So sánh máy nghiền đứng và máy nghiền bi trong hệ thống nghiền đá vôi
1. Phân tích kết cấu thiết bị
1. Nhà máy bóng
Máy nghiền bi bao gồm một hình trụ nằm ngang, một trục rỗng để nạp và xả vật liệu, và một đầu nghiền.Xi lanh là một hình trụ dài với thân mài bên trong.Nói chung, nó là một quả bóng thép, và nó được nạp vào xi lanh theo các đường kính khác nhau và tỷ lệ nhất định.Thân máy mài cũng có thể được làm bằng các đoạn thép.
Vật liệu được chọn theo kích thước hạt của vật liệu nghiền và vật liệu được nạp vào xi lanh thông qua trục rỗng ở đầu nạp của máy nghiền bi.Khi máy nghiền bi quay, thân máy nghiền được gắn vào tấm lót của xi lanh gần đó do tác động của quán tính, lực ly tâm và ma sát.Xi lanh được lấy đi, và khi nó được đưa đến một độ cao nhất định, nó sẽ bị ném xuống do trọng lực của chính nó, và vật mài rơi xuống sẽ nghiền nát các vật liệu trong xi lanh như một viên đạn.
Vật liệu được đưa vào theo hình xoắn ốc và đều vào khoang đầu tiên của máy nghiền thông qua trục rỗng cấp liệu bằng thiết bị cấp liệu.Trong buồng có các tấm lót bậc hoặc tấm lót lượn sóng, bên trong lắp đặt các quả bóng thép có thông số kỹ thuật khác nhau.Vòng quay của xi lanh tạo ra lực ly tâm để đưa các quả bóng thép lên một độ cao nhất định.Sau khi rơi xuống, nó sẽ đập và nghiền vật liệu.Nguyên liệu được nghiền thô ở kho thứ nhất, sau đó được đưa vào kho thứ hai thông qua ngăn đơn.Kho thứ hai có lớp lót phẳng và cũng chứa đầy bi, sau đó nghiền vật liệu lại.Bột được xả qua lưới xả để hoàn thành thao tác nghiền.
Trong quá trình quay của xi lanh, thân mài cũng có hiện tượng trượt.Trong quá trình trượt, vật liệu được tạo hiệu ứng mài.Để sử dụng hiệu quả hiệu ứng mài, khi mài vật liệu có kích thước hạt lớn hơn thường là 20 lưới, xi lanh thân máy mài Được chia thành hai phần bằng bảng phân vùng, nó trở thành một kho kép.Khi vật liệu vào kho đầu tiên, nó bị nghiền nát bởi những quả bóng thép.Khi vật liệu vào kho thứ hai, rèn thép nghiền vật liệu và vật liệu nghiền mịn được làm rỗng từ đầu xả.Xả trục, khi nghiền vật liệu có các hạt thức ăn nhỏ, chẳng hạn như xỉ cát số 2, tro bay thô, xi lanh máy nghiền có thể là máy nghiền silo đơn không có vách ngăn, và khối lượng nghiền cũng có thể được sử dụng cho các phần thép.
2. máy nghiền đứng
Máy nghiền đứng là một thiết bị nghiền quy mô lớn lý tưởng, được sử dụng rộng rãi trong xi măng, năng lượng điện, luyện kim, công nghiệp hóa chất, khoáng sản phi kim loại và các ngành công nghiệp khác.Nó tích hợp nghiền, sấy khô, nghiền, phân loại và vận chuyển, và có hiệu quả sản xuất cao.Nó có thể nghiền nguyên liệu dạng khối, dạng hạt và dạng bột thành các nguyên liệu dạng bột cần thiết.
Hình 2: Sơ đồ cấu trúc máy nghiền đứng
Nguyên lý làm việc của máy nghiền đứng: động cơ điều khiển bộ giảm tốc để quay đĩa mài và vật liệu được nghiền được đưa đến tâm của đĩa mài quay bằng thiết bị nạp khóa khí.Dưới tác động của lực ly tâm, vật liệu di chuyển đến ngoại vi của đĩa mài và đi vào bàn con lăn mài.Dưới tác động của thiết bị thủy lực và cánh tay truyền động, con lăn mài tác dụng lực mài lên vật liệu trong bàn con lăn, và vật liệu bị nghiền nát bằng cách ép đùn và cắt.Đồng thời, gió được thổi lên với tốc độ cao từ vòng gió bao quanh cối xay, và vật liệu nền được thổi lên bởi luồng không khí tốc độ cao ở vòng gió.Một mặt, vật liệu thô hơn được thổi trở lại cối xay để nghiền lại;Vật liệu được sấy khô và bột mịn được đưa vào thiết bị phân tách bằng không khí nóng để phân loại.Bột mịn đủ tiêu chuẩn đi ra khỏi máy nghiền cùng với luồng không khí và được thiết bị thu gom bụi thu gom dưới dạng sản phẩm.Nó sẽ được nghiền lại cùng với các vật liệu mới được nạp vào, và chu trình này sẽ hoàn thành toàn bộ quá trình nghiền.
3. Cơ cấu nghiền của máy nghiền bi và máy nghiền đứng
3.1 Cơ chế nghiền của máy nghiền bi
Như chúng ta đã biết, là một thiết bị nghiền truyền thống, máy nghiền bi luôn ở vị trí độc quyền trong hoạt động nghiền vật liệu.Do các khiếm khuyết sau đây trong cơ chế nghiền của máy nghiền bi, tỷ lệ sử dụng năng lượng hiệu quả là cực kỳ thấp.Theo báo cáo dữ liệu, thường chỉ từ 1 đến 3%.Do đó, việc tiết kiệm năng lượng trong hoạt động nghiền cũng là một trong những vấn đề cần được quan tâm nhằm tiết kiệm và giảm tiêu hao năng lượng.
Cơ chế nghiền của máy nghiền bi dựa trên tác động và mài, và các đặc điểm của nó:
(1) Cần phải đưa cùng một lúc các cơ thể nghiền và vật liệu nặng hàng chục tấn, thậm chí hàng trăm tấn lên một độ cao nhất định;
(2) Lực của cơ thể mài tác dụng lên vật liệu thay đổi rất lớn mà con người không thể kiểm soát được;
(3) Có những va chạm vô ích giữa các vật mài và giữa các vật mài và lớp lót, và một lượng lớn năng lượng bị lãng phí;
(4) Có hiện tượng mài quá mức;
(5) Tiếng ồn lớn, thường là 100-120dB (mức âm thanh A);
(6) Thân mài tiêu hao nhiều.
Trước đây, việc chuyển đổi tiết kiệm năng lượng của hệ thống nghiền chỉ giới hạn ở việc chuyển đổi chính máy nghiền bi và hệ thống của nó, chẳng hạn như cải tiến lớp lót máy nghiền, tấm ngăn, điều chỉnh độ dốc của thân máy nghiền, thông gió bên trong máy nghiền, giảm kích thước hạt của vật liệu đầu vào, v.v. Đã đạt được hiệu quả nhất định trong việc tăng sản lượng và tiết kiệm năng lượng, nhưng không giải quyết được cơ bản các vấn đề tồn tại trong cơ chế nghiền của máy nghiền bi.
3.2 Cơ cấu nghiền của máy nghiền đứng
Khi máy nghiền đứng nghiền vật liệu, nó sẽ ép lớp vật liệu được hình thành bởi các vật liệu rời thông qua bề mặt của hai phần tử cán được ép chặt bên trong, và dần dần nghiền hoặc nghiền chúng thành bột.
Các con lăn nghiền trong máy nghiền đứng có thể di chuyển được và áp suất nghiền được truyền bởi lớp vật liệu nén được lấp đầy trong khoảng trống giữa các con lăn.
Hoạt động của máy nghiền đứng có các tính năng chính sau:
(1) Lực của con lăn mài tác dụng lên vật liệu có thể được kiểm soát một cách giả tạo để đảm bảo rằng lực tác dụng lên vật liệu và thiết bị là đồng nhất và không đổi.
(2) Bột mịn đủ tiêu chuẩn có thể được phân loại kịp thời.
(3) Thân máy nghiền đứng thực hiện hoạt động ít tiếng ồn.
(4) Tích hợp năm quy trình nghiền, nghiền, sấy khô, phân loại và vận chuyển.
Do cấu trúc hợp lý và phương pháp nghiền của máy nghiền đứng, hiệu suất nghiền của máy nghiền đứng cao hơn so với máy nghiền bi.
2、Phân tích hệ thống mài
1. So sánh Sơ đồ nghiền bột của máy nghiền bi và máy nghiền đứng
1.1 So sánh các kế hoạch quy trình cho máy nghiền bi và máy nghiền đứng
Nghiền đá vôi có thể được thực hiện bằng máy nghiền đứng hoặc máy nghiền bi.Mặt trên của máy nghiền đứng đi kèm với một dải phân cách.Bằng cách điều chỉnh van vòng khí, có thể thay đổi độ mịn của sản phẩm và tải trọng của lớp vật liệu bên trong máy nghiền có thể đồng đều và ổn định.Sau khi bột được thải ra khỏi máy nghiền, nó đi vào bộ thu bụi túi xung với luồng không khí của quạt hút để thu gom, sau đó đi vào silo bột đá vôi để lưu trữ thông qua thiết bị vận chuyển ngang và dọc, như trong Hình 4. Nếu đó là một máy nghiền bi, sau khi bột được thải ra, trước tiên nó sẽ đi qua bộ cô đặc bột hiệu quả để phân loại.Bộ cô đặc bột có rôto được dẫn động bởi động cơ biến tần và quay theo phương thẳng đứng.Bằng cách điều chỉnh tốc độ của rôto và tốc độ thông gió của bộ cô đặc bột, độ mịn của thành phẩm được điều chỉnh.Vật liệu thô đã được phân loại được gửi trở lại đầu vào của máy nghiền thông qua băng tải trục vít để nghiền tiếp.Bột có độ mịn cần thiết đi vào bộ thu bụi túi xung cùng với luồng không khí của quạt hút để thu gom, sau đó đi vào silo bột đá vôi để lưu trữ thông qua thiết bị vận chuyển ngang và dọc, như trong Hình 3.
Hình 3: Sơ đồ quy trình của hệ thống nghiền bi nghiền
Hình 4: Sơ đồ quy trình của hệ thống bột nghiền đứng
Luồng quy trình được hiển thị trong Hình 3 là "hệ thống thu gom bụi hai giai đoạn".Quá trình này rất phức tạp, có nhiều thiết bị hệ thống và có nhiều điểm lỗi hệ thống.Hệ thống được đặc trưng bởi hoạt động khó khăn, nhiều ràng buộc về bố cục quy trình và dấu chân lớn.Mặc dù không cần thiết bị thu bụi nồng độ cao nhưng khoản đầu tư tương đối cũng rất đáng kể.
Luồng quy trình được minh họa trong Hình 4 là một "hệ thống thu gom bụi sơ cấp".Nó có ưu điểm là dòng quy trình đơn giản, ít thiết bị hệ thống hơn, ít điểm lỗi hệ thống hơn, vận hành hệ thống thuận tiện, bố trí quy trình linh hoạt và không làm mòn cánh quạt chính của hệ thống.Nhưng nó đòi hỏi cấu hình của bộ thu bụi nồng độ cao, tương đối đắt tiền.
Qua so sánh có thể thấy quá trình mài đứng đơn giản, chiếm ít diện tích và không gian.Bản thân quá trình nghiền đứng có bộ cô đặc bột và không cần thêm bộ cô đặc bột và thiết bị nâng, dẫn đến ít thiết bị hệ thống hơn.Hệ thống có ít điểm lỗi, vận hành thuận tiện và bố trí quy trình linh hoạt.Quy trình đơn giản, bố cục nhỏ gọn, có thể bố trí ngoài trời.Diện tích tòa nhà chiếm khoảng 70% hệ thống máy nghiền bi, và không gian tòa nhà chiếm khoảng 50-60% hệ thống nghiền thành bột của máy nghiền bi.
1.2 So sánh sơ đồ hệ thống máy nghiền bi và máy nghiền đứng
Hệ thống nghiền bột máy nghiền đứng kiểu HVM được sử dụng trong nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch được so sánh với hệ thống nghiền bột nghiền bi ban đầu của nhà máy.
Bảng 1: So sánh các sơ đồ hệ thống chuẩn bị bột đá vôi
chương trình dự án
Đề án 1
Đề án 2
Năng lực sản xuất（t/h）
≥40
≥35
Độ mịn của sản phẩm
325 lưới 90% vượt qua
250 lưới 90% vượt qua
Công suất tiêu thụ của sản phẩm (kWh/t)
~35
~60
Được phép nhập Độ ẩm mài (%)
≤15
≤5
Kích thước hạt cho phép của vật liệu mài (mm)
≤40
≤25
Công suất động cơ chính của nhà máy（kW）
560～630
1500
Máy tách bột
Tự mang gì bên mình
Hệ thống được cấu hình lại
Công suất cài đặt hệ thống（kW）
920
～2200
Giá thiết bị (Mười nghìn)
Cối xay
500
380
thiết bị hệ thống
≤700
≤750
Chi phí xây dựng (Mười nghìn)
≤30
≤85
Chi phí lắp đặt (Mười nghìn)
≤15
≤42
Tổng mức đầu tư(Mười nghìn)
≤805
≤877
Tiếng ồn (dB)
≤85
≥100
Công suất sấy
To lớn
Bé nhỏ
Khối lượng thông gió hệ thống
To lớn
Bé nhỏ
Khối lượng bảo trì thiết bị hệ thống
Bé nhỏ
To lớn
Quy trình hệ thống
Đơn giản
Tổ hợp
Bố cục quy trình máy chủ hệ thống
trong nhà
trong nhà
Từ Bảng 1, có thể thấy rằng sử dụng hệ thống nghiền bi phát sinh thêm gần 10% đầu tư so với sử dụng hệ thống nghiền đứng.Tuy nhiên các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đều thấp hơn so với hệ thống nghiền bột đứng.Đặc biệt đối với mức tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm, hệ thống phay đứng thấp hơn từ 30% đến 40% so với hệ thống phay bi.Có thể thấy hệ thống bột nghiền đứng vượt trội hơn nhiều so với hệ thống bột nghiền bi về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.Xét về các chỉ tiêu kỹ thuật khác, hệ thống bột nghiền đứng cũng cao cấp hơn rất nhiều.
3、Phân tích kết luận
Qua so sánh toàn diện giữa hệ thống phay nghiền bi và hệ thống phay đứng, có thể thấy ưu điểm của hệ thống phay đứng so với hệ thống phay nghiền bi là:
(1) Giảm đáng kể chi phí đầu tư sản xuất
Hệ thống bột nghiền dọc có quy trình xử lý đơn giản, bố cục nhỏ gọn và diện tích nhỏ.Bản thân máy nghiền đứng đã đi kèm với thiết bị cô đặc bột mà không cần thêm thiết bị cô đặc bột và thiết bị nâng hạ.Khí chứa bụi từ máy nghiền có thể được thu gom trực tiếp bằng thiết bị hút bụi túi nồng độ cao nên quy trình đơn giản, bố trí gọn nhẹ, có thể bố trí ngoài trời.Diện tích tòa nhà chiếm khoảng 70% hệ thống nghiền bi và không gian tòa nhà chiếm khoảng 50-60% hệ thống nghiền bi.
(2) Hiệu quả sản xuất cao, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường
Máy nghiền đứng áp dụng nguyên lý nghiền lớp vật liệu trên giường để nghiền vật liệu, với mức tiêu thụ năng lượng thấp.Mức tiêu thụ điện năng của hệ thống nghiền bột thấp hơn 30% ~ 40% so với hệ thống nghiền bột của máy nghiền bi.Hơn nữa, với sự gia tăng độ ẩm của nguyên liệu, hiệu quả tiết kiệm năng lượng rõ ràng hơn và không có hiện tượng dán bóng.Máy nghiền đứng không có âm thanh va chạm kim loại của các viên bi thép va chạm với nhau hoặc va chạm với tấm lót trong máy nghiền bi nên độ ồn thấp, thấp hơn 20-25dB so với máy nghiền bi.Ngoài ra, máy nghiền đứng áp dụng hệ thống Kín hoàn toàn, hệ thống hoạt động dưới áp suất âm nên không có bụi và môi trường trong sạch.
(3) Vận hành và bảo trì dễ dàng, bảo trì thuận tiện
Máy nghiền đứng được trang bị hệ thống điều khiển tự động, có thể đạt được điều khiển từ xa và dễ vận hành;Bằng cách sửa chữa xi lanh dầu và lật cánh tay đòn, việc thay thế ống bọc con lăn và tấm lót sẽ thuận tiện và nhanh chóng, giảm tổn thất về thời gian ngừng hoạt động của doanh nghiệp.Do các bộ phận nghiền chính được làm bằng vật liệu chịu mài mòn nên độ mài mòn không nhanh bằng máy nghiền bi.Có thể thay thế thân máy mài thường xuyên ngay cả khi cần bảo trì các bộ phận máy mài trong thời gian ngắn
(4) Chất lượng sản phẩm ổn định và dễ dàng phát hiện
Thành phần hóa học của sản phẩm ổn định và phân bố kích thước hạt đồng đều, có lợi cho hiệu suất sản phẩm tiếp theo.Nguyên liệu ở trong máy nghiền đứng chỉ 2-3 phút, trong khi ở máy nghiền bi mất 15-20 phút.Vì vậy, thành phần hóa học và độ mịn của sản phẩm máy nghiền đứng có thể được đo và hiệu chỉnh nhanh chóng.
(5) Thân máy mài có độ mài mòn thấp, tỷ lệ sử dụng cao và độ mài mòn thấp
Cơ thể mài có độ mài mòn thấp và tỷ lệ sử dụng cao.Do không có sự tiếp xúc kim loại trực tiếp giữa con lăn mài và đĩa mài trong quá trình vận hành máy nghiền đứng, độ mài mòn nhỏ và mức tiêu thụ kim loại trên một đơn vị sản phẩm thường là 5-10 gam / tấn;Tuổi thọ của các bộ phận chống mài mòn là khoảng 10000 giờ.
(6)Khả năng sấy khô cao
Máy nghiền đứng sử dụng không khí nóng để vận chuyển vật liệu.Khi nghiền vật liệu có độ ẩm cao, nhiệt độ không khí đầu vào có thể được kiểm soát để đảm bảo sản phẩm đạt được độ ẩm cuối cùng cần thiết.Trong máy nghiền đứng, vật liệu có độ ẩm lên đến 20% có thể được sấy khô.
(7) Tiếng ồn thấp, ít bụi và môi trường hoạt động sạch sẽ
Trong quá trình vận hành máy nghiền đứng, trục nghiền và đĩa mài không tiếp xúc trực tiếp với nhau và không có âm thanh va chạm kim loại của các quả bóng thép va chạm với nhau hoặc va vào tấm lót trong máy nghiền bi.Do đó, tiếng ồn thấp, thấp hơn 20-25 decibel so với máy nghiền bi.Ngoài ra, máy nghiền đứng áp dụng hệ thống hoàn toàn kín, hoạt động dưới áp suất âm, không có bụi và môi trường sạch sẽ.
