一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置及其工艺方法.pdf

本发明提供一种新型水泥粉磨技术，特别是一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置及其工艺方法。包括熟料立磨粉磨初加工、增效剂高压雾化和一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置。粉状物料和钢球或钢锻在200-20000HZ/S高频激振的强烈作用下，物料呈现上下翻腾，处于沸腾状态。产生强烈的剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合作用力，实现粉磨功能。同时具有弥补单一立磨的成品细度过于均齐，物料粉碎呈现为片状的缺陷。与传统磨机比，粉磨效率呈几何级提高，单产能耗下降30％～70％。成品颗粒呈现圆形或近似圆形，其形貌有利于水泥的水化和硬化。水泥颗粒分布更为合理，强度增加3～5MPa，同等级的水泥产品，熟料用量可节省25％以上。

1.  包括熟料立磨粉磨初加工。其特征在于：把旋窑熟料掺入适量的工业废弃物脱硫灰渣，所述工业废弃物脱硫灰渣掺加量以混合料检测SO₃含量不超过3.5％为限。用包括但不仅限于立磨研磨成比表面积为500-200m²/g的粉状物料。

2.  包括一种高压雾化，其特征在于：所述高压制雾压力为100-1200PSI，将市售包括但不仅限于有机和无机材料制作的增效剂通过高压雾化充分附着在物料上。

3.  包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，其特征在于：通过包括但不仅限于附着式超高频振动器，振动频率包括但不仅限于200-20000HZ/S。包括但不仅限于在该装置中加入￠10-￠30mm的钢球或钢锻，所述钢球或钢锻加入量为占该装置物料通过重量的5-35％。

4.  包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，所述一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，可以是一个也可以是若干个组合，各个装置之间采用包括但不仅限于铁制板筛阻隔，所述板筛筛孔尺寸比所述加入为占本装置的钢球或钢锻最小尺寸小10-25％。

5.  包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，所述一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，可以是一种输送设备。

一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置及其工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种新型水泥粉磨技术，特别是一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置及其工艺方法。
背景技术：
水泥作为当今大宗的人造建筑胶材，在经济建设中起着重要的作用，但水泥生产消耗大量的石灰石、黏土、煤等不可再生的资源，同时排放数以亿吨计的CO₂、SO₂和NOx等废气及粉尘，其生产过程的资源消耗、能源消耗与环境污染等问题十分突出。
水泥生产过程中，必须把熟料、混合材等各种主、辅材料从块状破碎研磨成比表为600-300m²/g的粉状物，因此，水泥生产成本中，粉磨电耗所占成本很大。
现有技术，水泥的粉磨生产工艺有球磨机和立磨两种工艺形式。长期以来，水泥等建筑胶材生产线工艺水泥熟料粉磨都是在球磨机中进行的。球磨粉磨的水泥等建筑胶材具有较好的颗粒特性，有利于水泥等建筑胶材的水化和硬化，这是虽然球磨机其能量的有效利用率较低，仅有2％～5％。却依然多数生产工艺仍选用球磨机的主要原因。
立磨采用了增加摩擦粉磨力及多次挤压技术。相对球磨而言，立磨能耗利用率较高，这是粉磨系统优先选用立磨主要原因，但立磨的成品细度太均齐了，物料粉碎呈现为片状，颗粒大多为多角形。没有合理颗粒级配，这是限制立磨更广泛应用于水泥粉磨的主要原因。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种新型水泥粉磨技术，特别是一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置及其工艺方法。
本发明的方案是：
包括熟料立磨粉磨初加工。其特征在于：把旋窑熟料掺入适量的工业废弃物脱硫灰渣，所述工业废弃物脱硫灰渣掺加量以混合料检测SO₃含量不超过3.5％为限。用包括但不仅限于立磨研磨成比表面积为500-200m²/g的粉状物料。
包括一种高压雾化，其特征在于：所述高压制雾压力为100-1200PSI，将市售包括但不仅限于有机和无机材料制作的增效剂通过高压雾化充分附着在物料上。
包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，其特征在于：通过包括但不仅限于附着式超高频振动器，振动频率包括但不仅限于200-20000HZ/S。包括但不仅限于在该装置中加入￠10-￠30mm的钢球或钢锻，所述钢球或钢锻加入量为占该装置物料通过重量的5-35％。
包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，所述一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，可以是一个也可以是若干个组合，各个装置之间采用包括但不仅限于铁制板筛阻隔，所述板筛筛孔尺寸比所述加入为占本装置的钢球或钢锻最小尺寸小10-25％。
包括一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，所述一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置，可以是一种输送设备。
所述一种超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置工艺原理：
经立磨处理过的粉状物料送入超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置。在200-20000HZ/S高频激振的强烈作用下，物料呈现上下翻腾，处于流化状态(沸腾状态)。钢球或钢锻在超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置内除了自身受高频激振的强烈作用，处于上下翻腾状态，同时又受到呈现沸腾状态的粉状物流带 动，快速的作向上运动。运动到一定高度的钢球或钢锻由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往复运动，产生强烈的剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合作用力，将物料粉碎、分散、细化和均质效果。由于采用与球磨机相同的钢球或钢锻作为介质，有助于弥补单一立磨的成品细度过于均齐，物料粉碎呈现为片状的缺陷，以很低的电耗就能获得较高的物料圆度系数。
本发明的优点在于：
1、与传统球磨机相比，粉磨效率呈几何级提高。
传统球磨机工作原理是利用旋转筒体内的钢球或钢锻对物料的不断冲击和研磨，使物料最终粉磨成合格的产品。由于离心力和摩擦力的作用，钢球或钢锻随着磨机筒体一起转动。任何一层钢球或钢锻的运动轨迹都是以筒体中心为圆心的圆周运动。当球磨机内钢球或钢锻与筒体一起转动而被提升到一定高度以后，因研磨体的离心力小于重力的向心分力，此时，研磨体离开筒壁作抛物线运动实现对磨内物料的粉碎和研磨。在这个过程中，钢球或钢锻大部分所作的运动都是无意消耗，这就是为什么球磨机其能量的有效利用率较低，仅有2％～5％的原因。
另一方面，当球磨机的实际转速达到临界转速或大于临界转速时，磨内钢球或钢锻的运行轨迹是贴着筒体的圆周运动，不存在分离点和接触点，即没有冲击点，起不到冲击粉碎物料的作用：当球磨机的实际运行速度过小时，球磨机没有能力将钢球或钢锻带到合理高度，无法形成抛落的运动轨迹来冲击物料，而只能形成全泻落状态的运动轨迹，也不能很好的起到冲击作用。因此，球磨机一般转速仅18r/min左右。
超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置振动频率高达200-20000HZ/S；内部物料受此强烈的激振作用，上下翻腾，处于流化状态(沸腾状态)。钢球或钢锻在超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置内除了自身受高频激振的强烈作用，处于上下翻腾状态，同时又受到呈现沸腾状态的粉状物流带动，快速的作向上运 动。运动到一定高度的钢球或钢锻由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往复运动，产生强烈的剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合作用力，将物料粉碎、分散、细化和均质效果。由于采用与球磨机相同的钢球或钢锻作为介质，有助于弥补单一立磨的成品细度过于均齐，物料粉碎呈现为片状的缺陷，以很低的电耗就能获得较高的物料圆度系数。
另一方面，由于钢球或钢锻始终悬浮在物料中作快速、强烈的剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合作用力，将物料粉碎、分散、细化。不产生无意消耗，物料粉磨单产能耗下降30％～70％。
2、由于采用与球磨机相同的钢球或钢锻作为介质，有助于弥补单一立磨的成品细度过于均齐，物料粉碎呈现为片状的缺陷，其成品颗粒呈现与球磨粉磨相同的圆形或近似圆形，颗粒分布及形貌有利于水泥等建筑胶材的水化和硬化。水泥中小于30μm的细粉含量增加10％，水泥颗粒分布更为合理，强度增加3～5MPa。
3、传统方式生产的水泥等胶材颗粒因表面能量不足而被范德华力所互引而形成微小的颗粒团。在预拌混凝土中，水泥颗粒团与水接触时，表层水化反应后产生的毛细力是范德华力的三倍。它们使水化反应后的水泥颗粒团外壳硬化，从而阻碍了水进入颗粒团内部与最细小，也是最有粘合力的水泥颗粒发生水化反应。因此这些水泥颗粒无法发挥其粘接力。水化后的水泥颗粒团就像一个具备弹性，塑性，粘性和胶性的微型物体，影响了水泥细小颗粒的继续水化。
本发明利用超高频率振动，它使水泥颗粒团变成了一个共振体，从而把水泥颗粒团分裂为单一的颗粒，其比表面积和其晶体纤维结构的生长速度均得到了明显的提高。应用本发明制备的新型建筑胶材，生产相同等级的水泥产品，旋窑熟料用量可节省25％以上。
附图说明
图1为本发明工艺流程图的示意图。
图2为超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置的示意图。
具体实施方式：
把旋窑熟料掺入适量的工业废弃物脱硫灰渣，所述工业废弃物脱硫灰渣掺 加量以混合料检测SO₃含量不超过3.5％为限。用包括但不仅限于立磨初加工研磨成比表面积为500-200m²/g的粉状物料。
经立磨初加工研磨成比表面积为500-200m²/g的粉状物料通过超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置后即为成品。
如图1所示，物料通过铲车1进入破碎机2经提升机3入库4，库4内物料经计量器5后由提升机6送入立式磨7，出立磨7物料经脉冲式除尘设备8收集后进入超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置9，成品由提升机10提升入成品库11由散装车12外售。
本发明核心技术超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置9，如图2所示，经立磨初加工研磨成比表面积为500-200m²/g的粉状物料从进料口2喂入，有机和无机材料制作的增效剂以压力为100-1200PSI进入高压雾化喷嘴接头4，使之充分附着在物料上。振动频率200-20000HZ/S的附着式超高频振动器3产生强烈的激振作用，使装置内的物料和钢球或钢锻上下翻腾，处于沸腾状态。产生强烈的剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合作用力，实现将物料粉碎、分散、细化和均质效果，并获得较高的物料圆度系数。
铁制筛板6和铁制筛板8起筛分阻隔作用，有拦截钢球或钢锻及大颗粒物料功能，又具有分级筛分功能。经铁制筛板8分级筛分后的合格成品由出料口11排出。
加强筋7可以增加超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置的强度和刚性。头部衬板1、底部衬板10以及侧面衬板12具有结构补强，抗冲击振动作用，延长设备使用寿命。超高频振动粉磨与水泥颗粒修正装置顶部盖板5可防止物料粉尘飞扬。