一種用于水泥粉磨的非金屬研磨介質(zhì)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水泥粉磨領(lǐng)域，具體是用于水泥粉磨的非金屬研磨介質(zhì)及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥粉磨是通過球磨機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)磨內(nèi)裝載的大量研磨介質(zhì)的碰撞、摩擦、滾動、擠壓等多種方式將原料粉碎并混勻。當(dāng)前水泥粉磨普遍采用金屬研磨介質(zhì)(鋼球或鋼鍛)，金屬研磨介質(zhì)具有強(qiáng)度高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但是采用金屬研磨介質(zhì)作為水泥粉磨介質(zhì)，具有以下的不足:
一是采用金屬研磨介質(zhì)，會產(chǎn)生大量的靜電，由于大量微小的帶有靜電的水泥微粉包裹在金屬研磨體的周圍，降低了金屬研磨體之間的碰撞力度，降低了粉磨效率。需要添加助磨劑來提高效率，從而增加了水泥成本。
[0003]二是金屬研磨介質(zhì)的比重較大，造成磨機(jī)電耗很大，達(dá)不到節(jié)能要求。
[0004]非金屬研磨介質(zhì)目前主要常用于陶瓷粉的濕法研磨，磨內(nèi)沖擊力相對小，同時(shí)由于非金屬研磨介質(zhì)的成分與陶瓷的成份相近，再加上粉碎后的陶瓷粉還要進(jìn)行燒制，所以，即使有少量的非金屬研磨介質(zhì)進(jìn)入陶瓷粉中，也不會影響陶瓷的質(zhì)量。
[0005]但對于水泥球磨機(jī)來說，屬于干法粉磨，在不改變磨機(jī)參數(shù)下，直接用非金屬研磨介質(zhì)代替金屬研磨介質(zhì)，會產(chǎn)生非金屬研磨介質(zhì)易開裂、表面產(chǎn)生麻點(diǎn)的現(xiàn)象，會降低磨粉效率。所以，到現(xiàn)在為止，并沒有找到一種合適的非金屬研磨介質(zhì)，來代替金屬研磨介質(zhì)。
[0006]優(yōu)先權(quán)事項(xiàng):
申請日:2015年01月06日。申請?zhí)?2015100032948。申請人:朱暉葉正茂。發(fā)明創(chuàng)造名稱:氧化鋁陶瓷球作為研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于水泥粉磨的非金屬研磨介質(zhì)，由于非金屬研磨介質(zhì)的比重比金屬研磨介質(zhì)小，因此在水泥球磨機(jī)內(nèi)替代金屬研磨介質(zhì)，并適當(dāng)配合磨機(jī)調(diào)整，可以使磨機(jī)電耗大大降低，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的；同時(shí)可以防止產(chǎn)生靜電，減少靜電吸附，提高粉磨效率。
[0008]本發(fā)明是通過以下措施來實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明涉及一種用于水泥粉磨的非金屬研磨介質(zhì)，其特征是以氧化鋁或礬土為主要原材料，通過配料、成型、煅燒制作而成；所述非金屬研磨介質(zhì)中Al2O3的含量為50-98wt%，抗壓強(qiáng)度高于lOOOMpa，莫氏硬度達(dá)到7以上。
[0009]上述本發(fā)明所述的非金屬研磨介質(zhì)，為了其改善研磨性能，還含有2_50wt%的其它組分，所述的其它組分為氧化硅、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氮化硅、氧化鋯和納米粉體中的一種或幾種。
[0010]上述本發(fā)明所述的非金屬研磨介質(zhì)，更優(yōu)選的方案為，所述非金屬研磨介質(zhì)中Al2O3的含量為70-98wt%，其它成分的含量為2-30wt%，抗壓強(qiáng)度高于2000Mpa，莫氏硬度達(dá)到8以上。
[0011]上述本發(fā)明所述的非金屬研磨介質(zhì)，成型時(shí)為壓制成型，壓制成型時(shí)壓力為40-150MPa ;煅燒時(shí)的溫度為1100-1600 °C?；蛘撸尚蜁r(shí)為滾制成型，煅燒時(shí)的溫度為1100-1600°C。
[0012]上述本發(fā)明所述的非金屬研磨介質(zhì)，所述的非金屬研磨介質(zhì)制作成球形或鍛形(即陶瓷球或陶瓷鍛);所述陶瓷球的直徑為15-120mm ;所述陶瓷鍛的直徑為10 -70mm，長度為 15 _70mm。
[0013]本發(fā)明還涉及上述的非金屬研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用。
[0014]上述的非金屬研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用，非金屬研磨介質(zhì)的填充率在20-50%的范圍內(nèi)。
[0015]本發(fā)明還涉及氧化鋁陶瓷球或陶瓷鍛作為研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用。
[0016]上述的非金屬研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用，陶瓷球或陶瓷鍛在水泥球磨機(jī)中的填充率為20-50% ;陶瓷球或陶瓷鍛中Al2O3的含量為70-98wt%，其他成分的含量為2-30wt%o
[0017]本發(fā)明的有益效果:
第一，本發(fā)明采用以氧化鋁為主要成分的非金屬研磨介質(zhì)，用于水泥球磨機(jī)中，由于氧化鋁陶瓷材料的比重小于金屬研磨介質(zhì)，可以顯著降低磨機(jī)電耗，從而達(dá)到節(jié)能降耗。雖然非金屬研磨介質(zhì)填充量高，但就綜合效益來說，與采用金屬研磨介質(zhì)相比，仍然具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0018]第二，采用本發(fā)明的非金屬研磨介質(zhì)，在水泥球磨機(jī)內(nèi)替代金屬研磨介質(zhì)，可以防止產(chǎn)生靜電，減少靜電吸附，提高粉磨效率；在相同的球磨機(jī)填充率的前提下，磨機(jī)電耗大大降低，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0019]第三，本發(fā)明采用以氧化鋁為主要成分的非金屬研磨介質(zhì)，即使有少量的顆粒脫落到水泥中，由于其強(qiáng)度高，能起到微粉填充的效果，不會影響水泥質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供了一種氧化鋁陶瓷球或陶瓷鍛作為研磨介質(zhì)在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用，氧化鋁陶瓷球或陶瓷鍛以氧化鋁或礬土為主要原材料，加入少量其它材料，如氧化硅、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氮化硅、氧化鋯、納米粉體等，經(jīng)過配料、壓制或滾制成型、煅燒等步驟制得，所得氧化鋁陶瓷球中Al2O3的含量為50-98wt%，其他材料的含量為2-50wt%。
[0021]氧化鋁陶瓷球作為研磨介質(zhì)按照一定配比裝入水泥球磨機(jī)內(nèi)，根據(jù)研磨物料和磨機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，填充率在20-50%。
[0022]由于氧化鋁陶瓷球或陶瓷鍛的莫氏硬度達(dá)到7以上，抗壓強(qiáng)度高于lOOOMpa，具有良好的破碎和研磨能力，并且能消除部分靜電吸附，減少凝聚和所謂的緩沖層，從而提高磨機(jī)產(chǎn)量和粉磨效果；由于氧化鋁陶瓷球或陶瓷鍛的比重遠(yuǎn)小于金屬研磨球，不僅能提高磨機(jī)產(chǎn)量，同時(shí)磨機(jī)的耗電量大大降低，從而降低磨機(jī)能耗，達(dá)到節(jié)能降耗，提高粉磨效率的目的，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0023]實(shí)施例1
以氧化鋁微粉為主要原材料，粉磨至800目，通過成球機(jī)滾制成型至規(guī)定尺寸、煅燒至1500度，制得Al2O3含量為95wt%的氧化鋁陶瓷球。所得氧化鋁陶瓷球的體積密度為3.8g/cm3，抗壓強(qiáng)度高于2000Mpa，莫氏硬度達(dá)到8以上。
[0024]在Φ3.2X13m三倉水泥球磨機(jī)中，將上述制得的氧化鋁陶瓷球替換第三倉的金屬研磨介質(zhì)，以35%的填充率計(jì)算，原本金屬研磨介質(zhì)裝載量為91噸，生產(chǎn)每噸水泥的平均電耗約38kW-h ;使用氧化鋁陶瓷球?yàn)?8噸，其中分別是直徑20mm的8噸，直徑30mm的22噸，直徑40_的8噸，通過配合磨機(jī)操控，與金屬研磨介質(zhì)相比，磨機(jī)研磨效率基本相同，同時(shí)減少了助磨劑的使用量，磨機(jī)生產(chǎn)每噸水泥平均電耗能降低到33kW.h以下。氧化鋁陶瓷球的磨耗為12克/噸水泥。
[0025]實(shí)施例2
以氧化鋁微粉為主要原材料，粉磨至800目，通過壓力機(jī)壓制成型，成型壓力為10Mpa,成型尺寸為直徑20mm，長度25mm的鍛形，煅燒至1520度，制得Al2O3含量為92wt%的氧化鋁陶瓷鍛。所得氧化鋁陶瓷鍛的體積密度為4.5g/cm3，抗壓強(qiáng)度高于2100Mpa，莫氏硬度達(dá)到8以上。
[0026]在Φ 3.0X Ilm 二倉水泥球磨機(jī)中，將上述制得的氧化鋁陶瓷鍛替換第二倉的金屬研磨介質(zhì)，以33%的填充率計(jì)算，原本金屬研磨介質(zhì)裝載量為60噸，生產(chǎn)每噸水泥的平均電耗約38kW.h ;使用氧化鋁陶瓷鍛為35噸，通過配合磨機(jī)操控，與金屬研磨介質(zhì)相比，磨機(jī)研磨效率基本相同，同時(shí)減少了助磨劑的使用量，磨機(jī)生產(chǎn)每噸水泥平均電耗降低到34kff.h以下。氧化鋁陶瓷鍛的磨耗為10克/噸水泥。
[0027]實(shí)施例3
以礬土礦為主要原材料，粉磨至800目，通過成球機(jī)滾制成型至規(guī)定尺寸、煅燒至1400度，制得Al2O3含量為55wt%的氧化鋁陶瓷球。所得氧化鋁陶瓷球的體積密度為4.4g/cm 3，抗壓強(qiáng)度高于1200Mpa，莫氏硬度達(dá)到7以上。
[0028]在