膨潤土廣泛應用于冶金、化工、石油、農業等領域。開采后的膨潤土原礦一般不規則,含水量約25% ~ 28%。先在院子里烘干去除部分表面水分,再用粉碎機粉碎至粒徑3 ~ 5 cm(視工藝而定),再通過攪拌機和鈉機加水加鈉(活化)處理,再擠壓入旋轉干燥機。
目前,傳統的膨潤土研磨設備大多采用5R或4R雷蒙磨。由于膨潤土進料水分高、細度要求高(200目合格率在95%以上,甚至更細),雷蒙磨存在產量低、磨損大、粉塵溢出、自動化程度低、適應性差等問題,極大地限制了企業的規模化集約化發展。本文分享了立磨膨潤土的工藝,生產中遇到的問題及解決方法。
采用料床研磨,研磨壓力可調,選粉效率高,細度調節范圍廣,產品調節方便;單機產量高,損耗低(功耗和磨損),噪音低,負壓粉塵少,全線PLC控制,自動化程度高。這種工藝特別適合現代工業企業對節能環保的要求,有利于提升企業形象。
???????生產實習中的問題及解決方法
1.物料水分
膨潤土由于其特殊性,需要一定量的水才能發揮其應用活性。不同的入料含水量會影響立磨的運行穩定性。膨潤土的研磨水分通常在10%,18%(干燥后的水分),甚至更高。在粉磨過程中,熱風可以有效解決粉磨效率問題,否則物料容易因磨輥壓力高而在磨盤上產生結塊,使物料層越來越厚,導致粉磨效率降低,磨機振動大,吐渣嚴重,最終磨機產量低。
因此,根據磨機內的實際情況,在進入磨機軋輥軋制區的物料前端安裝了專用磨盤刮料裝置。設計圖和實際圖分別如圖2和圖3所示,該裝置安裝在磨機機殼內壁上。
在圖2中,1是肋板,用于加強固定;2支撐槽鋼,焊接在磨機內壁上;3 ~ 7為耐磨刮板,均用高強度螺栓固定在支撐槽鋼上。刮板與磨盤襯板之間的間隙約為2 ~ 3 cm,可根據作業情況靈活調整。
通過調整刮棒的高度,保持刮棒與磨盤襯板之間的間隙為2 ~ 2.5 cm,可以有效控制磨盤層結餅的問題。保持料層在2 ~ 3 cm的合理范圍內,有利于磨機的高效粉磨,從而保證磨機的穩定運行和穩定產量。
2.磨機入磨溫度
立磨在負壓下運行,其物料輸送、干燥、分級都需要大量的風。磨機運行時,合適的進風溫度將直接影響最終產品的產量和質量。
膨潤土的磨礦水分普遍較高。如果對成品水分沒有特殊要求,可以不用熱風研磨。如果成品有嚴格的水分要求(一般為8% ~ 12%),則需要引入一定量的熱風,熱風由流化床爐或煤氣爐提供(視燃料種類而定)。
膨潤土因其層狀結構,在生產中失水過多會失去活性或失活,達到8%以下。因此,引入磨機的熱空氣溫度應控制在合理的范圍內。磨機生產調試參數見表1。
根據調試,進風溫度應控制在140 ~ 160(進風溫度低,磨機干燥能力不足,導致粉磨效率低,磨盤料層增厚,磨機電流大
擋圈的高度直接影響磨機內料層的厚度和研磨效率。擋圈高度過高,不利于粉碎機上物料的離心溢出,使部分合格成品在磨盤上停留時間過長,造成過度粉碎,增加能耗,料床增厚,粉碎效率減弱;如果護環高度太低,粉末的溢出速度會加快,部分物料會被甩出磨機而不被研磨。增加磨機的出渣量可能會造成循環提升機的堵塞,同時料床也會過薄,使磨機軋輥無法在高壓下運轉,磨機容易產生振動。通過調整擋圈的高度,研磨機的參數變化如表2所示。
磨機出廠時,自身擋圈高度為5cm。皮帶生產初期,發現磨機電機電流高且波動大,產量低,磨機振動也大。進一步提高研磨壓力不能有效降低磨機負荷。
經分析,磨盤頂部的膨潤土粉和細顆粒具有良好的流動性,而下面的膨潤土并沒有有效地在磨盤上研磨團聚粘結。為了使研磨力穿透料床,將擋料高度降低到2cm,有助于表面粉末迅速溢出磨盤,被風帶走,使料床厚度減小。磨機的電流將下降并穩定,磨機的產量將明顯增加,振動將輕微。
3.磨盤擋料環高度
磨盤環間隙的大小決定了風環的風速和承載能力(圖4)。從磨機進風口進入的氣流會從風環均勻向上噴出,越過擋料環的物料中的大顆粒和雜質會因自重落入下風環。磨機底部設計有刮板架,刮板架上固定有多個刮板,大顆粒和雜質通過磨機的排渣口排出磨機。小顆粒和細粉末被氣流帶入磨機頂部的粉末分離器進行粉末分離。
風環處的橫截面風速由凈空面積和系統通風決定。風速過低,承載能力不足,會導致出渣量大,磨機產量低;風速過高,出渣量少,磨內循環量增加,都不利于成品的精細分選。一般情況下,為了保證一個恒定的輸出,系統的風量是一定的,可以改變的是氣環間隙的面積。
通常磨機出廠時,風環的凈空面積是固定的,風速在40 ~ 60m/s之間,生產中可以根據磨機的回料量來推斷風環的風速是否合理。如果返渣量大,可以適當減小風環間隙(簡單的方法是在上風環外緣焊接圓鋼或扁鋼),可以提高風環處的風速,增加承載量,達到增產減排的效果;如果返渣量少,說明磨內流場順暢,氣環間隙保持不變,適當增加給料量。只要磨機的電流允許,可以通過增加磨輥的壓力來增加產量。
在這種情況下,用立磨研磨膨潤土的過程是平穩的,易于操作的,環保的,技術上是可行的。單臺磨機可達到200目,合格率95%,產量10 ~ 12 t/h,系統電耗28 ~ 34 kWh/t(從皮帶秤到成品除塵器出料口)。其性能在各方面都優于傳統的雷蒙磨粉機,是膨潤土行業的規模。