无磨生产微粉的节能新工艺.pdf

第 3 1 卷第 l 2期 2 0 1 0年 l 2月 煤 矿 机 械 c o a l mi n e ma c h i n e r y vo 1 3l no 1 2 de c 2 01 0 无 磨 生 产 微 粉 的 节 能 新 工 艺水 王 秋 珍 湖北第二师范学院 武汉 4 3 0 2 0 5 摘 要 根据专利产品 框式预磨机 的性能 按 节能 减排 高效 环保 的原则 提 出了一种 不使 用球磨 机 或其 他后 续 细磨设 备 生产微 粉 的全新 节 能工 艺 关键 词 微粉 无磨 节能 新 工 艺 中图分 类 号 t g 5 8 0 6 文献 标 志码 b文章 编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 1 0 1 2 0 1 1 3 0 3 en e r g y s a v i n g te c h n o l o g y no n mi l l pr o d u c t i o n o f m i c r o po wd e r wan g qi u z h e n h u b e i u n i v e r s i t y o f t h e s e c o n d e d u c a t i o n wu h a n 4 3 0 2 0 5 c h i n a abs t r a c t ac c o r di n g t o f r a me s t y l e p r e mi l l pe rfo r ma n c e a d h e r i n g t o t h e e ne r g y s a v i n g e mi s s i o n r e d uc t i o n e ffi c i e n c y e n v i r o n me nt a l p r o t e c t i o n p r i n c i pl e p r e s e n t s a n i n n o v a t i v e e n e r gy s a v i n g p r o d u c t i o n p r o c e s s e s wh i c h i s d i f f e r e n t f r o m t h e b a l l mi l l a n d wi t h o u t t h e n e e d o f f u r t h e r g r i n d i n g ke y wor d s mi c r o p o wde r n o n mi l l e n e r gy s a v i n g n e w t e c h n o l o gy 2 立式磨一级闭路流程 1 我 2 l 示 y jj 政 fi 流u 程 主 要 分 为 粉 磨 孝 功 能 大 部 分 丽 产 恚 暑 嚣 几 种类 湖j e 省 教育 厅科 学 技 术 研 究 项 目 f b 2 0 0 9 3 1 0 1 湖 j e 第 二 师范 学 院 一 v o 1 3 1 n o 1 2 无磨生产微粉的节能新工艺 王秋珍 第 3 1 卷第 l 2 期 图 1 辊压机与球磨机联合粉磨 工艺流程 1 辊压机 2 料仓3 高炉粒化矿渣 4 打散分级机 或 u形分级机 图 2立式 磨 水 泥 粉磨 闭路 流 程 1 熟料2 石膏 3 混合材料 4 立式磨 5 袋收尘器6 主风机 7 成品8 水 泥混合机9 熟料石膏粉1 0 混合材粉 2无磨 生产 微粉 的节能 新工艺 在现阶段 我 国的微粉制备的主体设备还是球 磨机 球磨机粉碎物料是以钢球短距离 自由落体对 物料的 冲击 和钢锻对物料 的 磨剥 来实现的 所 以 它的能量利用率不到 3 由于有 了辊压机 筒 辊磨 立式磨等大型的先进设备出现 大大地改善 了我国微粉制备的工艺过程 但是 这些先进的新 型设备工作的基本理论依据 均是以挤压粉碎为基 础 的 在物料的粉碎理论中 g r i f fi t h和 f c b o n d提 出 了 强度 理 论 和 裂 缝 学 说 物 料 的粉 碎 就 是 外力施与物料上 克服物料颗粒之间的内聚力使物 料产生破碎 物料的内聚力有 2 种 作用于晶体 内部的晶体各质点之间 作用于晶体与晶体之 间 也就是作用在晶界面上 任何物料的内部 都存 在着许多的细微的裂纹和结构缺陷 当外力达到材 料的抗拉强度时 裂纹将扩展 这是 固体材料尤其 是脆性材料破碎 的主要过程 如果选择晶体物料的 缺陷处破碎 就 叫做 选择性破碎 而最有可能实 现 选择性破碎 的方式就是冲击破碎 因在冲击破 碎开始的瞬间 颗粒 内部产生应力 波 迅速向四方 传播 在内部缺陷 裂纹 晶粒界面等处产生应力集 中 促使颗粒首先沿着这些脆弱面破碎 因此 从物 料破碎机理来说 冲击式的粉碎才是最先进和最有 发展前途的方式 在实验 中 若有另外的介质以不 同 的速度 碰撞 破碎 粒 子 则破 碎 介质 所具 有 的运 动 能被 1 0 0 地变 换 为粒 子破 碎能 框式 预磨 机 正是 按照 g r i 侬t h和 f c b o n d提出了 强度理论 和 裂 缝 学说 采用双转子互逆高速运动 使其破碎粒子 互为介质 使破碎能量利用最大化的一种新型粉体 制备设备 2 1 框 式预磨 机 的特 点 2 1 1 框 式预磨机 的结构 框 式预磨 机 的结构如 图 3所示 口 图 3框 式 预 屠 机 的 典型 结 构 示 意 图 2 1 2 框 式预磨 机 的工作原理 框式预磨机配有 2台电机 分别置于顶部一侧 和底部一侧 顶部电机通过皮带轮经三角带带动内 转子 底部电机通过皮带轮经三角带带动外转子 工作时 内外转子以相反方向分别高速旋转 当块 状物料 如石灰石 熟料或其他脆性物料 通过进料 v i 下落 经预筛分后进入 内转子区 物料即在该 区 受到冲击并获得高速而被抛向外转子内壁 此时物 料受到高速旋转方向相反 的外转子反击板 的强烈 冲击 使物料被急剧粉碎 同时 在内外转子间隙处 物料被剪切或被反弹 与后续高速物料相遇 而发 生高速碰撞破碎 块料受到多次强烈冲击 剪切 互 相碰撞 挤碾等作用而被粉磨成粉料 合格粉料经 高速回转 的出料筛板卸出 不合格的块料经翻转装 置再次进入粉碎区被粉碎 2 1 3框 式预 磨机使 用 的实际效 果 框式预磨机在郑州市某超细矿粉有限公 司试 用效果如表 1 表 1 试验结果 筛孔尺寸 m m 0 6 0 0 0 9 0 0 o 2 0 0 0 5 9 0 0 0 7 4 0 1 9 0 o 0 3 6 0 0 7 3 0 0 3 6 百分比 5 2 4 8 6 8 1 2 6 6 l 9 3 0 5 4 1 2 表 l中 进入框式预磨机的物料是矿渣 进料 粒 度 5 0 m m 物料 的含水 量 1 5 郑州市某超细矿粉有限公司使用的是 4 1 2 0 0 m m 的框式预磨机 其装机容量是 2 6 k w 内转子 1 8 5 k w 外转子 7 5 k w 在实际的运转过程 中 内转子 一 1 1 4 第 3 1 卷第 1 2 期 无磨生产微粉的节能新工艺 王秋珍 v 0 1 3 l n 0 1 2 的电流 强度 的最 大 值是 l 8 a 外转 子 的电流 强 度 的 最大值是 8 a 出粉量是 l 0 t l l 耗 电量是 9 8 8 k wh h 也就是电耗 1 k wh t 左右 2 1 4框式预磨机的创新点 1 能量利用最 大化 降低 能耗 提高效率 真 正 实现 石打石 2 易损件部位新材料的应用 在设计 中优化 了耐磨材料的选材 做到实用 经济 节省 3 设备的稳定分析数字化尽量使用有限元 分析 模糊数学等多种方法对设备运行 的稳定性进 行详细的分析 对设备 的动 平衡 能量利用率等方 面综 合考 虑 4 各类运行数据监控仪表化 如轴承润滑油 的供应 轴承 的温升 设 备的振动 进 出料 的流量 出料的粒度等 均以仪表直观反映 集中控制 2 1 5框式预磨机几个方面的突破 1 节能效果达到国内领先水平 2 在粉体工程上 可以最终实现直接终粉过程 3 在双重转子互逆高速旋 转的线性和非线性 激励 振动 机理 上 实现 了突破 f 4 在非金属耐磨材料的韧性和硬度的有机统 一 使用问题上实现 了突破 2 2无磨 生产 微粉 的 节能新 工 艺的 可行 性 通 过 实 践 从 表 1可 以 看 出 在 微粉 的 生 产 过 程中 完全可以把框式预磨机作 为最终粉碎设备来 使用 因为 在它的出粉 中 有 5 4 1 2 的细粉达到了 成品的细度要求 对超 出成品细度要求的 4 5 8 8 完全可以利用闭路循环系统予以解决 其新的工艺 方案 如 图 4 2 3无磨 生产微 粉 的节 能新 工 艺的 经济性 以矿渣微粉的生产为例 对不同的生产工艺流 程的投资和消耗进行 比较 工艺后 单位 电耗将有很大地降低 也就是每生产 1 t 产 品 可以为企业增加纯利 2 0 5 0元 对于一个 年产 2 0万 t 的矿粉厂 每年就可增利 4 0 0 l 0 0 0万 元 采用无磨生产微粉 的节能新工艺 其投资额仅 是辊压机 预粉 碎 球 磨机 工艺和立磨 闭路 工艺 的 1 1 0 因此 无磨 生 产微粉 的节能新 工 艺具 有较 高 的 应用价值 很值得推广 主 曳 2 匡 一 二 一 f l 二 一 8 二 易 图 4无磨生产微粉的节能新工艺 1 除铁 进料2 斗式提升机3 料仓4 框式预磨机5 粗料回管 6 斗式提升机7 气流分级机8 成 品微粉 表 2生产 矿渣微粉不同工艺流程 的经济技术指标 粉磨工艺流程框式预磨机一级闭路辊压机预粉碎 球磨机闭路 立磨闭路 参考文献 1 边炳鑫 解强 赵 由才 煤 系固体废 物资源化技 术 m 北京 化 学工业 出版社 2 0 0 5 2 卢寿慈 粉体加工技术 m 北 京 中围轻工 出版社 2 0 0 0 3 卢寿慈 粉体加工技术 m 北京 中冈轻工 出版社 2 0 0 0 4 fl l 贤 郎世平 破碎机 m 北 京 冶金 1 二 业 出版社 2 0 0 8 5 王秋珍 框式预磨机的设计及应用 j 煤矿机 械 2 0 0 7 2 8 8 2 6 2 8 作 者简介 王秋 珍 1 9 6 3 一 女 湖北武 汉人 副教授 毕业 于武 汉理工大学建材机械专业 现从事机 械设计 及机电一体化的教学与 研究 电话 0 2 7 6 2 6 0 4 5 0 2 从表 2可以看出 采用无磨生产微粉 的节能新 责任编辑 于秀文收稿13 期 2 0 1 0 0 8 1 6 数控机床人机界面设计愿喇 兖 州矿业 集 团 有限责任公司开展 了对数控机床人机界 面设计原则 的研 究 以利其 向着更加人性化 高科技化的方 向发 展 1 软件界面设计 一致性 在不同系统间及应用系统内具有相似界面外观 布局 人机交互方式及信息显示格式等 有 助于用户学习机床操作 并减少使用出错率 提供信息反馈 表明用户操作是否为机床接受 是否正确及操作效果怎样 反 馈方式是文本 图形和声音等 保持界面空间布局合理性 设计师根据对操作物的理解设计出给用户带来方便的界面 简洁 明了 合理利用颜色和图形 界面使用颜色可更好进行提示操作 还能缓解操作者视觉疲劳 所用颜色一般不超过 3 5种 使 用图形可增强操作的可理解性及易学易用性 选择适合字型和大小 一个界面不要有太多字型 更不宜选用字型太复杂或软 弱无力的字体 2 硬件界面设计 外观色彩设计 色彩不宜过于刺激与兴奋也不宜过于沉闷 一般以纯度低而明度高的颜 色为宜 采用装饰色带 面板 色及警惕