几类石油焦专用超细磨粉机的介绍及技术特点


来源:中国粉体网

标签石油焦
石油焦粉的合适粒径在“油改粉”燃烧系统中,石油焦粉采用直接喷燃的方式进行燃烧。通过文献,对武汉石化100~200目的石油焦粉进行燃烧试验时发现,焦粉粒径越大,其颗粒表面积缩小,使得燃料的最大燃烧速率和燃尽温度的发生下降。所以焦粉颗粒越细越好。但是焦粉制备成本会随着粒度的减小而增大,因此在实际使用中,选择颗粒度在160~200目之间就基本满足了燃烧工艺和经济性的需要。

    石油焦常温可磨系数(哈德格罗夫硬度指标)约为73.6,属易破碎和磨细燃料。与煤粉相比,其灰分,金属含量极少,含碳量在90%左右,因而不易造成磨损。但其亦为热敏性物料,对温度比较敏感,当粉碎机内温度过高时,容易造成石油焦颗粒硬度下降,已粉碎颗粒粘连等,影响产量。因此普通的粉碎磨是不能直接用来进行加工的,需要进行较大的改动设计。目前可用的专用粉碎磨主要有立磨、冲击磨、改型雷蒙磨等,其中又以冲击磨的应用最为广泛。以下简介这3种专用磨。

    1、立式研磨机

    立磨以德国CLAUDIS PETERS技术公司(简称CP公司) 生产的石油焦立式研磨机为代表,国内的以台湾立磨为典型案例进行分析。不同厂家生产的立磨其工作原理大致相同。

    研磨件包括有上磨环、磨球、下磨环,研磨件为金属铸件,具有高耐磨性能,根据系统产能的不同配有不同数量的磨球。研磨机内的液压装置产生研磨压力,液压缸拉动弹簧张紧架把研磨压力均匀地分配到压环、上下磨环及研磨球上,使得上下磨环及研磨球转动,不停地将机内物料反复碾碎成粉料。

    1.1 立磨的技术特点

    研磨件包括有上磨环、磨球、下磨环,研磨件为金属铸件,具有高耐磨性能,根据系统产能的不同配有不同数量的磨球。研磨机内的液压装置产生研磨压力,液压缸拉动弹簧张紧架把研磨压力均匀地分配到压环、上下磨环及研磨球上,使得上下磨环及研磨球转动,不停地将机内物料反复碾碎成粉料。

    立磨的研磨元件是高性能的金属耐磨铸件,且研磨区域结构简单,无需轴承和密封,研磨件免维修,避免了未知预期的停工和维修成本的增加。运行过程中研磨球的运动轨迹在同一水平上规则转动,则噪音比较低。系统工艺流程简单,成品细度分布较为稳定。

    1.2 立磨的应用情况

    从结构上看,立磨属于大型研磨机,设备体积庞大,需要专门的厂房安置,并以配套的焦粉进/出输送装置,适用于大型火电站和其它石油焦粉用量很大的生产企业的燃料使用需求。其高昂的设备初投资
价格使得其使用范围受到很大的制约,以台湾立磨为例,其立磨价格普遍在500万人民币左右,相似的国产磨的价位也要200~300万,严重影响其推广和使用。一般的玻璃企业根本无力承担如此高昂的投资,故很少有玻璃企业选用其作为制粉设备。

    2、改型雷蒙磨

    雷蒙磨是我国长期以来使用的主力粉磨机,在粗粉(100~400目)加工中,其性能稳定、适应性强、性价比高,得到广大矿山企业的肯定。但其缺点也很突出,主要体现在机械故障率高,耗电大,噪音大。又由于其工作时采用的是正压风力,故粉尘外泄较多,不仅环境污染大,而且还严重影响其操作员的身体健康。系统效率低,产品的收集系统分离效果不理想,大量的细粉得不到快速有效的收集而在系统中重复循环造成动力做无用功损失。故其在石油焦磨粉系统中应用较少。

    3、冲击磨

    目前普遍使用的石油焦粉碎磨是冲击式专用磨。

    螺旋给料机将物料输送到机体内部,物料经高速旋转的锤盘带动甩向机体壁的定子齿圈进行撞击,较大的颗粒反弹回锤盘上的锤头撞击,加之物料之间的相互撞击导致剪切磨损,粉碎后的物料在负压风流中分离,细小的颗粒经过引流环进入分级轮分级后被吸入旋风分离器,颗粒大的物料被引流环送回粉碎室予以重新粉碎,以获得合格的颗粒细度产品。

    3.1 技术特点

    石油焦是热敏性物料,该种物料对粉碎加工过程中的机内温度要求很敏感,所以需要粉碎系统具备大风量可以迅速散热,避免受热变软产生黏附成大颗粒,所以适合用的粉碎机必须具备大风量的特性。冲击磨系统大风量设计决定了其机内工作温度比较低,适合对加工温度的要求很敏感的热敏性物料的加工。冲击磨的粉碎原理主要是高速冲击粉碎,原理简单高效,操作容易;单位能耗的粉碎能力强,且产品粒度容易调节;风冷式设计,系统运行风量大,机内粉碎空间大,可实现超细粉末的加工。目前此类型机器的最主要和最佳的用途是对物料进行超细粉碎(1250目以上)。

    3.2 冲击式石油焦粉碎磨缺陷和不足

    分级式冲击磨主要用于化工、非金属矿等脆性物料产品的超细粉碎,充分体现出粉碎效率高,能耗省,性价比高的优异特性。目前市面上所销售的粉碎磨绝大多数是采用冲击磨来加工石油焦粉,最主要原因是因为其系统大风量设计,机内温度低,适合用于热敏性物料的加工。但对于加工产品细度要求不高(仅为160~200目)的石油焦而言,使用冲击磨来加工存在相当的浪费和经济效益差的问题。

    (1)粉碎机理单一,单位产能偏小

    冲击磨是目前粉碎机领域一项很成熟的整机设备, 其最佳使用领域是用于加工超细粉体(1000~1250目);以福建丰力科技有限公司的ACM系列冲击式粉碎机为例简介:ACM-700B型号,单机产品细度可达3~100UM,产品产量180~1000kg/h。其技术特点是用于加工小比重、大比容的物料。广泛应用于化工(AC发泡剂等)、农药、染料、食品、非金属矿等行业。其不足之处是产量产能较小。由于采用的是单一的高速冲击粉碎,决定了其单机生产规模相比其他类型(雷蒙磨、球磨、立磨等)的单位产能偏小。

    如果要提高产量,则必须增大粉碎副的面积和体积,造成机体扩大,功耗增加,单位物料粉碎成本增加。以一条500t/d浮法玻璃生产线为例,每小时要消耗20t左右的石油焦粉。目前市面上最大产能的单台石油焦冲击磨的制粉系统无法满足大批量燃料的生产需求,往往必须配备多台套的冲击磨同时进行加工。使得制粉系统的设备初投资增加,加工车间占地面积增加,加重了玻璃企业的经济负担。

    (2)设备维护使用成本高

    冲击磨粉碎机理和粉碎副的单一,造成机内高速运转的轴承和粉碎副的负担过重,在大量的物料粗粉高速撞击下,过早地消耗了转盘和粉碎副的正常使用寿命。需每隔一段时间进行更换磨损过度的磨盘和锤头、衬板等部件。磨盘和锤头等粉碎件通常是由耐磨的材料制成的,造价比较高,在该型机器的正常使用寿命周期内还得多次地更换易损件。在更换过程中,还需要拆卸主机。由于主机结构尺寸和重量较大,要将分级机构和风管等部件拆卸,需使用吊机等大型设备进行操作,更换费时费力,使得日常使用维护工作量增加。设备检修人员定期检修更换磨损件、注油加润滑、停机更换配件产生的经济损失和配件的增加采购,增加了设备正常的使用维护成本。
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