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立式磨粉膨润土工艺中4个方面的问题及解决措施

郑州长城冶金设备有限公司  2020-07-24  点击1364次

膨润土广泛应用于冶金、化工、石油、农业等领域,膨润土原矿开采后一般是不规则的土块状,且含有25%~28%左右的水分,先经过堆场的晾晒去除部分表水,再经破碎机破碎到粒度3~5cm(依据工艺不同有所差异,然后通过搅拌机、钠化机进行加水钠化(活化处理,经挤压成型后送入回转烘干机进行烘干,出料粒度2~3cm,水分12%~18%,之后喂入磨机粉磨制粉。

目前,膨润土的传统磨粉设备大多采用5R或4R雷蒙磨,因膨润土入料水分较高、细度要求高(200目95%以上通过率,甚至更细),雷蒙磨的产量低、磨损大、粉尘外溢、自动化程度低、适应性差等问题极大地限制了企业的规模集约化发展。本文分享立式磨粉磨膨润土的工艺及生产中遇到的问题和解决办法。

立磨工艺特点



采用料床粉磨,研磨压力可调,选粉效率高、细度调节范围广、产品调节方便;单机产量高、损耗(电耗和磨耗低、噪音低、负压扬尘少,全线PLC控制,自动化程度较高。该工艺特别适合现代工业企业对节能环保的要求,利于提升企业形象。




生产实践问题及解决措施



1.物料水分

膨润土因其特殊性,需要一定的水分才能发挥应用活性。入磨物料含水量的不同会影响立磨的运行稳定性。膨润土的入磨水分通常在10%~18%(经过烘干后的水分),甚至更高,在粉磨过程中通入热风可有效解决粉磨效率问题,否则物料在磨盘上易因磨辊的高压作用而产生料饼,使得料层不断变厚,导致研磨效率降低、磨机振动大、吐渣严重,最终造成磨机产量低。

为此,根据磨内实际情况,在物料进入磨辊碾压区的前端安装一种特制的磨盘刮料装置,设计图和实际图分别如图2和图3所示,该装置安装在磨机壳体内壁上。

图2中,1为筋板,用于加强固定;2为支撑槽钢,焊接在磨机内壁上;3~7为耐磨刮料条,均采用高强螺栓固定在支撑槽钢上,刮料条与磨盘衬板的间隙约为2~3cm,根据运行情况灵活调整。

图3 刮料装置

通过调整刮料条高度,保持刮料条与磨盘衬板的间隙2~2.5cm,磨盘料层结饼问题就可以得到有效控制,料层维持在2~3cm合理范围内利于磨机发挥高效研磨,保证了磨机的稳定运行和产量稳定。

2.磨机入磨温度

立式磨在负压下操作,其物料输送、烘干、分级均需大量的风,磨机运行时合适的入磨风温会直接影响最终产品的产量和质量

膨润土的入磨水分一般较高,若成品水分没有特别要求,可不通热风进行粉磨;若成品有严格的水分要求(通常8%~12%),需通入一定的热风,热风由沸腾炉或燃气炉提供(具体根据燃料种类而定)。

膨润土因其层状结构特性,若生产中失去过多水分,达到8%以下,就会减活或失活。所以,通入磨机的热风温度需控制在合理范围内。磨机生产调试参数见表1。

根据调试,入磨风温控制在140~160℃(入磨风温过低,磨机烘干能力不足导致研磨效率低,磨盘料层变厚,造成磨机电流大;风温过高,则导致出磨水分低,严重降低产品性能),出磨风温可以控制在50~60℃(出磨风温太低,水分无法被烘干,出磨水分大也会导致布袋收尘阻力大,最终导致产量低),产品的水分基本上在8%~12%,这不会影响粉体的内在活性。若入磨风温超过300℃,膨润土开始失去结晶水,微观结构发生变化,影响活性甚至失活。

3.磨盘挡料环高度

挡料环的高度直接影响磨内料层的厚度及粉磨效率。挡料环的高度过高,不利于磨床上的物料离心外溢,使得一部分合格成品在磨盘上停留时间过长,造成过粉磨增加能耗,同时也会导致料床增厚,削弱粉磨效率;挡料环的高度过低,则粉料外溢流速加快,一部分物料未得到研磨即被甩出磨盘之外,增加磨机排渣量,可能造成循环提升机堵塞,同时导致料床过薄,使得磨辊无法高压操作,磨机易产生振动。通过调整挡料环高度,磨机的参数变化见表2所示。

磨机出厂时自带挡料圈高度为5cm,初始带料生产中发现磨机电机的电流高且波动大,产量低,磨机也有较大的振动,进一步增加研磨压力也不能有效降低磨机负荷。

经过分析,磨盘最上面的膨润土粉及细小颗粒具有很好的流动性,而下面的膨润土未得到有效研磨,团聚粘结在磨盘上,为使研磨力穿透料床,降低挡料换高度至2cm,有利于表层粉体快速溢出磨盘被风带走,降低料层厚度,磨机电流随即降低且稳定下来,磨机产量明显提升,振动也很轻微。

4.磨盘风环风速

磨盘风环间隙的大小,决定风环风速及携料能力(图4)。从磨机进风口进入的气流会从风环处向上均匀喷出,越过挡料环外的物料中的大颗粒和杂质因自重大会落入下风环,在磨盘底部设计有刮料架,刮料架上固定有多块刮板,大颗粒和杂质由刮板通过磨机排渣口排出磨外;小颗粒及细粉被气流带入磨机顶部的选粉机进行选粉。

图4 风环间隙示意图

风环处的截面风速由间隙面积和系统通风量决定。风速太小,带料能力不足,会导致磨机排渣量大,产量低;风速太大,排渣量少,磨内循环量增大,也不利于成品的精细分选。正常情况下,为保证产量恒定,系统风量是一定的,能改变的就是风环间隙的面积。

通常,磨机出厂时风环间隙面积是固定的,风速范围40~60m/s。在生产中,根据磨机回料量来推断风环风速是否合理。若回渣量大,可适当缩小风环间隙(简单的方法是在上风环外缘补焊圆钢或扁钢,提高风环处风速,增加带料能力,从而达到提产减排效果;若回渣量小,表明磨内流场通畅,保持风环间隙不动,适当增加喂料量,只要磨机电流允许,增加磨辊压力还可继续提产。

该案例中立式磨粉磨膨润土工艺流 畅、操作简单、生产环保、适应性强,技术上切实可 行,单台磨可以达到200目,95%通过 率,10~12t/h的产量,系统电耗28~34kWh/t(从 皮带秤开始至成品收尘器出料口止,各方面性能均 优于传统的雷蒙磨,为膨润土行业规模化、集约化发展提供多一种选择。



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