高鉻釩鈦鑄鐵球在φ2.2×6.5米水泥磨機(jī)上的試驗(yàn)應(yīng)用
目前我國水泥磨機(jī)研磨體仍主要沿用普通鍛鋼球，球耗相當(dāng)高，致使磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不穩(wěn)定，水泥細(xì)度波動(dòng)大，補(bǔ)球及倒磨篩選次數(shù)頻繁，嚴(yán)重影響磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。為了降低研磨體消耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，保定地區(qū)水泥廠于1988年3月至5月在φ2.2×6.5米閉路水泥磨機(jī)第一倉，應(yīng)用本地區(qū)生產(chǎn)的高鉻釩鈦鑄鐵球進(jìn)行了整倉耐磨試驗(yàn)。經(jīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1758小時(shí)，生產(chǎn)火山灰硅酸鹽水泥2.26萬噸，平均每噸水泥耗球30.23克，其耐磨度為普通鍛鋼球的16.5倍。降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。介紹如下：
1 高鉻釩鈦鑄鐵球化學(xué)成分及機(jī)械性能
高鉻釩鈦鑄鐵球化學(xué)成分及機(jī)械性能如表1和表2。
表1 化學(xué)成分
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研磨材料 |
化 學(xué) 成 分(%) | |||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
P |
S |
V |
Ti | |
|
高鉻釩鈦鑄鐵球 |
2.2～3.2 |
<1.3 |
0.4～0.6 |
11～16 |
<0.1 |
<0.05 |
微量 |
微量 |
表2 機(jī)械性能
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研磨材料 |
抗彎強(qiáng)度σw(MPa) |
沖擊韌性αk(J/cm2) |
硬度HRC |
|
高鉻釩鈦鑄鐵球 |
≥600 |
≥4 |
50～60 |
2 生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)條件
1.設(shè)備概況
磨機(jī)規(guī)格：φ2.2×6.5米閉路；
有效直徑：2.10米；
有效長度：一倉2.75米，二倉3.40米；
有效容積：21.4米3；
磨機(jī)轉(zhuǎn)速：24轉(zhuǎn)/分；
電機(jī)功率：380千瓦；
傳動(dòng)方式：邊緣傳動(dòng)；
襯板：高鉻襯板；
選粉機(jī)：φ3.5米離心式。
2.入磨物料參數(shù)
入磨物料參數(shù)見表3。
表3
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物料名稱 |
配比(%) |
水分 (%) |
平均粒度(mm) |
標(biāo)號(hào) |
|
熟 料 |
60～70 |
<0.5 |
<25 |
525 |
|
石 膏 |
5 |
5 |
<25 |
－ |
|
引燃煤矸石 |
30～40 |
<8 |
<25 |
－ |
3.研磨體級(jí)配
研磨體級(jí)配見表4。
按表4中級(jí)配將高鉻釩鈦鑄鐵球裝入φ2.2×6.5米水泥磨一倉內(nèi)，經(jīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間，倒磨清倉稱量檢測(cè)。
表4
|
項(xiàng) 目 |
一 倉 |
二 倉 | ||||
|
球徑(mm) |
φ90 |
φ80 |
φ70 |
φ60 |
φ50 |
φ20×25～φ30×35 |
|
重量(kg) |
1512 |
5020 |
5030 |
2018 |
508 |
17000 |
|
材 質(zhì) |
高鉻釩鈦鑄鐵球 |
白口鐵段 | ||||
|
平均球徑(mm) |
73.6 |
－ | ||||
|
裝載量(t) |
14.088 |
17.00 | ||||
|
填充率(%) |
32 |
32 | ||||
3 生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果
1.高鉻釩鈦鑄鐵球幾何尺寸及重量變化(見表5)
表5
|
項(xiàng)目 |
φ90 |
φ80 |
φ70 |
φ60 |
φ50 |
備注 | ||
|
幾 何 尺 寸 |
X 方 向 |
原尺寸(mm) |
89.90 |
80.00 |
70.30 |
59.90 |
50.04 |
連續(xù) 運(yùn)轉(zhuǎn) 1758 小時(shí) |
|
使用后尺寸(mm) |
88.97 |
78.47 |
68.50 |
59.07 |
48.87 | |||
|
球徑減量(mm) |
0.93 |
1.53 |
1.80 |
0.83 |
1.17 | |||
|
Y 方 向 |
原尺寸(mm) |
90.20 |
81.14 |
70.70 |
60.90 |
50.08 | ||
|
使用后尺寸(mm) |
89.03 |
80.07 |
69.67 |
59.23 |
49.7 | |||
|
球徑減量(mm) |
1.17 |
1.07 |
1.03 |
1.67 |
1.10 | |||
|
重 量 |
原裝重量(kg) |
1512 |
5020 |
5030 |
2018 |
508 | ||
|
清倉后重量(kg) |
1450 |
4815 |
4828 |
1937 |
487 | |||
|
磨耗量(kg) |
62 |
205 |
202 |
81 |
21 | |||
注：球徑幾何尺寸的測(cè)量，是將各規(guī)格球按級(jí)配表分別稱量堆放，然后
分別在各規(guī)格球堆中任意取10個(gè)球，測(cè)量其幾何尺寸，取平均值，X方向
指分型面方向，Y方向指垂直分型面方向。
2.清倉檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果(一倉)
清倉檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果詳見表6。
表6
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累積粉磨時(shí)間(h) |
水泥生產(chǎn)總量(t) |
水泥 細(xì)度(%) |
磨機(jī) 產(chǎn)量(t/h) |
裝球 總量 (kg) |
球總 耗量 (kg) |
碎裂球總量 (kg) |
破碎率 (%) |
單位產(chǎn)品耗球(g/t水泥) |
粉磨 總電耗 (kwh) |
單位產(chǎn)品電耗 (kwh/t水泥) |
|
1758 |
22643 |
4 |
12.89 |
14088 |
571 |
113.4 |
0.8 |
30.23 |
668040 |
29.5 |
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
使用普通鍛鋼球和使用高鉻釩鈦鑄鐵球的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比詳見表7。
通過表7所列數(shù)據(jù)，分析如下：
表7
|
研磨材料 |
磨機(jī)產(chǎn)量(t/h) |
球 耗 (g/t水泥) |
電 耗 (kWh/t水泥) |
價(jià) 格 (元/t球) |
研磨材料費(fèi)用(元/t水泥) |
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高鉻釩鈦鑄鐵球 |
12.89 |
30.23 |
29.5 |
4000 |
0.12 |
|
普通鍛鋼球 |
11.85 |
500.00 |
32.1 |
1300 |
0.65 |
1.提高了水泥磨機(jī)產(chǎn)量
使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較，水泥磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高1.04噸。全年平均運(yùn)轉(zhuǎn)率為72%，每年運(yùn)轉(zhuǎn)6220小時(shí)，全年可增產(chǎn)水泥6468.8噸，每噸水泥獲利稅按20元計(jì)算，年增利稅12.94萬元。
2.降低了電耗
使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較，水泥電耗下降了2.6度/噸水泥。該廠年產(chǎn)水泥13萬噸，每年可節(jié)電33.8萬度，全年可節(jié)約電費(fèi)10.14萬元。
3.降低了球耗
使用高鉻釩鈦鑄鐵球(一倉)和使用普通鍛鋼球相比較，水泥球耗下降了469.77克/噸水泥。該廠年產(chǎn)水泥13萬噸，年節(jié)約鋼材61噸。由于球耗低，水泥研磨材料費(fèi)用降低0.53元/噸水泥。全年可節(jié)約研磨材料費(fèi)用6.89萬元。
4.減少了倒磨清倉次數(shù)，提高了磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率
該廠使用普通鍛鋼球時(shí)，平均每月倒磨篩選一次。使用高鉻釩鈦鑄鐵球后，倒磨清倉周期由原來每月一次，減到每季一次，減少了開停機(jī)次數(shù)。年倒磨清倉次數(shù)減少8次，每次停機(jī)16小時(shí)，年磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加128小時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量按13噸計(jì)算，該廠2臺(tái)水泥磨，年增產(chǎn)水泥3328噸，年增利稅6.65萬元。
綜上所述，該廠水泥磨機(jī)全部使用高鉻釩鈦鑄鐵球，與原來使用的普通鍛鋼球比較，全年可增加收益總計(jì)36.62萬元。
5 結(jié)論
從表面上看，高鉻釩鈦鑄鐵球價(jià)格比較高，是普通鍛鋼球價(jià)格的3.08倍，而前者的耐磨度為后者的16.5倍。雖然一次性投資大，但總的經(jīng)濟(jì)效益較好，完全有必要在水泥行業(yè)中推廣應(yīng)用。
編輯：
監(jiān)督：0571-85871513
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