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CD-88/D水泥助磨(分散)剂在矿渣磨上的试验研究

 
摘要:针对专门生产矿渣粉的粉磨系统进行试验研究,通过试验,证实CD-88/D型水泥助磨(分散)剂在矿渣磨上能够提高磨机的台时产量、降低电耗、提高粉磨效率。
关键词:CD-88/D水泥助磨(分散)剂 助磨机理  矿渣粉磨
0 引言
安阳湖波水泥有限责任公司始建于1989年,是安阳大型骨干水泥企业。年生产能力200万吨,生产规模居安阳水泥行业之首。企业利用国有大型钢铁企业——安钢集团生产钢铁时产出的工业矿渣生产矿渣水泥,使企业走上了创新之路,但粉磨矿渣时,磨机台时低、粉磨效率下降、电耗居高不下,制约着企业的发展。
洛阳万顺建材有限公司经过多年实践研发的一种针对矿渣水泥和矿渣微粉粉磨的新型助磨剂——CD-88/D型水泥助磨(分散)剂。在2005年6月经协商在湖波公司¢3.0m×13m矿渣粉磨系统进行了CD-88/D水泥助磨(分散)剂的生产性试验,通过试验实现了提高矿渣磨的台时产量、增加了生产总量、降低电耗、节约能源、降低成本、提高矿渣粉磨效益的目的。现就在矿渣粉磨系统中掺加CD-88/D型水泥助磨(分散)剂的问题及试验情况,作一简单介绍。
1           助磨剂的机理
1.1、球磨机中粉磨介质、衬板由于互相碰击和摩以及入磨物料在粉碎中内部电价键的切断,形成带电荷结构单元,物料颗粒极易粘附在介质与衬板表面上,产生衬垫包球现象。加入助磨剂后,可以中和介质和衬板表面上的电荷和平衡价键,防止颗粒的粘附,因此,避免了衬垫包球现象,从而促进粉碎的进行,使粉碎效率提高。
1.2、颗粒表面吸附有助磨剂可使粉体的流动性提高。流动性的提高避免了颗粒的过粉磨,从而提高了粉磨效率,减少过粉磨现象;而在闭路磨系统中,因细度由选粉机确定则显著增加产量。
2  CD-88/D型水泥助磨(分散)剂的生产性试验
2.1粉磨系统
¢3.0m×13m闭路矿粉粉磨系统,磨机分为三仓,有效内径2.78m,一仓为粗磨仓,采用阶梯衬板,二仓为过渡仓,采用压条衬板,三仓为细磨仓,采用小波纹衬板,磨机的总装载量为105.6T,系统分级设备为新型高效选粉机。
2.2生产性试验的方法和步骤
在进行掺加CD-88/D型水泥助磨(分散)剂的生产试验中,湖波公司专门成立了以工艺技术、化验、车间和岗位工人为主的试验小组。整个试验过程,万顺公司派遣了技术专家进行现场指导。在进行试验前,准备好液体计量泵、100ml量筒、秒表和留样袋等设备和仪器,保证设备完好,计量准确。
在整个试验中,化验部门要及时测出出磨矿渣粉的比表面积,要求每30分钟测一组,专人负责取样,并及时把检验的结果报告给试验小组,以便于试验小组能够及时地结合粉磨系统运行的状况进行调整和操作,顺利完成生产试验。
生产试验共进行了10h,分为四个阶段进行试验,前两个阶段为2h,后两个阶段为3个小时。
2.2.1观察阶段:在开始进行试验前的2h,不掺加CD-88/D水泥助磨(分散)剂,观察、调整磨机的生产运行状况,把粉磨系统调整到最佳状态,保证粉磨系统在正个试验过程中能够正常生产运行。从这一阶段开始,试验人员就按照生产试验的要求进行取样,测出分组物样的比表面积。
2.2.2洗磨阶段:把粉磨系统调整正常以后,在不调整磨机台时产量的前提下,用液体计量泵把CD-88/D水泥助磨(分散)剂掺加到入磨皮带上,随物料一起喂入磨机。掺加量控制在220g/t水泥左右。这一阶段大约需要2h,该助磨(分散)剂掺加量的计量方法:

助磨剂的密度×每分钟的流量×60

磨机的台时产量
掺加量=----------------------------------------------------------

 
式中助磨(分散)剂的密度为1.083g/m3;用量筒和秒表测量出该助磨(分散)剂每分钟的流量为69ml,台时产量为20.5t/h。
2.2.3提高产量阶段:在洗磨结束、系统稳定以后,把磨机的台时产量分三次提高到23.5t/h,并随着磨机台时产量的增加,调整液体计量泵的流量,保持助磨(分散)剂的掺加量不变,观察、调整粉磨系统的运行状况。
2.2.4稳定阶段:待粉磨系统稳定后,根据粉磨系统的运行的状况和化验人员测出的比表面积,及时地调整磨机的台时产量和助磨(分散)剂的掺加量,使粉磨系统运行在最佳状况,磨机的台时稳定在23.5t/h,助磨(分散)剂的掺入量控制在200g左右。
2.3生产试验结论
  生产性试验进行了10h,取得了一定的效果,掺加CD-88/D水泥助磨(分散)剂生产试验的数据见下表。从下表中可知磨机的台时产量提高了14.6%,比表面积稳中有升,粉磨系统的循环负荷有所降低,选粉机的选粉效率有所提高,试验结果总体比较理想。
掺加CD-88/D水泥助磨(分散)剂生产试验数据
项    目
助磨剂用量
台时产量
比表面积
单    位
g/t
t/h
cm2/g
观察阶段
0
20.5
4380
洗磨阶段
220
20.5
4660
提产阶段
220
23.5
4460
稳定阶段
195
23.5
4510
3  效益分析
3.1、掺加CD-88/D助磨(分散)剂能够大幅度地提高了磨机的台时产量,有利于扩大生产或向外销售,提高企业的产能效益,同时节约了管理费用。
3.2、降低矿粉的单产电耗,掺加CD-88/D助磨(分散)剂,磨机的台时产量提高,而主机设备的电流不增加,主机设备的单位电耗不增加,矿粉的单产电耗会有明显的降低,从试验情况来看,矿粉的单产电耗可下降10kwh左右,每度电0.52元,每吨矿粉可省下5.2元,扣除助磨剂的加入成本1.91元(助磨剂单价9800元),每吨矿粉在电耗上可省3.29元,每年按生产矿粉30-40万吨,仅电耗一项每年可向企业带来100-130万左右的利润。
3.3、提高选粉机效率。掺加CD-88/D助磨(分散)剂,可以有效地增加矿粉的流动性,使矿粉在选粉机的选粉室内易于分散,有利于矿粉成品被及时地分离出来,提高选粉机的选粉效率,降低粉磨系统的循环负荷比,减少过粉磨现象,降低了吨矿粉所消耗的研磨体、衬板、隔衬板用量。
3.4、产品更细。在磨机台时产量不变的情况下,掺加CD-88/D助磨(分散)剂可以有效地提高矿粉的比表面积、可提高水泥矿粉中的掺加量、降低吨水泥成本、提高市场占有率打下了坚实的基础。
4  结束语
  目前,能源紧张,水泥工业是高能耗的产业,所以,在工业生产中,降低能耗、节约能源、保护环境、走新型产业化道路是企业的唯一途径。从生产试验来看,在矿渣粉磨过程中,掺加CD-88/D水泥助磨(分散)剂是实现节能、降耗的简单而有效的措施。据了解,目前,国内的大中型水泥企业已经广泛地应用水泥助磨剂,但在高掺量矿渣