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高压辊磨机的影响（HPGR）预磨和一种工业规模的双室水泥磨球机分级电路磨球机中间隔板的设计
摘要
高压辊磨机的影响（HPGR）预粉磨和两室球磨机中间隔板炉排的设计在工业规模的常规二室球磨机水泥磨矿分级回路的磨削性能进行研究。为此，水泥熟料在开路工业规模的高压辊磨机粉碎，送入该两室球磨机和分级机闭路。双室球磨机，中间隔板，中间格栅设计被改变时，高压辊磨机粉碎熟料从第一室到第二室送入电路以获得最佳的物料流。在膜片的设计需要修改时，由于增加的生产量处理高压辊磨机产品。在稳态条件下进行了2次采样运动，生料（未破碎熟料）饲喂常规二室球磨机分级机电路在采样第一次运动高压辊磨机粉碎而熟料与修改的中间隔板中炉排设计采样第二次运动饲喂相同的电路。使用稳态选矿模拟器在采样活动中对质量平衡的吨位和粒径分布进行估计，这两室球磨机采用完全混合建模方法建模，在磨室比流量和破损率采用两室球磨机模型结构的方法是Genccedil;和Benzer提出的（2015）。在粗粒度范围内具体的放电率增加时，生料饲喂在一室电路，然而，在较高的研磨能力条件下，二室的粗粒级的具体放电率略有增加。具体的破损率增加时，电路输入高压辊磨机粉碎熟料，在电路的修改和球磨机中间隔板炉排设计使优化的磨削力的常规二室球磨机水泥磨矿分级回路，球磨机磨矿分级回路容量提高10%，球磨机比能耗降低了9.1%。
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1.简介
节能的设备，如高压辊磨机，立磨机是用于完成水泥及水泥原料磨阶段，由于传统的球磨机磨矿回路能耗较高的磨削。减少水泥厂的电力消耗的技术创新概述是由藤本（1993）提出的，为每吨原料或水泥生产是建立可靠的综合的磨米尔斯，数学模型的功耗优化的最佳方式，当操作或设备设计的特点改变了，模拟可以对电路进行性能预测 (Genccedil;,2015)。高压研磨辊（辊压机）用于水泥原料（石灰石、粘土、页岩等）和水泥粉磨阶段。回收材料时使用的能源消耗是2.5 - 3.5千瓦小时/吨和约10千瓦小时/吨。一种高压辊磨机消耗30–50%不特定的能量相比，球磨机表示较高的粉碎效率，一种高压辊磨机四电路结构可用于粉磨水泥
原材料、水泥熟料、矿渣。在这些配置中，一个高压辊磨机可作为预粉磨装置在球磨机、高压辊磨机上游可以在混合操作，半精加工和精磨闭路操作（Ghosh，1991），这些配置示于图1。在水泥粉磨回路和一个高压辊磨机磨机的操作和设计特点对磨削性能的影响进行了讨论，通过应用Aydog（2006），在水泥磨矿回路粉碎磨机中双室球磨机得到广泛应用(Genccedil;, 2008)，在这项研究中，影响磨机磨前两室球磨机中间隔板中炉排的设计在传统的二室球磨机分级机闭路磨矿能力进行评价。在这样的背景下，该两室球磨机采用完善的混合建模方法建模。在电路的修改和球磨机表明，球磨机的研磨能力和空气分级电路可提高了10%。
2.实验材料与方法
2.1.电路采样
在这项研究中，优化了磨削过程的该两室球磨机两研磨室。该球磨机的第一室衬有升降板，并进行粗磨，因此有一个电荷的大球，第二室有一个分类的板衬里和一个小球的细磨。研磨室由中间隔板可配有可调升降分勺，控制物料从第一到第二研磨室的流量和提供最佳的物质流，中间直径的存在可使箱梁在隔板中炉排，是专为材料筛选不同孔径大小的插槽。对高压辊磨机磨前，该两室球磨机流程闭合电路在图中给出1a和2。
工业规模的高压辊磨机的操作作为一个开路预粉磨装置在球磨机磨矿分级封闭电路上游（图1A）。一二室该球磨机运行在一个封闭的电路与空气分级机（空气分离器）在电路。对高压辊磨机的设计规范，二室球磨机和分级机是在表1和表2给出的，熟料是主要的电路材料，生产水泥的研究研磨电路。波特兰水泥熟料是一种灰色结节状水硬性材料，在回转窑的燃烧使（火法处理），至少一个指定的混合烧结原材料含CaO，SiO 2、Al 2 O 3和Fe 2 O 3在1400–1500度（Hewlett，2010）。波特兰水泥的熟料和石膏共同粉磨生产（3–5%）通常在两室球米尔斯下的平均大小80%通过90 L M（Genccedil; et al，2004）。研究电路中的熟料进料的化学成分在表3。粒径分布在图3给出的。两个采样活动进行了全电路。原水泥熟料（粉碎）饲喂常规球磨机磨矿分级回路的第一组采样回路，生料粉碎了开放电路的高压辊磨机在球磨机的研磨和分级上游第二组采样回路（图1A），破碎水泥熟料。然后高压辊磨机粉碎熟料送入第二组采样，图2给出的球磨机电路。高压辊磨机的典型操作值在表4中给出。最佳的操作条件为高压辊磨机实现。为了防止量在第一隔室和控制通过粉磨物料的流量变化在中间隔板中炉排设计进行第二组抽样。
2.2.球磨机内取样
在球磨机停磨后，球磨机冷却约8小时，在磨机内部采样。收集了2个隔室球磨机的长轴。在采样和采样地点第一组和第二组轧机在表5中给出了。
3.结果与讨论
3.1.粒度分布的测定
从顶部的尺寸下降到150微米测定radic;2系列筛在摇筛样品的粒度分布。-150微米尺寸范围用板锉是大小不同的激光衍射到1.8微米，反渗透筛选和激光分选结果进行组合，从顶部的尺寸下降到1.8微米定义全尺寸分布。
3.2.质量平衡
质量平衡吨位的流量和粒径分布的细度45微米通过率在图4和5中给出。第一组和第二组抽样颗粒粒径分布的样品相比，质量平衡粒径分布在图6和7中给出。
3.3.球磨机内粒径分布
样品在采样第一组和第二组粒径分布给出。9和8分别为两个采样活动，以显示在轧机的大小减少进展磨粒分布。球磨机内样品的粒径分布变细，趋于球磨机的排样。在最后2米的第二室长度观察粗颗粒堆积在-13.2plusmn;9.5 mm粒级（图8）。这些颗粒的量减少时，在电路中的修改（图9），由于空气分离器拒绝粒度分布从第一室进料端采集的样品的粒度分布（0米样品）通常是小于在水泥粉磨设备球磨机以下位置的尺寸分布。空气分离器拒绝有时可以积累在进料端的因此，精细的材料可以观察到磨机进料端相比其他几个厂里面的位置在碰撞止块条件（图8和9），基于两室球磨机模型结构Genccedil; 和 Benzer提出的估计（2015），在样品的磨粒径分布被用来估计磨起的粒径分布进行具体的放电和破损率。计算了磨粒分布的算术平均值，计算出了理想的混合槽，计算出的平均磨粒径分布在图10中给出。据观察第二组精细的采样里面的粒径分布磨得出的。
3.4.可磨性
高压辊磨机根据键合实验测定粉碎熟料标准功指数值，采用90微米试验筛各采样活动。该熟料标准功指数值降低了1千瓦/时，压在了高压辊磨机开路模式。结果列在表6。
3.5.单粒子碰撞破坏函数
断裂分布函数必须能够计算出一个完美的模型根据搅拌磨球磨机具体的破损率（Genccedil;，2008）。破碎分布函数可以通过单粒子冲击破坏试验（Narayanan，1986）来估算。降权法是一种应用于单粒子碰撞破坏函数估计的方法。这种技术被应用于表征熟料和水泥添加剂材料的冲击断裂分布（Genccedil;，2002）。一个改进的手动版本JK技术落锤试验设备用于测定颗粒冲击破碎分布，在落锤试验装置中，本研究采用规范以前由Genccedil;等人给出的（2004,2014）T10–TN家族曲线的方法（Narayanan，1985），它是用来确定原料、高压辊磨机粉碎熟料破碎。原高压辊磨机粉碎熟料类型T10–TN关系在图11,12中给出了，分别用于破损功能重建，原高压辊磨机单粒子冲击破碎功能为1千瓦小时/吨，熟料破碎了的标准能量水平在图13中给出。
3.6.双室球磨机模型
利用完善的混合建模方法（Genccedil;，2008）可得出两室球磨机模型估计流量比和破损率函数尺寸缩小模型（1）式（Whiten，1974）。
在这个模型中，
f i :质量流量（吨/小时）大小分数i在磨机进料，
p i：质量流量（吨/小时）的颗粒尺寸i在产品中，
a ij：断裂分布函数（在单柱形式步骤三角矩阵），
r i :比破碎率的大小分数，
d i :比流量的大小分数。
在具体的放电率函数式（1）中可以利用方程（2）标准放电率是粒径为函数（3）式给出(Napier-Munn 等人., 2005)
Si是指球磨机的粒级比
di是指按比例缩放的研磨量
Q是指进料体积率，D是指球磨机的直径，L是指球磨机或隔板的长度
3.7.特定的放电和破碎率函数
具体的放电和破损率函数利用 Genccedil; 和Benzer（2015）提出轧机模型结构的估计。在图14中给出了轧机模型结构。在建议的模型结构的符号
在这个模型（图14），分为第一和第二两库（磨混合段），在第一和第二舱二罐被用来从中间放隔板材料循环模型。应该有一个循环的中间隔板为原料粗比隔膜槽和篦孔被拒绝在实际磨削条件下磨削室，这就是为什么一个虚拟的循环流被集成到每个研磨室的模型结构。被假定为积累在最后一个或2米的隔室长度，从隔膜中被拒绝的粗颗粒。在文献中这个条件被定义为“屏蔽效应” (Genccedil; ，Benzer, 2015; Genccedil;, 2008)。该方法是确定的算术平均的磨粒内的大小分布的考虑。散装水泥的密度被认为是1.8t/m 3和球之间的空隙体积在磨40%，估计方程的具体流量功能（2），根据式（3）的归一化。估计具体的放电率函数，利用完美的搅拌球磨机模型给出公式计算出具体的破损率（1）。对于第一室和第二室的整个长度的第一研磨段，在二室特定的放电率功能下，估计二室整个长度的槽和格栅的开口是足够宽，允许通过的细接地材料通过隔膜的通道。图15和16是估计的归一化特定的放电率函数。图17是估计特定的破损率函数相比。第一组采样用于磨削长度2.2米和在工厂根据测量机在采样地点采样条件一样，第一室第二组取样3米，估计具体的放电率。因此，隔膜的粗料被认为是循环的最后2.05米的第一组采样。然而，隔膜的粗料被认为是循环的最后1.25米的一室长度的第二组采样。在第一室中，特定的放电率的功能被发现不改变颗粒细比146微米的颗粒，然而，放电率是颗粒较粗的比146微米的第一组采样增加（图15）。对于第二室是10M采样第一组和第二组全长估计具体的放电率函数。具体的放电率函数表明增加放电率粗颗粒可能与磨机的吞吐效率增加时，生料在高压辊磨机粉碎，能力的增加被发现，增加了比300微米，而放电率稍低于300微米的颗粒较粗的颗粒比的特定的放电率，因此，在较高的容量条件下，颗粒大小比300微米的颗粒尺寸比的保留时间增加，在高容量条件下，发现粒子暴露于球足够长的时间的行动。
在第二组采样中，中间隔板中炉排设计变更和中间开口影响材料填充水平和空气流通过轧机下降。中间隔板中炉排方孔维度的14times;14毫米的自由面积28%进行第一组抽样，中间隔板中炉排设计第二组采样提高筛分效率，达到有效的物流条件的改变。一个孔径为6times;25毫米的多孔屏幕53%的自由面积进行第二组抽样。视图的中间隔板设计第一组和第二组抽样应用在图18和19中给出。应该提到，为原熟料研磨的情况下，原来的中间格栅设计与14times;14毫米的方形孔提供了最佳的分类条件，从而为低容量条件，事实上，不同的中间格栅设计进行了尝试之前在电路中的修改，不能实现轧机能力的增加，最佳流动条件下通过轧机与新提出的中间中炉排的设计实现。应用高压辊磨机和新中炉排的设计在轧机中的第二隔间内－13.2 9.5毫米的颗粒尺寸范围的颗粒堆积明显减少。可以看出，在膜片的设计需要修改时，由于增加的吞吐量处理高压辊磨机产品。在高压辊磨机不适用破损率时该厂第二组取样第一隔室的颗粒破碎率明显高于第一组采样。比原熟料颗粒高压辊磨机粉碎的颗粒被认为是地面更容易。特别是，颗粒较粗的比0.425毫米被发现是在一个增长率地时应用表明高压辊磨机磨机预破碎效果，然而，二室当磨机的应用时粒子特定的破损率均降低。此条件与二次室材料填充率的差异有关，二次室中间膜中间格栅的参数在抽样调查中均不相同。中间隔板中炉排炉排开口设计变更和减少影响第二组采样物质和空气流量。第二室球大小分布不改变磨机粉碎。可以得出结论，更精细的球大小分布应适用于二室，以达到较高的破碎率的轧机，粒径分布在高压辊磨机粉碎情况变得细小。一体化高压辊磨机作为预粉磨装置对电路造成磨机进料可磨性变化。其结果是，磨的吞吐量率增加，从而降低了具体的能源消耗的轧机减少。如果在室球磨机第一仓时，磨机进料在高压辊磨机粉碎。每个中间隔膜炉排分开放区与新提出的隔膜设计，防止量增加。材料从第一室到二室是最佳流动的一个重要的因素，控制在两个舱室的研磨性能，从而使电路的吞吐量率，通过增加中间膜片中间隔板的开区面积，实现物料的最佳流动。通过这种方式，更多的材料被传送到第二室的材料的精细研磨。
循环负荷率也应该考虑在工厂这样的吞吐效率和能耗的磨削性能评估。循环负荷率被定义为从空气分离器的循环负荷率（空气分离器拒绝流吨位）电路的吞吐效率（空气分离器细流吨位）。计算循环负荷率225.69%当电路与大块新鲜原料熟料操作（第一组）而循环负荷率被确定为241.52%时，电路采用了新鲜原料熟料操作（第二组）。循环负荷增加时，高压辊磨机粉碎熟料送入电路。在循环荷载的增加有望超在第一隔室是由每增加的中间隔板中炉排分开放地区。
4.空气分类效率
在采样活动中分类
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