Estanda磨内喷水系统在球磨机上的应用

Estanda磨内喷水系统在球磨机上的应用1概况众所周知，在水泥制成系统中，球磨机仍然是主要粉磨设备；但其在粉磨过程中磨内会产生大量的热，且磨内高温工况可能引发粉磨系统的一系列问题并直接影响磨机的产质量。例如会引起粉体包球和粘糊衬板以及造成颗粒团聚，从而影响磨内物料流态化，导致粉磨效率降低。又如当磨内高温达到二水石膏脱水临界温度时，将造成其脱水成半水石膏和可溶性硬石膏；而存在一定的三氧化硫浓度条件下，半水石膏又会再结晶成二水石膏而引起水泥的假凝。此外，磨内高温将导致出磨内水泥温度高，从而直接影响水泥筒库的储存问题。一般磨内高温主要由以下因素造成：一是喂入的熟料温度很高（如熟料来自效率低的冷却系统，或是存放时间不够，或是出窑情况异常等）；二是来自选粉机的细粉料温度高；三是粉磨工艺本身的原因；四是通风系统的限制。时机运行中的多数球磨机，其磨内通风不足以排除所有产生的热量。小直径磨机的筒体散热情况好于大直径球磨机，而大直径磨机不仅筒体散热不够，且对应于其设计要求的物料量，其磨内横截自由空间内没有足够的风速和风量来带走磨内热量。再者，效能低的熟料冷却系统、特地窑的增产和超产均会增加入磨熟料的温度，使磨内温度更高。因此，解决磨内热量的排放，是使磨机稳定高效运行必须解决的问题。提高磨内通风量是降低磨内温度的有效措施，但若大量提高磨内通风量，将影响粉磨系统的粉磨效率（因磨内空气量是影响粉磨效率的主导因素），增大除尘设备和风机负荷，并增加系统设备投资和单位水泥产品电耗。所以，设置磨内喷水系统可作为控制磨内温度的附加手段。传统的磨内喷水系统往往暴露出许多问题，Estanda公司为解决这些问题已作出了巨大的努力，并已设计出完全适用于水泥产业，且有效、经济和合理的磨内喷水系统。本人作一介绍。2球磨机磨内喷水系统介绍2.1传统的喷水系统水从Ⅱ仓末端卸料蓖板处喷入（逆流式，见图1）。此法结构安排上比较简单，也能获得较好的降温效果，但存在问题较多。例如，当温度已经超过石膏脱水临界温度时，水可能才刚喷出；水管伸入有限，往往喷不到Ⅱ仓前半部，难以控制Ⅱ仓前半部的温度；因为是逆流喷水，水受风阻不易喷至前部而随风排向卸料篦板，会造成篦板堵塞，且这种高温废气进入除尘系统会影响其正常高效进行。2.2双顺流喷水技术一般的，球磨机Ⅰ仓不须喷水，使Ⅰ仓保持一定温度，以免形成游离水，甚至带入Ⅱ仓并与熟料作用。但当入磨温度过高（80℃）时，Ⅰ仓往往也需要喷水。Ⅰ仓常用的喷水方式是由空心轴入口往里顺流喷水（不宜过长，防止研磨体的冲击）。Ⅱ仓喷水则有顺流（喷水方向与通风方向相同）和逆流（喷水方向和通风方向相反）之分。其中双流体喷水技术已由多家大型水泥集团、水泥生产厂商和不同的工程技术团体进行了开发，并已经成功通过测试。Estanda磨内喷水系统见图2，其他厂商开发的也有将水管从磨尾伸入后再延转至隔壁板的，型式不一。以下主要介绍Estanda磨内系统的技术特点。双顺流喷水系统是最有效的磨内水冷却系统，技术优势显著。它根据测试到的磨内温度进行控制和调节各仓的喷水时间及喷水量（如能在物料达到石膏脱水临界温度之前进行及时的喷水降温），从而使物料结块或磨尾除尘问题可抑制到最小，而用水量却比逆流方式减少。但这种技术在实施过程中遇到了一些难题。如水管铺设路线长，水管要由水泵一直铺到安设在隔仓板中间的喷咀上；系统复杂，整个系统包括回转阀、水管、喷水控制器等；而且系统要适合两仓同时喷水的不同要求。3Estanda磨内喷水系统3.1系统组成Estanda磨内喷水系统由磨内和磨外两部分组成。磨外设备主要包括水泵、电机、储水箱、控制柜、阀门、压力表、流量计、过滤器等；磨内设备主要有回转阀、中心水分配装置（用于Ⅰ、Ⅱ仓的供给分配）、水管、连接件和经改造的磨机内部部件。3.2系统工作原理首先，磨机启动时送出信号，由该信号激活Estanda磨内喷水系统。此时，控制柜以及调控磨内温度与储水箱的系统也同时动作起来。磨内温度的温和变化都可以用高温计探头连续侧到。高温计探头既可设在磨机出口处的通风系统内，以便据此调节Ⅱ仓的喷水量；也可设在磨机入口处（应加适当保护），据以调节Ⅰ仓的喷水量。高温计探头所测的数据被送到一个温度控制装置中去，该装置关于工作温度的调节指令是事先按程序设置的，并可由使用者随时修改调整指令。然后温度控制装置会送出信号至变频器，由此操作水泵和喷水装置的开关进行，实施磨内喷水降温的。其中，水泵的给水调节取决于所测温度的变化以及参照PID图（比例积分法获得）确定，以保证随时按照程序设置的温度制度去调节水泵的变频器。磨内喷水系统工作流程见图3。同时，按工作情况可以限定一个温度波动的偏差，若是温度超过这一范围，就出现报警讯号。同样，若是热电偶破损，讯号也会响起。如果磨内温度低于程序所设定的范围，该温度控制装置会停止泵的运行，并且会开启一个电动阀门，让脉冲空气按程序沿喷水管吹送，使磨机在运行时喷咀能保持清洁高效。因为管内水的排除有个滞后的时间，所以阀门开停的设定时间也是需要调节的。3.3系统主要配置根据正常需水量的不同（1m3/h~6m3/h），系统可以提供规格各异的配置件。以供水量为1m3/h时的Estanda磨内喷水系统为例，其主要配置件有：自侧吸离心式水泵（驱动电机为380V低压电机），变频器和自控装置（控制水泵），温度控制装置和高温计探头（模拟讯号为4mA~20mA），流量计、压力计、稳压器、过滤器、单路检查阀、气流定时电动阀；配电控制柜（放置所有电器元件），储量为1m3的水箱（带有电机控制式进水阀门和电子水位传感器），以及水泵与配电控制箱的支架等。计算所需设备的能力与规格时，必须通盘分析工作状况。如物料的入口温度，水泥的出口温度（实际的和期望的），通风状况，除尘系统（袋除尘器或是静电除尘器）以及磨内热平衡的维持。依据这些分析，可以施行不同的喷水方案。如对一个仓或是对两个仓喷水，两仓水量的分配，需水量的多少，以及除尘系统及其废气露点的限制等。3.4磨内安装技术方案多数喷水系统，从水泵远送到喷咀的安装会遇到多项复杂的技术问题。而Estanda磨内喷水系统已认真研发了可靠的机械系统，以便于安装和适应所有类型的球磨机，甚至在多数情况下可以不必在磨筒体上另行钻孔。根据一仓还是两仓的喷水要求，在磨机入口的外边（用于磨内但不放在磨内）安装一个一路或是两路的回转阀。喷水管（单路或两路同心套管，装有保护装置）从磨机进料端空心轴的中心，伸入磨内，回转阀与喷水管的连接要完全同轴，这非常关键的。喷水管、密封件以及给水分配器集中在一个装置里（见图4）。衬板的设计要合理，以便于将水管定位于磨机进料端壁，必要时也可定位于Ⅰ仓的第一圈衬板范围内，并且使水管可以直接引到筒体上原有的孔洞内，由专门的支架加以固定，而不必再开新孔。水管从外面引经隔仓板的底面和层面直到隔仓蓖板的中心，与安装在此的喷咀联接。管子固定装置也非常灵活，其最大的优点是若需要检查或维修时，可直接从隔仓蓖板中抽出管子而无须拆卸蓖板。喷咀的选择非常重要，要获得预期的冷却效果，喷咀的直径，开孔角度（避免直接喷向隔仓板）、喷雾效果（太细，水会被通风带至磨外，太粗则会成水滴落入物料）等都是必须认真考虑的方面。3.5推荐方案介绍Estanda磨内喷水系统的技术方案可采用Ⅰ仓和Ⅱ仓都喷水的方案，也可采用仅Ⅱ仓喷水方案，其中后者又可采用不同的安装方案，见图5和图6.4结语磨内喷水系统的合理应用，可有效降低磨内高温、提高系统产量和质量，并可改善除尘系统的运行。选择时，应根据您的需要和磨内实际工况的具体情况，进行Estanda磨内喷水系统的合理选用，要使磨内喷水系统成为您磨内的一种功能特性。如有想作进一步的了解和交流请致电：18675866852孙经理