一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置及其工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種新型水泥粉磨技術(shù)，特別是一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置及其工藝方法。
【背景技術(shù)】
:
[0002]水泥作為當今大宗的人造建筑膠材，在經(jīng)濟建設(shè)中起著重要的作用，但水泥生產(chǎn)消耗大量的石灰石、黏土、煤等不可再生的資源，同時排放數(shù)以億噸計的C02、S0jP NOx等廢氣及粉塵，其生產(chǎn)過程的資源消耗、能源消耗與環(huán)境污染等問題十分突出。
[0003]水泥生產(chǎn)過程中，必須把熟料、混合材等各種主、輔材料從塊狀破碎研磨成比表為600-300m2/g的粉狀物，因此，水泥生產(chǎn)成本中，粉磨電耗所占成本很大。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)，水泥的粉磨生產(chǎn)工藝有球磨機和立磨兩種工藝形式。長期以來，水泥等建筑膠材生產(chǎn)線工藝水泥熟料粉磨都是在球磨機中進行的。球磨粉磨的水泥等建筑膠材具有較好的顆粒特性，有利于水泥等建筑膠材的水化和硬化，這是雖然球磨機其能量的有效利用率較低，僅有2%?5%。卻依然多數(shù)生產(chǎn)工藝仍選用球磨機的主要原因。
[0005]立磨采用了增加摩擦粉磨力及多次擠壓技術(shù)。相對球磨而言，立磨能耗利用率較高，這是粉磨系統(tǒng)優(yōu)先選用立磨主要原因，但立磨的成品細度太均齊了，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀，顆粒大多為多角形。沒有合理顆粒級配，這是限制立磨更廣泛應(yīng)用于水泥粉磨的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種新型水泥粉磨技術(shù)，特別是一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置及其工藝方法。
[0007]本發(fā)明的方案是:
[0008]包括熟料立磨粉磨初加工。其特征在于:把旋窯熟料摻入適量的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣，所述工業(yè)廢棄物脫硫灰渣摻加量以混合料檢測SO3含量不超過3.5%為限。用包括但不僅限于立磨研磨成比表面積為500-200m2/g的粉狀物料。
[0009]包括一種高壓霧化，其特征在于:所述高壓制霧壓力為100-1200PSI，將市售包括但不僅限于有機和無機材料制作的增效劑通過高壓霧化充分附著在物料上。
[0010]包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，其特征在于:通過包括但不僅限于附著式超高頻振動器，振動頻率包括但不僅限于200-20000HZ/S。包括但不僅限于在該裝置中加入0 10-Φ 30mm的鋼球或鋼鍛，所述鋼球或鋼鍛加入量為占該裝置物料通過重量的
5-35%。
[0011]包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，所述一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，可以是一個也可以是若干個組合，各個裝置之間采用包括但不僅限于鐵制板篩阻隔，所述板篩篩孔尺寸比所述加入為占本裝置的鋼球或鋼鍛最小尺寸小10-25%。
[0012]包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，所述一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，可以是一種輸送設(shè)備。
[0013]所述一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置工藝原理:
[0014]經(jīng)立磨處理過的粉狀物料送入超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置。在200-20000HZ/S高頻激振的強烈作用下，物料呈現(xiàn)上下翻騰，處于流化狀態(tài)(沸騰狀態(tài))。鋼球或鋼鍛在超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置內(nèi)除了自身受高頻激振的強烈作用，處于上下翻騰狀態(tài)，同時又受到呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)的粉狀物流帶動，快速的作向上運動。運動到一定高度的鋼球或鋼鍛由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往復(fù)運動，產(chǎn)生強烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細化和均質(zhì)效果。由于采用與球磨機相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補單一立磨的成品細度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷，以很低的電耗就能獲得較高的物料圓度系數(shù)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0016]1、與傳統(tǒng)球磨機相比，粉磨效率呈幾何級提高。
[0017]傳統(tǒng)球磨機工作原理是利用旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)的鋼球或鋼鍛對物料的不斷沖擊和研磨，使物料最終粉磨成合格的產(chǎn)品。由于離心力和摩擦力的作用，鋼球或鋼鍛隨著磨機筒體一起轉(zhuǎn)動。任何一層鋼球或鋼鍛的運動軌跡都是以筒體中心為圓心的圓周運動。當球磨機內(nèi)鋼球或鋼鍛與筒體一起轉(zhuǎn)動而被提升到一定高度以后，因研磨體的離心力小于重力的向心分力，此時，研磨體離開筒壁作拋物線運動實現(xiàn)對磨內(nèi)物料的粉碎和研磨。在這個過程中，鋼球或鋼鍛大部分所作的運動都是無意消耗，這就是為什么球磨機其能量的有效利用率較低，僅有2%?5%的原因。
[0018]另一方面，當球磨機的實際轉(zhuǎn)速達到臨界轉(zhuǎn)速或大于臨界轉(zhuǎn)速時，磨內(nèi)鋼球或鋼鍛的運行軌跡是貼著筒體的圓周運動，不存在分離點和接觸點，即沒有沖擊點，起不到?jīng)_擊粉碎物料的作用:當球磨機的實際運行速度過小時，球磨機沒有能力將鋼球或鋼鍛帶到合理高度，無法形成拋落的運動軌跡來沖擊物料，而只能形成全瀉落狀態(tài)的運動軌跡，也不能很好的起到?jīng)_擊作用。因此，球磨機一般轉(zhuǎn)速僅18r/min左右。
[0019]超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置振動頻率高達200-20000HZ/S ;內(nèi)部物料受此強烈的激振作用，上下翻騰，處于流化狀態(tài)(沸騰狀態(tài))。鋼球或鋼鍛在超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置內(nèi)除了自身受高頻激振的強烈作用，處于上下翻騰狀態(tài)，同時又受到呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)的粉狀物流帶動，快速的作向上運動。運動到一定高度的鋼球或鋼鍛由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往復(fù)運動，產(chǎn)生強烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細化和均質(zhì)效果。由于采用與球磨機相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補單一立磨的成品細度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷，以很低的電耗就能獲得較高的物料圓度系數(shù)。
[0020]另一方面，由于鋼球或鋼鍛始終懸浮在物料中作快速、強烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細化。不產(chǎn)生無意消耗，物料粉磨單產(chǎn)能耗下降30%?70%。
[0021 ] 2、由于采用與球磨機相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補單一立磨的成品細度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷，其成品顆粒呈現(xiàn)與球磨粉磨相同的圓形或近似圓形，顆粒分布及形貌有利于水泥等建筑膠材的水化和硬化。水泥中小于30 μπι的細粉含量增加10%，水泥顆粒分布更為合理，強度增加3?5MPa。
[0022]3、傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的水泥等膠材顆粒因表面能量不足而被范德華力所互引而形成微小的顆粒團。在預(yù)拌混凝土中，水泥顆粒團與水接觸時，表層水化反應(yīng)后產(chǎn)生的毛細力是范德華力的三倍。它們使水化反應(yīng)后的水泥顆粒團外殼硬化，從而阻礙了水進入顆粒團內(nèi)部與最細小，也是最有粘合力的水泥顆粒發(fā)生水化反應(yīng)。因此這些水泥顆粒無法發(fā)揮其粘接力。水化后的水泥顆粒團就像一個具備彈性，塑性，粘性和膠性的微型物體，影響了水泥細小顆粒的繼續(xù)水化。
[0023]本發(fā)明利用超高頻率振動，它使水泥顆粒團變成了一個共振體，從而把水泥顆粒團分裂為單一的顆粒，其比表面積和其晶體纖維結(jié)構(gòu)的生長速度均得到了明顯的提高。應(yīng)用本發(fā)明制備的新型建筑膠材，生產(chǎn)相同等級的水泥產(chǎn)品，旋窯熟料用量可節(jié)省25%以上。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明工藝流程圖的示意圖。
圖2為超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置的示意圖。
【具體實施方式】:
[0024]把旋窯熟料摻入適量的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣，所述工業(yè)廢棄物脫硫灰渣摻加量以混合料檢測SO3含量不超過3.5%為限。用包括但不僅限于立磨初加工研磨成比表面積為500-200m2/g的粉狀物料。
[0025]經(jīng)立磨初加工研磨成比表面積為500_200m2/g的粉狀物料通過超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置后即為成品。
[0026]如圖1所示，物料通過鏟車I進入破碎機2經(jīng)提升機3入庫4，庫4內(nèi)物料經(jīng)計量器5后由提升機6送入立式磨7，出立磨7物料經(jīng)脈沖式除塵設(shè)備8收集后進入超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置9，成品由提升機10提升入成品庫11由散裝車12外售。
[0027]本發(fā)明核心技術(shù)超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置9，如圖2所示，經(jīng)立磨初加工研磨成比表面積為500-200m2/g的粉狀物料從進料口 2喂入，有機和無機材料制作的增效劑以壓力為100-1200PSI進入高壓霧化噴嘴接頭4，使之充分附著在物料上。振動頻率200-20000HZ/S的附著式超高頻振動器3產(chǎn)生強烈的激振作用，使裝置內(nèi)的物料和鋼球或鋼鍛上下翻騰，處于沸騰狀態(tài)。產(chǎn)生強烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動等復(fù)合作用力，實現(xiàn)將物料粉碎、分散、細化和均質(zhì)效果，并獲得較高的物料圓度系數(shù)。
[0028]鐵制篩板6和鐵制篩板8起篩分阻隔作用，有攔截鋼球或鋼鍛及大顆粒物料功能，又具有分級篩分功能。經(jīng)鐵制篩板8分級篩分后的合格成品由出料口 11排出。
[0029]加強筋7可以增加超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置的強度和剛性。頭部襯板
1、底部襯板10以及側(cè)面襯板12具有結(jié)構(gòu)補強，抗沖擊振動作用，延長設(shè)備使用壽命。超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置頂部蓋板5可防止物料粉塵飛揚。
【主權(quán)項】
1.包括熟料立磨粉磨初加工。其特征在于:把旋窯熟料摻入適量的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣，所述工業(yè)廢棄物脫硫灰渣摻加量以混合料檢測SO3含量不超過3.5%為限。用包括但不僅限于立磨研磨成比表面積為500-200m2/g的粉狀物料。
2.包括一種高壓霧化，其特征在于:所述高壓制霧壓力為100-1200PSI，將市售包括但不僅限于有機和無機材料制作的增效劑通過高壓霧化充分附著在物料上。
3.包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，其特征在于:通過包括但不僅限于附著式超高頻振動器，振動頻率包括但不僅限于200-20000HZ/S。包括但不僅限于在該裝置中加入0 l0-(t 30mm的鋼球或鋼鍛，所述鋼球或鋼鍛加入量為占該裝置物料通過重量的5-35%。
4.包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，所述一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，可以是一個也可以是若干個組合，各個裝置之間采用包括但不僅限于鐵制板篩阻隔，所述板篩篩孔尺寸比所述加入為占本裝置的鋼球或鋼鍛最小尺寸小10-25%。
5.包括一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，所述一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置，可以是一種輸送設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新型水泥粉磨技術(shù)，特別是一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置及其工藝方法。包括熟料立磨粉磨初加工、增效劑高壓霧化和一種超高頻振動粉磨與水泥顆粒修正裝置。粉狀物料和鋼球或鋼鍛在200-20000HZ/S高頻激振的強烈作用下，物料呈現(xiàn)上下翻騰，處于沸騰狀態(tài)。產(chǎn)生強烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動等復(fù)合作用力，實現(xiàn)粉磨功能。同時具有彌補單一立磨的成品細度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷。與傳統(tǒng)磨機比，粉磨效率呈幾何級提高，單產(chǎn)能耗下降30％～70％。成品顆粒呈現(xiàn)圓形或近似圓形，其形貌有利于水泥的水化和硬化。水泥顆粒分布更為合理，強度增加3～5MPa，同等級的水泥產(chǎn)品，熟料用量可節(jié)省25％以上。
【IPC分類】C04B7-52
【公開號】CN104788027
【申請?zhí)枴緾N201510046288
【發(fā)明人】彭其雨
【申請人】彭其雨
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年1月27日