管磨机磨内筛分技术使用探讨

1  前言
    水泥工业生产中需要粉磨的矿物质原料的量是非常大的。降低粉碎能耗，使粉磨过程最优化，就成为水泥工业生产节能和提高产量和质量必不可少的重要环节之一。普通管磨机粉磨水泥:首先，当产品的比表面积超过340m2/kg时，就会产生糊段和结块现象，如果采用小规格的研磨体，由于单位重量的个数多，比表面积大，单位时间内冲击研磨物料的次数多，水泥粒度分布曲线就会变陡、强度变高，粉磨高细水泥亦不会发生水泥凝聚和结块现象；其次，由于物料在磨机内各个部位都有着不同粒径的物料混杂，它们在一起就会不利于用不同的研磨体进行破碎或研磨，造成能耗高、产量低。基于以上原因，近年来出现了许多对管磨机进行不增加设备动力，只对磨机内部结构进行改造的磨内筛分技术改造（亦称高产高细磨内改造技术）。通过该技术的改造，不必花费大量成本，就可以达到提高产量，降低电耗，提高成品比表面积的目的。 
   磨内筛分技术改造其原理是在普通管磨机内设置筛分装置取代原有的隔仓装置，对前仓物料进行强制筛分，拦截大颗粒，让这些大颗粒仍然回到球仓内继续用大尺寸的钢球进行破碎，合格的细料进入后仓。同时根据物料本身的特性、粒度、工艺状况，各仓配以合适球、段级配，以控制进入后仓物料的平均粒径。细磨仓采用大表面积的小规格研磨体，大大提高磨机的研磨能力，从而获得高产量、高比表面积的成品，最大限度提高磨机粉磨效率。
    将一台普通的管磨机改造成高产筛分磨机，许多成功的经验告诉我们必须从三个方面入手：一是要选择性能好的磨内筛分装置；二是要对磨机的内部的工艺参数进行科学的调整；三是改造过程中双方的交流配合。三者相辅相承，缺一不可。

2 筛分装置选用
    就目前而言笔者所知，中国绝大部公司所采用的筛分装置大致分两类，一类是扬料板不带筛分板，使用寿命较长。但筛分功能由轴向筛分板完成，由于筛分动力为侧向堆积压力，筛分不彻底，性能较差；另一类是扬料板带筛分板，筛分动力为重力，筛分彻底性能好，但磨损大、使用寿命短。由于制造能力的限制，不少制造厂家偷工减料，筛分板一般用S=1mm不锈钢板或S=3mm冷轧钢板制作，寿命一般在6—8个月。 
    筛分装置是磨内筛分技术改造的核心装置，它的性能好坏是普通管磨机改造能否成功的前提，所以选用好的筛分装置可以起到事半功倍的作用。一个好的筛分装置必须具有以下几个特点：
    （1）要筛分动力要大，能用重力作为筛分动力辅以径向堆积压力进行筛分，使筛分效率高，筛分彻底；
    （2）好的筛分装置必须过料能力强，有好的筛分动力不一定过料能力就好，还必须有较大的筛分面积，使粗细料尽快筛分；
    （3）通风能力强，最大限度改善磨内通风，降低磨内温度，防止磨内不良现象发生；
    （4）自洁能力强，消除筛分装置的堵塞现象；
    （5）料位调节功能，可以使球仓保持最佳的料球比，以充分发挥球仓的粉碎效率；使用寿命长，这点往往在改造过程中被多数使用厂家所忽视。

3磨内工艺参数的确定
    有了好的筛分装置只是普通管磨机改造成筛分磨的一个基础，而磨内改造工艺参数的确定直接决定了改造的成败。不少做磨内改造的公司由于技术力量不足，只是凭经验确定筛孔的大小，进行级配和仓长的调整。磨内改造成了一种撞大运，成了更好，成不了就一走了之，造成大多数磨内改造效果不明显。为了科学地进行磨内改造，必须要弄清楚以下几个影响改造的主要因素。 
3.1筛分循环负荷率和筛分效率 
    筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点; 筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞。不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。因此合理的筛分循环负荷率对于管磨机磨内筛分改造很重要。 
3.2仓长 
    管磨机进行磨内筛分改造，确定仓长非常重要。仓太长，筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点。仓太短，筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞，不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。而且每个仓仓长确定的方式和侧重点是不一样的。 
3.3筛分装置的筛径 
    筛分装置的筛径的确定主要由前仓长度、入磨物料的平均粒径、筛分循环负荷率和物料的水分和物料的种类等因素决定。
3.4钢球、钢段级配 
    普通管磨机经过磨内筛分改造后，使物料在磨内各仓用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分。各个仓内的物料粒径组成发生了变化，同时物料流速加快，产量增加，因此各个仓的研磨体级配要作适当调整。 

4磨内改造过程中的注意事项
    在中国管磨机磨内改造中失败的案例较多，或者说双方合作满意的较少。就我们调查后发现失败的原因大致有以下几个因素。 
    (1)筛分装置的性能差，对整个磨内改造技术不完全掌握。只是更换筛分装置就万事大吉了。造成效果不明显，甚至出现负作用。 
    (2)从事磨内改造的厂家或人员为了做成业务，片面夸大磨内改造的效果。结果在改造过程中实际的效果和被改造的厂家希望值相差过大，造成双方合作不愉快。笔者曾见国内一家公司宣传一磨内改造案例提高产量100%，后来经笔者了解后得知，在改造过程中磨机前面加了辊压机作预粉磨，这是典型的误导消费者。实际上对于运行正常的管磨机进行磨内改造产量提高一般在15-20%左右，降低电耗20%左右。 
    (3)改造前的沟通不够，双方配合不协调是失败的另一个很重要的原因。从事磨内改造的人只是懂磨内改造这项技术和结累一定的实践经验，这些往往多是共性的东西。而对于每台具体的磨机而言，真正了解的是使用磨机的厂家。不少厂家在改造过程中匆忙进行，从事磨内改造的人不深入了解整个粉磨系统的工艺状况，根据经验进行。而生产厂家以为是从事磨内改造人的事。结果在过程中达不到预期目的时，相互责怪，造成技术改造以失败告终。 

5 结语
    采用磨内筛分技术进行磨内改造实质是：强化了物料在磨内的分级功能。实现不同粒径的物料可以及时进入相应的粉磨仓中，从而可以使各种不同粒径的物料在最佳的粉磨机理的条件下完成粉磨作业，从而提高粉磨效率，降低能耗。因此要搞好磨内筛分改造，不仅要有好的筛分装置，丰富的实践经验。在改造过程中，双方还要有良好的心态，对改造后的效果有一个正确的估计。不能偏面地追求产量，而更要注重节能效果。在改造实施过程中，双方要充分交流与配合。只有双方充分的交流后对整个粉磨系统的工艺状况有了足够的了解。同时，磨机使用厂家有条件的要做磨机改造前的筛余曲线，磨内不同部位的粒径分析。双方共同制订出详尽的改造方案和实施计划，并在实施过程中根据实际情况作出调整，只有这样才能取得好的效果。