本發(fā)明涉及余熱再利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

目前，大部分陶瓷廠采用自然冷卻或者冷卻塔冷卻的方法對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻以便重復(fù)利用，為了保證冷卻水對(duì)設(shè)備的有效冷卻，部分高溫冷卻回水被排放到水溝里面不再進(jìn)入循環(huán)冷體系；也有極少數(shù)對(duì)陶瓷廠的冷卻水進(jìn)行利用，例如有陶瓷廠將冷卻水進(jìn)行儲(chǔ)存，應(yīng)用在員工日常生活中，但是到目前為止沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有陶瓷廠將冷卻水應(yīng)用在原料球磨中。

球磨是陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)重要的工序，當(dāng)球磨機(jī)中水溫比較低，水分子運(yùn)動(dòng)速度低導(dǎo)致球磨漿料粘度大對(duì)球石產(chǎn)生較大的阻力，減小球石沖擊對(duì)原料的作用力，同時(shí)水分子速度低不利于水分子鍥入原料顆粒的裂紋、裂縫、空洞等表面，這些因素造成原料球磨效率低，因此提高球磨的水溫是一種提高球磨效率的有效途徑。由此可知，使用陶瓷廠高溫間的冷卻水進(jìn)行球磨可解決了目前大部分陶瓷廠的高溫間冷卻水浪費(fèi)和余熱未法再利用等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于目前陶瓷廠的冷卻水所帶的熱量沒(méi)有得到應(yīng)用，部分冷卻水還需要耗費(fèi)電能對(duì)其進(jìn)行冷卻的情況，本發(fā)明目的在于提供一種利用陶瓷廠的冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)及其方法，旨在實(shí)現(xiàn)余熱再利用，降低陶瓷廠球磨電耗的目的。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)，包括高溫水箱、低溫水箱、壓機(jī)冷卻水管、空壓機(jī)冷卻水管、窯爐尾氣管和換熱器；所述壓機(jī)冷卻水管的一側(cè)設(shè)置高溫輸水管和低溫輸水管，所述高溫輸水管的另一端連通所述高溫水箱，所述低溫輸水管的另一端連通所述低溫水箱；所述空壓機(jī)冷卻水管連通所述高溫水箱，所述換熱器設(shè)置于所述高溫輸水管內(nèi)并位于所述窯爐尾氣管上，所述高溫水箱和低溫水箱的下端設(shè)置有出水管。

更進(jìn)一步地，還設(shè)置電磁閥門(mén)、流量計(jì)、測(cè)溫探頭和控制器，所述流量計(jì)設(shè)置于出水管的一端上，所述電控閥門(mén)設(shè)置于所述壓機(jī)冷卻水管、空壓機(jī)冷卻水管、高溫輸水管和低溫輸水管的一端，所述測(cè)溫探頭設(shè)置于高溫輸水管的一側(cè)，所述控制器與所述電磁閥門(mén)和流量計(jì)電連接。

使用上述利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)的方法，包括步驟如下：

(1)、設(shè)定球磨機(jī)進(jìn)球水溫，控制電磁閥門(mén)，把空壓機(jī)冷卻水輸送到高溫水箱，下游壓機(jī)冷卻水輸送到低溫水箱，上游壓機(jī)冷卻水經(jīng)加熱后輸送到高溫水箱；

(2)、測(cè)試加熱后的上游壓機(jī)冷卻水的水溫，并將溫度數(shù)據(jù)傳送至控制器；

(3)、根據(jù)設(shè)定溫度控制流量計(jì)，將所述高溫水箱和低溫水箱內(nèi)的水按比例加入球磨機(jī)進(jìn)行原料球磨；

(4)、球磨后停機(jī)，檢驗(yàn)漿料的細(xì)度。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述下游壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值為45℃-50℃，所述空壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值為60℃-70℃。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上游壓機(jī)冷卻水通過(guò)安裝在窯爐尾氣管中的換熱器進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上游壓機(jī)冷卻水加熱后的水溫范圍值為60℃-65℃。

進(jìn)一步地說(shuō)明，對(duì)于步驟(3)中,采用高溫水箱的冷卻水注入到低溫冷卻水的方式，調(diào)整水溫至設(shè)定進(jìn)球溫度。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述進(jìn)球水溫的范圍值為55℃-60℃。

本發(fā)明的有益效果：1.本發(fā)明提供一種陶瓷廠余熱再利用的方法，用窯爐尾氣對(duì)冷卻水進(jìn)行再加熱提高冷卻水回水的水溫，用溫度高的水作為球磨介質(zhì)，發(fā)揮高溫下水分子活性強(qiáng)的特點(diǎn)，提高陶瓷原料球磨時(shí)破碎效率，達(dá)到降低陶瓷原料球磨電耗的效果，節(jié)約成本，環(huán)保節(jié)能；2.本發(fā)明的利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作流程簡(jiǎn)易，通過(guò)設(shè)置高溫水箱和低溫水箱收集陶瓷廠的冷卻水，并通過(guò)窯爐尾氣管里的熱氣對(duì)部分壓機(jī)冷卻水進(jìn)行加熱利用，從而把高溫水箱和低溫水箱的冷卻水根據(jù)進(jìn)球溫度來(lái)控制流量混合所需的溫度，能量再利用，該系統(tǒng)能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：高溫水箱1、低溫水箱2、壓機(jī)冷卻水管3、高溫輸水管31、低溫輸水管32、壓機(jī)冷卻塔33、空壓機(jī)冷卻水管4、窯爐尾氣管5、換熱器51、出水管6、電磁閥門(mén)7、流量計(jì)8、測(cè)溫探頭9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

一種利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)，如圖1所示，包括高溫水箱1、低溫水箱2、壓機(jī)冷卻水管3、空壓機(jī)冷卻水管4、窯爐尾氣管5和換熱器51；

所述壓機(jī)冷卻水管3的一側(cè)設(shè)置高溫輸水管31和低溫輸水管32，所述高溫輸水管31的另一端連通所述高溫水箱1，所述低溫輸水管32的另一端連通所述低溫水箱2；所述空壓機(jī)冷卻水管4連通所述高溫水箱1，所述換熱器51設(shè)置于所述高溫輸水管31內(nèi)并位于所述窯爐尾氣管5上，所述高溫水箱1和低溫水箱2的下端設(shè)置有出水管6。

本發(fā)明的利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作流程簡(jiǎn)易，通過(guò)設(shè)置高溫水箱1和低溫水箱2收集陶瓷廠的冷卻水，并通過(guò)窯爐尾氣管5里的熱氣對(duì)部分壓機(jī)冷卻水進(jìn)行加熱利用，從而把高溫水箱1和低溫水箱2的冷卻水根據(jù)進(jìn)球溫度來(lái)控制流量混合所需的溫度，循環(huán)利用，環(huán)保節(jié)能，該系統(tǒng)能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

更進(jìn)一步地，還設(shè)置電磁閥門(mén)7、流量計(jì)8、測(cè)溫探頭9和控制器，所述流量計(jì)8設(shè)置于出水管6的一端上，所述電控閥門(mén)設(shè)置于所述壓機(jī)冷卻水管3、空壓機(jī)冷卻水管4、高溫輸水管31和低溫輸水管32的一端，所述測(cè)溫探頭9設(shè)置于高溫輸水管31的一側(cè)，所述控制器與所述電磁閥門(mén)7和流量計(jì)8電連接。

該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置的電磁閥門(mén)7對(duì)冷卻水的流向和流量實(shí)施遠(yuǎn)程控制，同時(shí)設(shè)置測(cè)溫探頭9來(lái)檢查壓機(jī)冷卻水加熱后的溫度，把溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋到控制器上，進(jìn)而控制電磁閥門(mén)7的開(kāi)啟實(shí)現(xiàn)控制加熱后壓機(jī)冷卻水的溫度；通過(guò)設(shè)置流量計(jì)8控制高溫水箱1和低溫水箱2的水量，將高溫水箱1的冷卻水注入低溫冷卻水的方法調(diào)整水溫到設(shè)定的溫度，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化高，能自動(dòng)地控制電磁閥門(mén)7和流程來(lái)達(dá)到控制所需流量和設(shè)定溫度的目的。

使用上述利用冷卻水提高球磨效率的系統(tǒng)的方法，包括步驟如下：

(1)、設(shè)定球磨機(jī)進(jìn)球水溫，控制電磁閥門(mén)7，把空壓機(jī)冷卻水輸送到高溫水箱1，下游壓機(jī)冷卻水輸送到低溫水箱2，上游壓機(jī)冷卻水經(jīng)加熱后輸送到高溫水箱1；

(2)、測(cè)試加熱后的上游壓機(jī)冷卻水的水溫，并將溫度數(shù)據(jù)傳送至控制器；

(3)、根據(jù)設(shè)定溫度控制流量計(jì)8，將所述高溫水箱1和低溫水箱2內(nèi)的水按比例加入球磨機(jī)進(jìn)行原料球磨；

(4)、球磨后停機(jī)，檢驗(yàn)漿料的細(xì)度。

本發(fā)明的利用冷卻水提高球磨效率的方法，是通過(guò)把陶瓷廠的空壓機(jī)冷卻水和壓機(jī)冷卻水分別收集到高溫和低溫的保溫水箱內(nèi)，其中，一部分壓機(jī)冷卻水(即下游壓機(jī)冷卻水)直接流向原料車(chē)間低溫水箱2，另一部分壓機(jī)冷卻水(即上游壓機(jī)冷卻水)經(jīng)過(guò)安裝在窯爐尾氣通過(guò)脫硫塔的風(fēng)管中螺旋狀的換熱器51，對(duì)壓機(jī)冷卻水進(jìn)行加熱后進(jìn)入高溫水箱1。

此時(shí)通過(guò)金屬測(cè)溫探頭9對(duì)加熱后的水溫進(jìn)行檢測(cè)，并將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)傳送至控制器；然后通過(guò)電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻水的流向和流量實(shí)施遠(yuǎn)程控制，并且控制上游壓機(jī)冷卻水加熱后的溫度；接著根據(jù)設(shè)定的進(jìn)球溫度，控制高溫水箱1和低溫水箱2的流量計(jì)8控制高溫水箱1和低溫水箱2的水量，按照電腦設(shè)備運(yùn)算后的比例加入球磨機(jī)進(jìn)行后續(xù)球磨工序，保證進(jìn)入球磨機(jī)的水溫的波動(dòng)范圍在5℃以內(nèi)。

本發(fā)明利用用窯爐尾氣對(duì)壓機(jī)冷卻水進(jìn)行再加熱，提高冷卻水回水的水溫，通過(guò)此方法利用高溫的冷卻水代替低溫的自來(lái)水作為球磨介質(zhì)，發(fā)揮高溫下水分子活性強(qiáng)的特點(diǎn)，提高陶瓷原料球磨時(shí)破碎效率，達(dá)到降低陶瓷原料球磨電耗的效果。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述下游壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值為45℃-50℃，所述空壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值為60℃-70℃。按照球磨機(jī)所需的水溫，陶瓷廠生產(chǎn)過(guò)程中空壓機(jī)冷卻回水管和壓機(jī)冷卻回水管內(nèi)的冷卻水的水溫范圍值分別處于上述范圍，同時(shí)由于空壓機(jī)的冷卻水比壓機(jī)冷卻水溫度高，因此空壓機(jī)的冷卻水流向高溫水箱1，而壓機(jī)冷卻水流向低溫水箱2，如果需要壓機(jī)冷卻水流向高溫水箱1，可把壓機(jī)冷卻水加熱再輸入高溫水箱1。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上游壓機(jī)冷卻水通過(guò)安裝在窯爐尾氣管5中的換熱器51進(jìn)行加熱。利用壓機(jī)冷卻水緊鄰的窯爐尾氣通過(guò)脫硫塔管道的特點(diǎn)，通過(guò)窯爐尾氣對(duì)壓機(jī)部分冷卻水進(jìn)行再次加熱，此過(guò)程余熱再利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，大大降低成本。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上游壓機(jī)冷卻水加熱后的水溫范圍值為60℃-65℃。所述上游壓機(jī)冷卻水經(jīng)過(guò)再次熱交換后進(jìn)入高溫水箱1內(nèi)，所述空壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值為60℃-70℃，由此加熱后的所述上游壓機(jī)冷卻水溫度不能太高，不能超過(guò)所述空壓機(jī)冷卻水的水溫范圍值。

進(jìn)一步地說(shuō)明，對(duì)于步驟(3)中,采用高溫水箱1的冷卻水注入到低溫冷卻水的方式，調(diào)整水溫至設(shè)定進(jìn)球溫度。水作為球磨機(jī)內(nèi)的球磨介質(zhì)，適合的水溫有助于提高研磨球磨的效率，由此球磨介質(zhì)的水溫不能太高也不能太低，通過(guò)高溫的水加入低溫的水進(jìn)行混合調(diào)節(jié)至設(shè)定的溫度，自控制程度高，避免球磨機(jī)開(kāi)始水溫過(guò)高破壞機(jī)內(nèi)的物質(zhì)。

進(jìn)一步地說(shuō)明，所述進(jìn)球水溫的范圍值為55℃-60℃。設(shè)定所述進(jìn)球水溫的范圍值為55℃-60℃，在此范圍值內(nèi)的水溫，球磨介質(zhì)過(guò)高的溫度長(zhǎng)期生產(chǎn)會(huì)使得球磨機(jī)裝置的使用年限降低，潤(rùn)滑的作用下降，甚至造成設(shè)備不能安全連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，球磨機(jī)內(nèi)的溫度過(guò)高，影響一些物料的研磨性能，例如有些物料會(huì)粘附到襯板和鋼球上，這樣降低了研磨的效率，降低產(chǎn)量。

本發(fā)明的利用冷卻水提高球磨效率的方法，包括如下步驟：

(1)、開(kāi)啟壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間高溫水箱1的輸水管上的電磁閥門(mén)7，關(guān)閉壓機(jī)冷卻水流向低溫水箱2的電磁閥門(mén)7，同時(shí)適度減小流向壓機(jī)冷卻塔33的壓機(jī)冷卻水管3的電磁閥門(mén)7的開(kāi)度，上游壓機(jī)冷卻水經(jīng)過(guò)換熱器51后進(jìn)入高溫水箱1內(nèi)；

(2)、開(kāi)啟空壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間高溫水箱1的空壓機(jī)冷卻水管4上的電磁閥門(mén)7，同時(shí)關(guān)閉流向回水池處管道的電磁閥門(mén)7，所述空壓機(jī)冷卻水開(kāi)始進(jìn)入高溫水箱1內(nèi)；

(3)、待需要加水進(jìn)入球磨機(jī)前10分鐘,完全關(guān)閉流向壓機(jī)冷卻塔33的壓機(jī)冷卻水管3的電磁閥門(mén)7，開(kāi)啟控制壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間的低溫水箱2的電磁閥門(mén)7，壓機(jī)冷卻水進(jìn)入原料車(chē)間的低溫保溫水箱；

(4)、分別觀察并記錄高溫水箱1和低溫水箱2的水溫，將高溫水和低溫水的溫度分別輸入電腦，并設(shè)定進(jìn)球水溫，電腦自動(dòng)運(yùn)算后，控制高溫水箱1和低溫水箱2的流量計(jì)8，將高溫水箱1和低溫水箱2內(nèi)的水按照計(jì)算結(jié)果的比例加入球磨機(jī)；

(5)、球磨后停機(jī)，檢驗(yàn)漿料的細(xì)度。

本發(fā)明針對(duì)陶瓷廠高溫冷卻水沒(méi)有得到合理應(yīng)用的情況，通過(guò)利用陶瓷廠的冷卻水具有溫度高的特點(diǎn)，利用高溫冷卻水代替低溫的自來(lái)水作為球磨介質(zhì)，充分發(fā)揮熱水分子動(dòng)能大，易于鍥入原料裂紋的特點(diǎn)，提高陶瓷原料的球磨效率，降低球磨時(shí)間，同時(shí)球磨能耗大幅降低，相應(yīng)生產(chǎn)成本也降低；該系統(tǒng)只需要安裝管道，將冷卻水收集到具有保溫效果的水箱中，在使用時(shí)根據(jù)兩種冷卻水溫度的不同，通過(guò)由電腦控制的流量計(jì)8自動(dòng)控制水量大小，使其水溫達(dá)到所需要的溫度。本發(fā)明的利用陶瓷廠冷卻水提高球磨效率的方法只需要少量資金即可，在使用過(guò)程中基本不會(huì)增加人力成本，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作流程簡(jiǎn)易，余熱再利用達(dá)到環(huán)保節(jié)能目的，適合市場(chǎng)需求。

實(shí)施例一：

一種利用冷卻水提高球磨效率的方法，包括如下步驟：

(1)、開(kāi)啟壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間高溫水箱的輸水管上的電磁閥門(mén)，關(guān)閉壓機(jī)冷卻水流向低溫水箱的電磁閥門(mén)，同時(shí)適度減小流向壓機(jī)冷卻塔的壓機(jī)冷卻水管的電磁閥門(mén)的開(kāi)度，上游壓機(jī)冷卻水經(jīng)過(guò)換熱器后進(jìn)入高溫水箱內(nèi)；

(2)、開(kāi)啟空壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間高溫水箱的空壓機(jī)冷卻水管上的電磁閥門(mén)，同時(shí)關(guān)閉流向回水池處管道的電磁閥門(mén)，所述空壓機(jī)冷卻水開(kāi)始進(jìn)入高溫水箱內(nèi)；

(3)、待需要加水進(jìn)入球磨機(jī)前10分鐘,完全關(guān)閉流向壓機(jī)冷卻塔的壓機(jī)冷卻水管的電磁閥門(mén)，開(kāi)啟控制壓機(jī)冷卻水流向原料車(chē)間的低溫水箱的電磁閥門(mén)，壓機(jī)冷卻水進(jìn)入原料車(chē)間的低溫保溫水箱；

(4)、分別觀察并記錄高溫水箱和低溫水箱的水溫，其中高溫水箱的水溫為64℃，低溫水箱水溫為47℃，將高溫水和低溫水的溫度分別輸入電腦，并設(shè)定60℃的進(jìn)球水溫，電腦自動(dòng)運(yùn)算后，控制高溫水箱和低溫水箱的流量計(jì)，將高溫水箱和低溫水箱內(nèi)的水按照計(jì)算結(jié)果13:4的比例加入球磨機(jī)；

(5)、球磨11小時(shí)后停機(jī)，檢驗(yàn)漿料的細(xì)度為0.92，細(xì)度達(dá)標(biāo)。

在本實(shí)驗(yàn)中，使用接近60℃的冷卻水作為球磨介質(zhì)對(duì)原料進(jìn)行球磨，球磨11小時(shí)原料的細(xì)度達(dá)到0.92，球磨單耗為31.6度/噸；而采用自來(lái)水的球磨機(jī)達(dá)到相同的球磨細(xì)度平均需要13.5小時(shí)，球磨單耗為35.2度/噸。通過(guò)對(duì)比，我們可以看出采用60℃的冷卻水進(jìn)行球磨時(shí)，球磨時(shí)間減少2.5小時(shí)，每噸原料球磨電耗降低3.6度，節(jié)能比例達(dá)到10.2％。

實(shí)施例二：

一種利用冷卻水提高球磨效率的方法，包括如下步驟：

步驟(1)-(3)與實(shí)施例1相同。

區(qū)別在于：(4)、分別觀察并記錄高溫水箱和低溫水箱的水溫，其中高溫水箱的水溫為61℃，低溫水箱水溫為43℃，將高溫水和低溫水的溫度分別輸入電腦，并設(shè)定55℃的進(jìn)球水溫，電腦自動(dòng)運(yùn)算后，控制高溫水箱和低溫水箱的流量計(jì)，將高溫水箱和低溫水箱內(nèi)的水按照計(jì)算結(jié)果2:1的比例加入球磨機(jī)；

(5)、球磨11.5小時(shí)后停機(jī)，檢驗(yàn)漿料的細(xì)度為0.93，細(xì)度達(dá)標(biāo)。

在本實(shí)驗(yàn)中，使用接近55℃的冷卻水作為球磨介質(zhì)對(duì)原料進(jìn)行球磨，球磨11.5小時(shí)原料的細(xì)度達(dá)到0.91，球磨單耗為32.7度/噸；而采用自來(lái)水的球磨機(jī)達(dá)到相同的球磨細(xì)度平均需要13.5小時(shí)，球磨單耗為35.2度/噸。通過(guò)對(duì)比，我們可以看出采用55℃的冷卻水進(jìn)行球磨時(shí)，球磨時(shí)間減少2小時(shí)，每噸原料球磨電耗降低2.4度，節(jié)能比例達(dá)到6.8％。

綜上所述，從實(shí)施例一和二可以看出，本發(fā)明的利用陶瓷廠冷卻水提高球磨效率的方法不僅提高了建筑陶瓷原料的磨制效率，而且其能耗也大幅降低，節(jié)約成本，環(huán)保節(jié)能。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。