超細礦渣選粉機

                （專利持有人：姜大志博士）
  
 摘要: 由于超細礦渣粉的物料特性和細度要求不同,目前用于水泥生料和水泥熟料粉磨系統上的普通選粉機無論在撒料、分級和成品收集的性能方面,都無法滿足礦渣粉磨系統的生產要求。選粉機對不同屬性粉料的分級必須具有相應的“識別”性能，只有這樣才能滿足系統的生產要求。GA超細礦渣微選粉機是針對礦渣粉磨系統要求研制和開發的新型高效超細微粉選粉機。 
 一、概述 
    礦渣粉磨時通常要求礦渣粉達到較高的比表面積，一般希望礦渣粉的比表面積在420m2/kg以上。在對礦渣進行超細粉磨時，進入選粉機的物料平均粒徑只有10～12μm左右，最大的粒徑也只有50～60μm左右。而且礦渣的密度小于水泥的密度，目前用于水泥生料和水泥熟料粉磨系統上的普通選粉機無論在撒料、分級和成品收集的性能方面,都無法滿足礦渣粉磨系統的生產要求。 
    選粉機對不同屬性粉料的分級必須具有相應的“識別”性能，只有這樣才能滿足系統的生產要求。選粉機的發展從第一代的離心式選粉機到第二代的旋風式選粉機，直到現在普遍使用的第三代O－SEPA選粉機，經歷了很長的發展過程。相比較而言以第三代O－SEPA選粉機為代表的高效選粉機綜合性能較好，得到廣泛推廣。O-SEPA選粉機采用籠式分級機構，應用柱面渦旋氣流分級原理，由垂直葉片組成的籠式轉子，回轉時使內外壓差在整個選粉區內維持一定，能形成一個相對穩定和均勻的柱面渦流場，為成品精確分級創造了良好條件，分級精度高。 
    現在許多廠家將普通O-SEPA選粉機直接用于超細礦渣粉磨系統中,這是不適宜的。因為普通O-SEPA選粉機無論是在結構設計上還是在工藝參數的選擇上，都是按照水泥生產的要求設計的，不宜直接用于礦渣微粉的生產。因礦渣微粉顆粒細，密度小，相對水泥成品顆粒而言，它對選粉機的撒料和分級特性應該有明顯的區別。現有的O-SEPA選粉機直接用于生產礦渣微粉時，在分級過程中，其渦流場產生的慣性離心力和氣流的粘滯力，對粉料的作用所形成的切割粒徑的原理和效果大不相同（成品切割粒徑和分級效果難以滿足礦渣微粉成品的要求），很難從礦渣粉中分選出高比表面的成品。目前的礦渣超細選粉機多數是在O-SEPA選粉機的基礎上，通過提高選粉機的主軸轉速來提高成品的比表面積,但依靠這種辦法來提高成品的比表面積是很有限的,同時隨著選粉機主軸轉速的大幅度提高,選粉機的功率消耗也會大幅度增加。 
   GA超細微粉選粉機是我公司AET研發中心針對礦渣超細粉磨系統的要求研制與開發的專用高效超細微粉選粉機。該選粉機具有獨特的撒料和分級機構，它在物料分散方面采用了多次布料和氣流懸浮技術，使進入分級區內的粉料拋撒均勻，柱面渦流場穩定，有利于分級區分級效率的提高，成功地解決了在高粉體濃度條件下現有超細選粉機撒料不均的問題。這樣粉料進入分級區就已經完成料氣混合，實現同步旋轉；同時采用上、下進氣的方式能獲得更為均勻的柱面分級渦流場。GA超細粉選粉機性能優越，特別在生產超細粉體時的作用更加顯著。
 
  
圖1 GA超細微粉選粉機結構示意圖 
 二、結構與工作原理 
    圖1為GA超細微粉選粉機的結構示意圖，選粉機為負壓操作，其結構組成如下：電機、減速機、主軸、喂料口、一次撒料盤、二次撒料盤、上部進風口、料氣混合裝置、轉子、導向葉片、下部進風口、出風口和粗粉出口等組成。 
     工作原理是：出磨的礦渣粉混合料經提升機進入選粉機的喂料口，由喂料口喂入，經多點均勻喂料到轉子上方的雙層撒料盤上，隨著轉子的旋轉，物料在第一層撒料盤上改善了分布狀況，并較均勻地撒向四周，撞擊到反擊板上，在重力的作用下，物料進入第二層撒料盤。通過兩次撒料后，物料在分散狀態下形成均勻料幕落入到導風葉和轉子之間的分選區（選粉室）內。由于循環風機的抽風作用，選粉室內為負壓狀態，循環風從選粉室下方進入，在導向葉片的切割和導流作用下形成準自由渦流，在回轉的轉子葉片和水平分料板的進一步作用之下，含塵氣體在選粉區內形成穩定的強制渦流。塵粒在氣體徑向運動拖拽力和渦流運動產生的慣性離心力共同作用下，在渦流中旋轉的細小輕微顆粒隨氣流被吸入轉子內部，經出風口由電除塵器進行成品的收集；粗顆粒或顆粒群則被拋向導向葉片碰撞，實現粗細粉的分級和分選。碰撞后的粗顆粒或顆粒群在下落的過程中，又進入渦流區，進入下一循環的分級和分選。這樣，經過多次分選后，不符合要求的粗顆粒最終被收集到下部的粗粉出口錐體，回送進入管磨機研磨。由于進入轉子中間的帶細粉氣流旋轉速度加快，粉料會對風管和軸套產生強烈的摩擦，打散器把轉子中間的渦流打散，從而減少對風管和軸套的表面磨損。通過調節轉子轉速，可以方便地調節產品細度。 
 三、特點 
1、采用雙層撒料盤結構，對喂入選粉機的混合粉料進行兩次撒料，使選粉機撒料更均勻，避免分級柱面出現空洞現象。 
2、進風位置改為下部進風。進入的氣流在機體下部四周均勻分布，上升到導向葉片外側，再經導向葉片均勻進入分級區，這樣才能真正獲得均勻的圓柱形渦流場。上部配有特制的料氣均勻混合裝置，其作用是：一方面可以提高粉料拋撒的均勻性，另一方面可以提前實現料氣混合。 
3、在二次撒料盤的下部有一種強制氣流旋轉裝置,隨轉子一起旋轉。這種裝置的作用是:一方面將從二次緩沖板上下落的粉料所形成的料幕盡快剝離，與氣流同步旋轉進入分級狀態，另一方面 “強迫”來自上部的氣流與轉子同步旋轉。 
4、針對超細粉分級的要求，選擇了不同高徑比的轉子結構，該結構更有利于對低密度、高細度要求的粉體的分級。 
5、取消三次風。三次風對粗粉中殘留細粉起到一些漂洗作用，但三次風只能對很少比例的粗粉有漂洗作用，效果并不明顯，而且三次風對分級區渦流場的均勻性有一定的影響，因而對選粉機的選粉效率也有一定的影響。 
6、一般采用磨內風從上進風口進入選粉機，進入分級區時不需要從導向葉片經過，因而對導向葉片的磨損小。 
7、結構緊湊、傳動功率小、電耗低、重量輕、運行平穩可靠，易于布置，土建投入小，節能效果顯著。  
 四、技術參數