專利名稱：物理反潤滑技術(shù)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用方法
物理反潤滑技術(shù)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用方法所屬領(lǐng)域本發(fā)明技術(shù)主要應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的鋼球研磨設(shè)備，是水泥行業(yè)節(jié)能降耗新技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有水泥生、熟料制粉的鋼球磨機(jī)以兩倉居多，也有兩倉或三倉以上的。兩倉球磨機(jī)主要用于開路或前置預(yù)碎輥壓設(shè)備的閉路球磨機(jī)。無前置預(yù)碎輥壓設(shè)備的球磨機(jī)，頭倉對物料粗磨處理后，進(jìn)入下一倉時(shí)，物料已達(dá)到200目篩余量40-50%。這種物料，粒度已經(jīng)很小，易磨性遠(yuǎn)優(yōu)于頭倉里的物料?？墒窃诂F(xiàn)有常規(guī)水泥研磨工藝技術(shù)中，把這種含200目篩余40-50%的物料研磨至200目篩篩余
I.5-4%,時(shí)間、耗能量、研磨體用量、都是頭倉的二倍以上。
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有前置預(yù)碎棍壓設(shè)備的球磨機(jī),物料進(jìn)入磨機(jī)頭倉前，已經(jīng)有20-25%的200目過篩合格粉料。再經(jīng)頭倉對這種易磨性較好的物料進(jìn)一步研磨后，進(jìn)入細(xì)磨倉時(shí)，物料的200目篩余量已經(jīng)只有25-35%?？墒前堰@種高過篩量的物料研磨至200目篩余I. 5-4%，所耗時(shí)間，所耗能量，所耗研磨體仍然是頭倉的二倍以上?，F(xiàn)有水泥生產(chǎn)的球磨制粉技術(shù)中，細(xì)磨倉的能效極低。把50-40%，甚至35-25%的200目篩余物料量研磨成合格粉料，竟然要耗費(fèi)掉磨機(jī)噸產(chǎn)水泥電能的65-75%。業(yè)內(nèi)研究頭倉、過渡倉鋼球級配技術(shù)的文獻(xiàn)很多，而研究細(xì)磨倉研磨體級配及其研磨效率的技術(shù)資料極少。研究發(fā)現(xiàn)一、細(xì)磨倉的能效遠(yuǎn)低于粗磨倉的原因在于粗磨倉里的物料細(xì)粉含量少，摩擦系數(shù)高；而細(xì)磨倉里的物料細(xì)粉含量高，摩擦系數(shù)低，潤滑性好?？朔?xì)磨倉里物料越來越低的摩擦系數(shù)，解決物料的潤滑性，成了降低球磨機(jī)單產(chǎn)能耗，提高設(shè)備工作能效的關(guān)鍵。二、球磨機(jī)低能效的細(xì)磨倉中，增加研磨體與物料的摩擦系數(shù)，可以明顯提高研磨效率，從而提升設(shè)備工作能效。三、增大物料與研磨體、與筒體襯板的摩擦系數(shù)有三個(gè)手段①改變研磨體的表面形貌和粗糙度，使研磨體相互間以及與筒體襯板間的摩擦系數(shù)增大，使研磨體與物料間的摩擦系數(shù)增大；②改變筒體襯板表面形貌和粗糙度，增加與研磨體、與物料的摩擦系數(shù)
擴(kuò)大研磨體單位重量下與物料之間的接觸摩擦面積。四、當(dāng)水泥的生、熟物料在磨機(jī)中細(xì)度達(dá)到200目篩余只有35-45%時(shí)，篩余物料粒徑已經(jīng)很小，易磨性已經(jīng)遠(yuǎn)優(yōu)于粗磨倉時(shí)的物料?？墒俏锪现兴拇罅窟^篩細(xì)粉，增加了物料的潤滑性，又使那些需要進(jìn)一步磨細(xì)的物料，不易被研磨體有效碰撞產(chǎn)生分裂變細(xì)。一方面易磨性好，使這種粒徑很小的物料進(jìn)一步分裂的每一單次有效碰撞能量的需求變得很?。涣硪环矫嫖锪系牧己玫臐櫥杂质鼓芰總鬟f時(shí)不易產(chǎn)生顆粒物料的分裂，因此對適量能級的有效碰撞次數(shù)需求量越來越大。非合格物料的粒徑越來越小，單個(gè)分裂所需的外力碰撞有效能級量越來越小，面對有效碰撞的次數(shù)需求量越來越大，同時(shí)對有效降低物料潤滑性的要求就越來越高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明物理反潤滑技術(shù)，主要解決水泥球磨機(jī)制粉的現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏克服物料潤滑性的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，細(xì)磨倉耗時(shí)多、能效低的技術(shù)缺陷。通過實(shí)施〈1>對研磨體、襯板表面形貌和表面粗糙度的改造；〈2>擴(kuò)大單位重量下研磨體與物料之間的實(shí)際接觸摩擦面積，同時(shí)大幅度增加對物料適量能級的有效碰撞次數(shù)，提高球磨機(jī)研磨效率，提高球磨機(jī)電能利用效率30-50%。
_2] 技術(shù)方案一、篩分球磨機(jī)粗磨倉倉尾和細(xì)磨倉倉頭物料。掌握進(jìn)入細(xì)磨倉的200目篩余物料含量比例，和40目篩余物料含量比例，作為決定細(xì)磨倉用研磨體基本粒度大小、用量、和適量大直徑研磨體的使用比例。二、優(yōu)化細(xì)磨倉用研磨體的粒度級配如果采用反潤滑處理有凹槽等表面粗糙設(shè)計(jì)的特種研磨體時(shí)，粒度可比采用常規(guī)級配傳統(tǒng)研磨體大一個(gè)研磨體粒度級別。但無論是采用反潤滑特種研磨體還是傳統(tǒng)研磨體，均比傳統(tǒng)常規(guī)級配研磨體的粒度級別低一至三個(gè)級別。三、除為了處理40目篩余物料，適量保留原級配中的較大研磨體而外，其余級 別研磨體，無論反潤滑特種研磨體還是傳統(tǒng)研磨體，優(yōu)化級配時(shí)，粒度均降低單個(gè)重量20-80%。四、在襯板上順筒體軸向，每間隔5-30mm增加一條深2_10mm，寬2_4mm的凹槽，或相同規(guī)格的凸條，增加襯板的反潤滑性。五、在選定型號的研磨體上增加凹槽或凸條Φ30πιπι、φ 15mm鋼球，表面對稱交叉分布深3_6mm,寬l_3mm三圈凸條或凹槽；Φ 10mm、Φ8mm鋼球,表面對稱交叉分布深2_3mm,寬1-2臟二圈凸條或凹槽；Φ 14X 14mm、Φ 12X 12臟、Φ IOX 10臟鋼鍛，四條凸條或凹槽，
2-3mmX 2-3mm平均分布表面。六、產(chǎn)品細(xì)度不變的前提下，為保持磨機(jī)原臺時(shí)產(chǎn)量不變，根據(jù)研磨體粒度級別大小的選用，減少研磨體總裝量的15-70%。七、產(chǎn)品細(xì)度不變的前提下，根據(jù)研磨體粒度級別大小的選用，不減少或略減少研磨體總裝量，提高研磨效率20-100%，增產(chǎn)20-80%，單產(chǎn)電耗下降15-50%。方案實(shí)施例一、實(shí)施條件實(shí)驗(yàn)球磨機(jī)規(guī)格Φ 480mm X 475mm ;電機(jī)功率1.5Kw;筒體轉(zhuǎn)速48r/min；筒體內(nèi)設(shè)置安裝6塊弧寬75mm，高22mm，長470mm的雙曲波形鑄鐵襯板，模擬生產(chǎn)磨機(jī)有波紋襯板的實(shí)際工況狀態(tài)。二、200目水泥標(biāo)準(zhǔn)篩，40目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩各一。三、球磨機(jī)常用各種型號研磨體。四、按上述“技術(shù)方案五”中反潤滑研磨體制作要求，加工各種特種研磨體。五、按上述“技術(shù)方案四”反潤滑襯板制作要求，加工特種襯板。六、物料成分水泥熟料70<%，石膏5%，爐渣12%，粉煤灰13%。七、物料預(yù)處理模擬水泥磨機(jī)工倉粗磨工藝技術(shù)，將混合物料處理成兩種料〈1>，40目篩余20%，200目篩余59%的粉料；料〈2>，40目篩余43%，200目篩余75%的粉料。
八、實(shí)施例及其結(jié)果附表三張。九、對附表的說明表〈一〉鋼球反潤滑實(shí)施例；表〈二〉鋼鍛反潤滑實(shí)施例；表〈三〉鋼球、襯板反潤滑全面實(shí)施例。表〈二〉中，常1、2、3、4 分別為 Φ18Χ18ι πι，Φ 16 X 16mm, Φ 14 X 14mm,Φ 12X 12mm的常規(guī)級配用傳統(tǒng)鋼鍛；特1、2、3分別為Φ14Χ14πιπι，Φ12Χ12πιπι，
Φ 10 X 10mm,反潤滑特種鋼緞。
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附表中，每3次對比實(shí)施為一組。附表〈一 >，鋼球的本發(fā)明實(shí)施例7組；附表〈二 >，鋼鍛的本發(fā)明實(shí)施例7組；附表〈三 >，鋼球、襯板本發(fā)明反潤滑全面實(shí)施例7組。每組實(shí)施例中“A”為研磨體常規(guī)級配；“B”為本發(fā)明研磨體裝量不減少級配；“C”為本發(fā)明研磨體裝量大幅減少的級配。方案實(shí)施數(shù)據(jù)表權(quán)利要求
1.本發(fā)明物理反潤滑技術(shù)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用方法的特征在于改變研磨體和襯板的表面形貌，增加研磨體、襯板的表面粗糙度；擴(kuò)大研磨體、襯板與物料的接觸摩擦面積；減少研磨體之間和研磨體與筒體之間的無效碰撞，碰撞總能量不變的前提下增加有效碰撞次數(shù)，提高球磨機(jī)研磨效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，上述反潤滑技術(shù)主要用于球磨機(jī)的細(xì)磨倉，該技術(shù)同樣包括用于細(xì)磨倉前的研磨倉位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，研磨體表面的反潤滑處理除設(shè)置分布不同的凹槽而外，還包括設(shè)置分布不同的凹坑、凸點(diǎn)，以及凸條、凸柱、以及其它物理方法和化學(xué)方法加工制造的研磨體表面的粗糙形狀；同時(shí)包括對磨機(jī)襯板進(jìn)行的同類反潤滑處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，研磨體裝填重量不變的前提下，擴(kuò)大研磨體與物料的接觸摩擦面積20-150%，碰撞總能量不變的前提下，增加有效碰撞次數(shù)20-150%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4，保持產(chǎn)品細(xì)度和原臺時(shí)產(chǎn)量不變或略有提高，減少研磨體總裝量 20-70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5，保持產(chǎn)品細(xì)度和研磨體總裝量不變或略有減少，臺時(shí)產(chǎn)量提高 20-150% ο
7.根據(jù)權(quán)利要求4，只要擴(kuò)大研磨體與物料接觸面積20-150%，碰撞總能量不變的前提下，增加碰撞次數(shù)50%以上，傳統(tǒng)常規(guī)級配研磨體，和特種反潤滑研磨體可分別單獨(dú)使用，亦可混合使用。
全文摘要
本發(fā)明物理反潤滑技術(shù)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用方法揭示水泥生、熟料的研磨制粉，可以應(yīng)用物理反潤滑技術(shù)提高研磨效率，降低單產(chǎn)能耗，提升磨機(jī)能效。物理反潤滑技術(shù)包括<1>改變研磨體的表面形貌和粗糙度；<2>大幅度增加研磨體與物料之間的接觸摩擦面積；<3>減少研磨體之間、研磨體與筒體襯板之間的無效碰撞，大幅度增加分裂粉碎物料的有效碰撞次數(shù)；<4>改變襯板表面形貌和粗糙度，增加其與研磨體、與物料的摩擦系數(shù)，增加研磨效率。本發(fā)明技術(shù)的全面應(yīng)用，至少可以提高研磨效率50％以上，節(jié)能降耗效果十分顯著。
文檔編號B02C17/20GK102836759SQ20121029136
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者余柯 申請人:余柯