□□陳平,何永佳,丁慶軍,胡曙光

高效多重立體篩分裝置的技術(shù)效果

□□陳平1,2,何永佳1,丁慶軍1,胡曙光1

針對(duì)傳統(tǒng)管磨機(jī)隔倉(cāng)裝置中存在的篩分效率低、通風(fēng)不良以及料位調(diào)節(jié)能力不平衡等問題，提出高效多重立體篩分裝置的技術(shù)原理和構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，同時(shí)對(duì)其技術(shù)效果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，該裝置的應(yīng)用可顯著提高管磨機(jī)內(nèi)篩分效率，改善磨內(nèi)通風(fēng)狀態(tài)，并且延長(zhǎng)使用壽命，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

多重；立體篩分裝置；技術(shù)效果

1 引言

隔倉(cāng)裝置是管磨機(jī)的重要組成部分，分為單層隔倉(cāng)和雙層隔倉(cāng)，單層隔倉(cāng)多為溢流式排料，物料通過阻力較大，而傳統(tǒng)的雙層隔倉(cāng)裝置多由篦板和盲板組成，有的中間有揚(yáng)料板等。盲板設(shè)計(jì)往往使磨內(nèi)通風(fēng)不良，而較強(qiáng)的提升能力又往往使雙層隔倉(cāng)裝置過流能力過剩，各倉(cāng)物料粒度與研磨介質(zhì)尺寸、料球比等參數(shù)難以匹配[2]。而研制的高效多重立體篩分裝置則可以很好地解決以上問題，不僅改善磨內(nèi)通風(fēng)，而且具有良好的快速篩分能力和料位調(diào)節(jié)能力。

2 立體篩分裝置結(jié)構(gòu)及技術(shù)原理

2.1 立體篩分裝置構(gòu)造

立體篩分裝置是在傳統(tǒng)的雙層隔倉(cāng)裝置基礎(chǔ)之上開發(fā)而來(lái)，具有明顯的技術(shù)創(chuàng)新性，它以立篩板代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙層隔倉(cāng)裝置的盲板，以立體篩（滾筒篩）代替雙層隔倉(cāng)裝置中的揚(yáng)料板，并且根據(jù)流體力學(xué)原理對(duì)卸料錐和通風(fēng)口的大小和形狀進(jìn)行了特別設(shè)計(jì)。其整體構(gòu)造圖和實(shí)物圖分別見圖1、圖2所示[3]。

2.2 立體篩分裝置的參數(shù)選擇

在高效立體篩分裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，各構(gòu)造部件尺寸參數(shù)對(duì)于發(fā)揮其選粉和粉磨效率至關(guān)重要，參數(shù)選擇不當(dāng)，將使各部件之間功能及能力不相匹配，影響篩分效率。

表1 高效立體篩分裝置立篩板篩縫尺寸參數(shù)

（1）立篩板篩縫尺寸：立篩板篩縫尺寸應(yīng)根據(jù)篩分裝置在磨機(jī)內(nèi)位置不同而相應(yīng)變化，亦即根據(jù)每個(gè)磨倉(cāng)內(nèi)物料的較合理粒徑而變化，同時(shí)也與磨機(jī)大小（直徑、長(zhǎng)度）有關(guān)。通常而言，多重高效立體篩分裝置立篩板篩縫尺寸按表1選擇。

（2）有效通過率：有效通過率ψ即篩孔有效斷面積Ax和篩分裝置有效斷面積Ac之比。有效通過率與篩孔尺寸、篩孔數(shù)目及篩分裝置構(gòu)造等有關(guān)。

ψ=Ax/Ac（1）

在高效立體篩分裝置中，由于采用了立體篩分構(gòu)造，因而篩分裝置有效通過率較大，ψ范圍一般在0.20～0.40之間。

（3）滾筒篩篩體弧度：在高效立體篩分裝置中，滾筒篩一方面起到篩分的作用，另一方面具備揚(yáng)料的功能，同時(shí)還作為立篩板的支承結(jié)構(gòu)。在發(fā)揮揚(yáng)料功能時(shí)，其曲線形式和彎曲弧度的設(shè)計(jì)需要遵循一定的規(guī)律，保證該處物料盡可能快地滑落，同時(shí)，還應(yīng)使靠近軸心的物料比靠近外圈的物料更早地開始滑落，避免靠近軸心物料對(duì)靠近外圈物料的阻擋作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，根據(jù)滾筒篩上物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一般傾角?=30°～40°左右，以使?jié)L筒篩弧度呈外擺線形狀。

2.3 立體篩分裝置工藝流程

經(jīng)過前倉(cāng)研磨的物料，由進(jìn)料篦板的篦縫進(jìn)入進(jìn)料篦板與出料篦板之間的分選腔，大部分物料由滾筒篩進(jìn)行篩分，粗料由分料斗送回前倉(cāng)由較大的研磨介質(zhì)繼續(xù)研磨，細(xì)料由分料斗送到后倉(cāng)由小一級(jí)的研磨介質(zhì)研磨；少部分物料經(jīng)過立篩板和出料篦板直接進(jìn)入后倉(cāng)，不能通過立篩板的粗料同樣由分料斗送回前倉(cāng)。這樣就進(jìn)行了物料的高效分選，使粗細(xì)料分離，使不同規(guī)格的研磨介質(zhì)針對(duì)性更強(qiáng)地進(jìn)行工作，從而有效地提高了研磨效率。其工藝流程圖見圖3所示。

2.4 立體篩分裝置的多重設(shè)置

磨內(nèi)高效多重立體分選系統(tǒng)中，一個(gè)顯著的特色是多重設(shè)置。多重組合分選技術(shù)在不改變工藝流程和不增加設(shè)備及動(dòng)力的前提下，根據(jù)物料的特性和磨機(jī)的具體工況條件，在磨內(nèi)特定位置設(shè)置多重分選設(shè)備，協(xié)調(diào)作用，使物料根據(jù)粒徑在不同磨倉(cāng)接受粉磨。同時(shí)利用多道分選裝置的料位調(diào)節(jié)能力平衡各倉(cāng)物料流速，為實(shí)現(xiàn)磨機(jī)各倉(cāng)之間的能力平衡提供技術(shù)條件。多重組合分選系統(tǒng)各裝置在結(jié)構(gòu)上各有特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)在磨機(jī)內(nèi)的不同位置、磨機(jī)規(guī)格有所不同，另外，還跟設(shè)定的物料細(xì)度控制參數(shù)和物料的易磨性等因素有關(guān)。

3 立體篩分裝置技術(shù)效果

立體篩分裝置與傳統(tǒng)管磨機(jī)隔倉(cāng)裝置相比較，在篩分動(dòng)力、篩分效率、防損能力、料耗，以及磨內(nèi)通風(fēng)能力、防堵能力等方面均有顯著改善。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）篩分動(dòng)力和篩分效率：在傳統(tǒng)的單層平面篩板結(jié)構(gòu)中，僅靠料球?qū)拥膫?cè)向擠壓力使細(xì)粉料通過篩孔，阻力較大，篩分動(dòng)力相應(yīng)較小。而在改進(jìn)的雙層平面篩板結(jié)構(gòu)中，在一定程度上降低了篩分阻力，提高了篩分動(dòng)力。在改進(jìn)的帶揚(yáng)料板的立篩結(jié)構(gòu)中，揚(yáng)料板可促使物料通過分選腔進(jìn)入下一倉(cāng)中。然而，由于該篩分裝置結(jié)構(gòu)有一面為盲板，使合格細(xì)粉料進(jìn)入下一倉(cāng)阻力也較大，而較粗的不合格物料須由立篩板之前的進(jìn)料篦板篦縫回到前倉(cāng)，也使進(jìn)料阻力增大。而高效立體篩分裝置中，物料在料球?qū)觽?cè)壓作用下迅速進(jìn)入分選腔，在料壓、特別是滾筒篩將物料揚(yáng)起后落下的重力沖擊作用下使細(xì)粉料進(jìn)入滾筒篩，改變了傳統(tǒng)篩分裝置中物料不能迅速排走而使下批物料進(jìn)入阻力增大、篩分動(dòng)力不足的弊端。其次，立體篩分裝置改變傳統(tǒng)磨機(jī)的盲板為立篩板，也利于物料進(jìn)入下一磨倉(cāng)，增強(qiáng)篩分裝置的篩分動(dòng)力。由于篩分動(dòng)力增大，同時(shí)高效篩分裝置為立體結(jié)構(gòu)，使物料通過面積在篩分裝置橫截面尺寸保持不變的情況下大大增加，從而顯著提升篩分效率。

（2）磨內(nèi)通風(fēng)能力：磨內(nèi)通風(fēng)能力與磨機(jī)的產(chǎn)量有很大的關(guān)系，因此，適當(dāng)增大隔倉(cāng)裝置的通過面積能夠提高磨機(jī)產(chǎn)量。傳統(tǒng)篩分裝置中單層立篩結(jié)構(gòu)通風(fēng)能力較差，傳統(tǒng)帶揚(yáng)料板的篩分裝置，由于出料端采用盲板結(jié)構(gòu)，通風(fēng)也不利。高效立體篩分裝置采用立體結(jié)構(gòu)，能夠在保持筒體橫截面積不變的情況下保持磨內(nèi)順暢的通風(fēng)。并且，高效立體篩分裝置使用了立篩板取代盲板，消除通風(fēng)死角，使空氣流場(chǎng)分布更均勻，提高選粉效率。

表2 不同篩分裝置性能對(duì)比分析

表3 部分立體篩分裝置應(yīng)用技術(shù)效果

（3）防損能力：高效立體篩分裝置中，由于兩層立篩板之間有立體滾筒篩的均衡支承作用，剛度、穩(wěn)定性和篩板抵抗物料的沖擊作用顯著增強(qiáng)；而偶有進(jìn)入篩板之間較大空腔的小鋼球、鋼段或較大粒物料，也可在滾筒篩的揚(yáng)起作用下快速通過分料斗回到前倉(cāng)之中，避免積累損傷篩分裝置。

與傳統(tǒng)管磨機(jī)隔倉(cāng)裝置相比較，高效立體篩分裝置技術(shù)效果綜合分析見表2所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本類型的高效立體篩分裝置自研究開發(fā)以來(lái)，在數(shù)十條水泥及礦渣、鋼渣粉磨生產(chǎn)線上進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，部分應(yīng)用廠家實(shí)際應(yīng)用效果如表3所示。

實(shí)踐證明，高效立體篩分裝置通過以立篩板代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙層隔倉(cāng)裝置的盲板，以立體篩（滾筒篩）代替雙層隔倉(cāng)裝置中的揚(yáng)料板，可以克服傳統(tǒng)管磨機(jī)隔倉(cāng)裝置存在的技術(shù)問題，強(qiáng)化篩分能力，改善磨機(jī)通風(fēng)，提高粉磨效率，同時(shí)能夠增強(qiáng)隔倉(cāng)裝置的防損能力，延長(zhǎng)使用壽命，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王仲春.水泥工業(yè)粉磨工藝技術(shù)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2000.

[2]竇廣勇,李司春.篩分裝置改進(jìn)[J].中國(guó)水泥,2004,（5）:48～48.

[3]陳平，何亨美，李漢民，秦建軍.多重分選研磨節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，l.28（9）:122～124.

Technical Effect of High-efficient Multiple Tridimensional Grading Equipment

CHEN Ping,HE Yong－jia,DING Qing－jun,HU Shu－guang
(1.School of Materials Science and Engineering of Wuhan University of Technology,Wuhan,430070 2.Key Laboratory of Nonfereous and New Materials Processing Technology of Ministry of Education, Guilin Unversity of Tchnology,Guilin,541004)

To deal with the problems existed in partition plate on traditional tube mill,such as low screening efficiency,weak ventilation and unbalanced material level setting,the technical principle and structure design of high efficient tridimensional multi grading unit are proposed by the author.The analysis results showed that the screening efficiency,the ventilation state and service life can be improved by using this unit on tube mill.

Multiple;Tridimensional grading unit;Technical effects

book=30,ebook=65

TQ172.632.9

A

1001－6171(2010)05－0030－03

通訊地址：1武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢，430070；2有色金屬及材料加工新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；

2010－01－25；編輯：沈 穎