(gòu)的組合形式主要在改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī)上；（3）撒料盤在上方，導(dǎo)向葉片和直籠在下方的組合(見圖3)。 這種組合主要通過平板凸棱撒料盤對物料進(jìn)行分散后，物料在重力作用下呈自由落體進(jìn)入分級機(jī)構(gòu)，分選風(fēng)從導(dǎo)向片進(jìn)入，由于導(dǎo)向葉片的作用，直籠在回轉(zhuǎn)時使內(nèi)外壓差在整個選粉區(qū)高度之下維持一定，從而使氣流穩(wěn)定均勻，為精選創(chuàng)造了良好條件，分級精度高。這種機(jī)構(gòu)主要用于第三代選粉機(jī)上，以O(shè)-sepa選粉機(jī)最為典型。
   以上三種組合形式，（2）與（1）相比，（2）可形成具有一定高度且均勻的氣流場，所以有較高的分級精度；（3）與（2）相比，主要表現(xiàn)在五個方面的優(yōu)點：
   一是兩種組合雖然撒料和分級機(jī)構(gòu)是同軸旋轉(zhuǎn)，但（2）的轉(zhuǎn)速主要受撒料分布均勻的限制，（3）的轉(zhuǎn)速成主要根據(jù)分級的需求而定，所以能取得較好的分級效果；
   二是（2）的撒料在分級機(jī)構(gòu)的下方，一次分級是氣流一次性通過撒料層，（3）的撒料在分級機(jī)構(gòu)的上方，物料靠自由落體運動經(jīng)過整個分級空間，分撒的物料沿整個籠體高度都能受到氣流的分級作用；
   三是（3）的分級空間是在固定導(dǎo)向葉片與轉(zhuǎn)籠之間，與（2）相比分級空間明確且緊湊可形成均勻的氣流場，易于控制，所以分級精度高；
   四是（3）的結(jié)構(gòu)緊湊，主軸短，振動小。
   五是（2）混合粉經(jīng)撒料后由由循環(huán)風(fēng)克服物料重力帶入分機(jī)機(jī)構(gòu)，而 3）的混合粉在撒料后呈自由落體運動，所發(fā)（2）的功率消耗大；
成品收集機(jī)構(gòu)主要有兩種形式：（1）普通型旋風(fēng)筒作為成品收集裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，造價低，但由于存在二次揚(yáng)塵現(xiàn)象，收集效果差，一般在85%左右，對水泥成品中3－30μm顆粒的收集能力嚴(yán)重不足，因此在生產(chǎn)比表面積350ｍ2/kｇ以上水泥用普通型旋風(fēng)筒作為選粉機(jī)成品收集裝置效果較差。目前這種機(jī)構(gòu)主要用于旋風(fēng)式選粉機(jī)及其改進(jìn)型選粉機(jī)上；（2）氣箱脈沖除塵器作為成品收集，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，但收集效果好，一般在98%以上，對水泥成品中3－30um顆粒的收集能力強(qiáng)，因此在生產(chǎn)高比表面積水泥上使用效果特別明顯。這種機(jī)構(gòu)主要配在O－sepa選粉機(jī)上。
   三、全旁路籠式選粉機(jī)
   O－sepa選粉機(jī)的選粉綜合性能好，但系統(tǒng)投資過大，而其他類型的選粉機(jī)性能又不很理想，特別是在生產(chǎn)比表面積350ｍ2/kｇ以上水泥時效果比較差，不少廠家為了能生產(chǎn)比表面積350ｍ2/kｇ以上的水泥多選用高細(xì)磨，或?qū)⑷α飨到y(tǒng)改為開流系統(tǒng)，實屬無奈之舉。為此鹽城大志環(huán)?？萍加邢薰狙芯坎㈤_發(fā)了具有完全的GA系列全旁路籠式選粉機(jī)。它既解決了第二代選粉機(jī)及其改進(jìn)型3－30um顆粒收集能力不強(qiáng)的難題，同時也不象O－SEPA選粉機(jī)需要獨立的成品收集系統(tǒng)，投資省、占地面積小。
   該技術(shù)分別采用了第二代選粉機(jī)和第三代選粉機(jī)的優(yōu)點，同時也克服了它們的不足。在撒料和分級方面吸取了O－SEPA選粉機(jī)的技術(shù)，采用上部撒料和直筒籠式轉(zhuǎn)子作為分級機(jī)構(gòu)，但對撒料盤作了改進(jìn)，使混合粉經(jīng)撒料后形成均勻的料幕，分選充分；分級氣流吸取了旋風(fēng)式選粉機(jī)的技術(shù)。一次風(fēng)和二次風(fēng)從籠子的下方由下而上，再從固定導(dǎo)向葉片進(jìn)入分級空間，這樣可以實現(xiàn)進(jìn)入分級空間的氣流速度均勻，克服了O－sepa選粉機(jī)由一次風(fēng)口和二次風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，沿分級轉(zhuǎn)籠周向壓力和流速分布不均的情況，同時強(qiáng)化三次風(fēng)，實現(xiàn)三次風(fēng)的多級氣流漂選；在成品收集方面吸取了旋風(fēng)式選取粉機(jī)成品收集與混合粉分散、分級系統(tǒng)集為一體的特點。但采用了全旁路旋風(fēng)除塵器（見本期：全旁路旋風(fēng)除塵器的理論及應(yīng)用）作為成品收集裝置，克服了二次揚(yáng)塵現(xiàn)象，增強(qiáng)了3－30um顆粒的收集能力，克服了旋風(fēng)式選粉機(jī)的3－30um顆粒收集能力差的缺點，成品質(zhì)量有大幅度提高； 針對目前選粉機(jī)使用壽命短，易磨損的特點。GA型全旁路籠式選粉機(jī)對機(jī)體內(nèi)部易磨損部位全內(nèi)襯耐磨陶瓷，轉(zhuǎn)動部位全部采用軸承，并采用進(jìn)的機(jī)械迷宮密封和進(jìn)的動態(tài)潤滑系統(tǒng)，采用進(jìn)口減速裝置。所有這些措施確保GA型全旁路籠式選粉機(jī)主體在六年之內(nèi)不更換任何配件（每天按工作20小時計）。
   四、現(xiàn)有選粉機(jī)的性能比較
   評價選粉機(jī)的性能特征有很多，但具有實用價值的主要有：成品粒度組成、選粉效率和部分分選曲線。鹽城大志環(huán)?？萍加邢薰続ET（無錫）技術(shù)研發(fā)中心在一年多時間內(nèi)對江蘇、湖北、山東、四川、河南多家水泥生產(chǎn)廠家的不同類型的選粉機(jī)進(jìn)行跟蹤研究，在大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，對各種類型的選粉機(jī)的工藝特征情況比較如下。
   4.1成品粒度組成
   眾所周知：一定礦物成分的水泥強(qiáng)度隨比表面積增加而增加，但超過一定范圍（500－600m2/kg）反而下降。此外流程不同，選粉機(jī)型式不同，即使比表面積相同，其強(qiáng)度亦有所差別，這是由于顆粒級配不同所致。一般認(rèn)為水泥成品中3－30μｍ含量與比表面積之間的關(guān)系，是選擇不同選粉機(jī)必須要考慮的問題。對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析得出：
   （1）水泥成品3－30μｍ的粒徑含量在比表面積小于480ｍ2/kｇ時，隨比表面積及均勻系數(shù)值的增加而增加。比表面積相同均勻系數(shù)加大；或均勻系數(shù)相同比表面積加大，3－30μｍ含量均增加。同樣的3－30μｍ含量，均勻系數(shù)大則比表面積可減小。
   （2）不同選粉機(jī)的均勻性系數(shù)不同。旋風(fēng)式選粉機(jī)為1.0－1.20；轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)為1.05－1.25；改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī)為1.07－1.35；全旁路籠式選粉機(jī)為1.09－1.40；O－sepa選粉機(jī)為1.1－1.5。
   （3）均勻系數(shù)不同，主要是由現(xiàn)有選粉機(jī)的分級能力和成品收集能力差異造成的，均勻系數(shù)較大的選粉機(jī)如維持同樣的3－30μｍ含量，比面積值可以降低。
   磨機(jī)的粉磨能力一般和成品比表面積的1.3次方成反比，即磨機(jī)的電耗和比表面積的1.3次方成正比。所以僅從比表面積的變化，那么現(xiàn)有選粉機(jī)的增產(chǎn)幅度將是：O－sepa選粉機(jī):全旁路籠式選粉機(jī):改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī):轉(zhuǎn)子式選粉機(jī):旋風(fēng)式選粉機(jī)為1.06:1.056:1.051:1.03:1.0。
   4.2選粉效率
選粉效率和循環(huán)負(fù)荷是圈流粉磨系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)和生產(chǎn)實踐中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，應(yīng)用選粉效率和循環(huán)負(fù)荷對選粉機(jī)的評述有以下結(jié)論：
   （1）選粉效率隨循環(huán)負(fù)荷的增加而降低。粉磨效率隨循環(huán)負(fù)荷的增加而增加，隨選粉效率的增加而降低；
   （2）在同一循環(huán)負(fù)荷下，選粉機(jī)的效率：全旁路籠式選粉機(jī)>O－sepa選粉機(jī)>改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī)>轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)>旋風(fēng)選粉機(jī)；
   （3）任何一個圈流系統(tǒng)均有一個合宜的循環(huán)負(fù)荷和相應(yīng)的選粉效率值。此時系統(tǒng)的比生產(chǎn)率
   （4）不同選粉機(jī)組成的圈流系統(tǒng)，其適宜的循環(huán)負(fù)荷值不同，按此相應(yīng)的比生產(chǎn)率的比值：全旁路籠式選粉機(jī):O－sepa選粉機(jī): 改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī):轉(zhuǎn)子式選粉機(jī):旋風(fēng)式選粉機(jī)為1.09:1.082:1.065:1.03:1.0。
    (5)比生產(chǎn)率即表示不同選粉機(jī)的增產(chǎn)幅度。比生產(chǎn)率和成品比表面積的結(jié)合，不同選粉機(jī)組成的圈流系統(tǒng)能力對比：全旁路籠式選粉機(jī):O－sepa選粉機(jī): 改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī):轉(zhuǎn)子式選粉機(jī):旋風(fēng)式選粉機(jī)為1.15:　1.13: 1.09:1.06:1.0。
   4.3部分分選曲線
   在選粉機(jī)分選時如以ｔ表示喂料中某一粒徑的顆粒在分選以后進(jìn)入粗粉的百分比稱為可選性。以ｔ和ｘ作圖，得到的曲線稱部分分選曲線。這種方法是K.F. Tromp于1937年提出的，通常稱該曲線為Tromp曲線。
Tromp曲線的圖形如圖
   圖中a表示完全沒有分離，b表示理想分離，c表示實際分離狀況。
在實際分選過程中，有部分粒子因相互粘附、凝聚、干擾作用等原因?qū)嶋H上不起分離作用就落入粗粉。有些一次分離后，碰到帶有更細(xì)顆粒的再循環(huán)氣流，這樣的顆粒再次包住了已分離顆粒落入粗粉，從而導(dǎo)致實際分離狀況呈魚鉤狀曲線。曲線上的點β稱旁路值，選粉機(jī)性能愈好則β值愈小。
  圖為在相同的切割粒徑時，不同選粉機(jī)的Tromp曲線。
  對比Tromp曲線可以看出，全旁路籠式選粉機(jī)β值最小，其后依次是：O－sepa、改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī)、轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)，旋風(fēng)式選粉機(jī)β值。
   β值還與選粉機(jī)內(nèi)的粉體濃度有關(guān)，粉體濃度越大，則粒子相互碰撞干憂的機(jī)會越多，β值亦愈大。則回磨機(jī)中的細(xì)粉越多。而在磨機(jī)中只有粗粒才需粉磨，選粉回料中也只有粗顆粒部分才是有用的，細(xì)顆粒非但無用，還起緩沖作用。因此粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量將隨β值的增加而降低。根據(jù)β值得出相應(yīng)系統(tǒng)能力對比值O－sepa選粉機(jī):全旁路籠式選粉機(jī): 改進(jìn)型T－sepax選粉機(jī):轉(zhuǎn)子式選粉機(jī):旋風(fēng)式選粉機(jī)為1.15:1.13:1.10:1.07:1.0。
   五、結(jié)束語
選粉機(jī)作為圈流粉磨系統(tǒng)的核心設(shè)備，在其選擇過程中要從整個系統(tǒng)出發(fā)，特別是中國水泥新標(biāo)準(zhǔn)的頒布，許多選粉機(jī)從性能上已無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
   1、圈流粉磨系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能增效最重要的途徑；
   2、選粉機(jī)分類主要是以氣流和粉體在選粉系統(tǒng)中的循環(huán)形式為依據(jù)的，代離心式選粉機(jī)為內(nèi)循環(huán)型，第二代旋風(fēng)式選粉機(jī)為外部循環(huán)型，第三代選粉機(jī)為不循環(huán)型。目前在中國市場上多是在第二代選粉機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的各種選粉機(jī)，仍是第二代選粉機(jī)的延伸產(chǎn)品。
   3、由于目前的旋風(fēng)式選粉機(jī)及其改進(jìn)產(chǎn)品的第二代選粉機(jī)都是采用普通的旋風(fēng)除塵器作為成品收集裝置，而通用的旋風(fēng)除塵器對3－30μｍ收集效率比較低，對于成品比表面積要求330m2/kg以上的水泥生產(chǎn)企業(yè)，選擇第二代選粉機(jī)效果是不夠理想的，主要是由于旋風(fēng)筒的性能較差造成的。
    4、對于比表面積要求在400m2/kg以上，宜選擇O－sepa選粉機(jī)組成圈流粉磨系統(tǒng)，但要對O－sepa選粉機(jī)作適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造。
    5、對于中小型粉磨系統(tǒng)，比表面積要求在350m2/kg以上，宜選擇的全旁路籠式選粉機(jī)。
    6、選擇了選粉機(jī)，還必須對磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)作相應(yīng)改造才能采得。

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