一種利用冷卻水提高球磨效率的系統及其方法與流程

2023-11-02 02:33:07 2

本發明涉及餘熱再利用領域，具體涉及一種利用冷卻水提高球磨效率的系統及其方法。

背景技術：

目前，大部分陶瓷廠採用自然冷卻或者冷卻塔冷卻的方法對冷卻水進行冷卻以便重複利用，為了保證冷卻水對設備的有效冷卻，部分高溫冷卻回水被排放到水溝裡面不再進入循環冷體系；也有極少數對陶瓷廠的冷卻水進行利用，例如有陶瓷廠將冷卻水進行儲存，應用在員工日常生活中，但是到目前為止沒有發現有陶瓷廠將冷卻水應用在原料球磨中。

球磨是陶瓷生產過程中一個重要的工序，當球磨機中水溫比較低，水分子運動速度低導致球磨漿料粘度大對球石產生較大的阻力，減小球石衝擊對原料的作用力，同時水分子速度低不利於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行球磨可解決了目前大部分陶瓷廠的高溫間冷卻水浪費和餘熱未法再利用等問題。

技術實現要素：

鑑於目前陶瓷廠的冷卻水所帶的熱量沒有得到應用，部分冷卻水還需要耗費電能對其進行冷卻的情況，本發明目的在於提供一種利用陶瓷廠的冷卻水提高球磨效率的系統及其方法，旨在實現餘熱再利用，降低陶瓷廠球磨電耗的目的。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：

一種利用冷卻水提高球磨效率的系統，包括高溫水箱、低溫水箱、壓機冷卻水管、空壓機冷卻水管、窯爐尾氣管和換熱器；所述壓機冷卻水管的一側設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；所述空壓機冷卻水管連通所述高溫水箱，所述換熱器設置於所述高溫輸水管內並位於所述窯爐尾氣管上，所述高溫水箱和低溫水箱的下端設置有出水管。

更進一步地，還設置電磁閥門、流量計、測溫探頭和控制器，所述流量計設置於出水管的一端上，所述電控閥門設置於所述壓機冷卻水管、空壓機冷卻水管、高溫輸水管和低溫輸水管的一端，所述測溫探頭設置於高溫輸水管的一側，所述控制器與所述電磁閥門和流量計電連接。

使用上述利用冷卻水提高球磨效率的系統的方法，包括步驟如下：

(1)、設定球磨機進球水溫，控制電磁閥門，把空壓機冷卻水輸送到高溫水箱，下遊壓機冷卻水輸送到低溫水箱，上遊壓機冷卻水經加熱後輸送到高溫水箱；

(2)、測試加熱後的上遊壓機冷卻水的水溫，並將溫度數據傳送至控制器；

(3)、根據設定溫度控制流量計，將所述高溫水箱和低溫水箱內的水按比例加入球磨機進行原料球磨；

(4)、球磨後停機，檢驗漿料的細度。

進一步地說明，所述下遊壓機冷卻水的水溫範圍值為45℃-50℃，所述空壓機冷卻水的水溫範圍值為60℃-70℃。

進一步地說明，所述上遊壓機冷卻水通過安裝在窯爐尾氣管中的換熱器進行加熱。

進一步地說明，所述上遊壓機冷卻水加熱後的水溫範圍值為60℃-65℃。

進一步地說明，對於步驟(3)中,採用高溫水箱的冷卻水注入到低溫冷卻水的方式，調整水溫至設定進球溫度。

進一步地說明，所述進球水溫的範圍值為55℃-60℃。

本發明的有益效果：1.本發明提供一種陶瓷廠餘熱再利用的方法，用窯爐尾氣對冷卻水進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，發揮高溫下水分子活性強的特點，提高陶瓷原料球磨時破碎效率，達到降低陶瓷原料球磨電耗的效果，節約成本，環保節能；2.本發明的利用冷卻水提高球磨效率的系統結構簡單，操作流程簡易，通過設置高溫水箱和低溫水箱收集陶瓷廠的冷卻水，並通過窯爐尾氣管裡的熱氣對部分壓機冷卻水進行加熱利用，從而把高溫水箱和低溫水箱的冷卻水根據進球溫度來控制流量混合所需的溫度，能量再利用，該系統能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的一個實施例的利用冷卻水提高球磨效率的系統的整體結構示意圖。

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

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

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

所述壓機冷卻水管3的一側設置高溫輸水管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；所述空壓機冷卻水管4連通所述高溫水箱1，所述換熱器51設置於所述高溫輸水管31內並位於所述窯爐尾氣管5上，所述高溫水箱1和低溫水箱2的下端設置有出水管6。

本發明的利用冷卻水提高球磨效率的系統結構簡單，操作流程簡易，通過設置高溫水箱1和低溫水箱2收集陶瓷廠的冷卻水，並通過窯爐尾氣管5裡的熱氣對部分壓機冷卻水進行加熱利用，從而把高溫水箱1和低溫水箱2的冷卻水根據進球溫度來控制流量混合所需的溫度，循環利用，環保節能，該系統能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

更進一步地，還設置電磁閥門7、流量計8、測溫探頭9和控制器，所述流量計8設置於出水管6的一端上，所述電控閥門設置於所述壓機冷卻水管3、空壓機冷卻水管4、高溫輸水管31和低溫輸水管32的一端，所述測溫探頭9設置於高溫輸水管31的一側，所述控制器與所述電磁閥門7和流量計8電連接。

該系統通過設置的電磁閥門7對冷卻水的流向和流量實施遠程控制，同時設置測溫探頭9來檢查壓機冷卻水加熱後的溫度，把溫度數據進行反饋到控制器上，進而控制電磁閥門7的開啟實現控制加熱後壓機冷卻水的溫度；通過設置流量計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整水溫到設定的溫度，整個系統自動化高，能自動地控制電磁閥門7和流程來達到控制所需流量和設定溫度的目的。

使用上述利用冷卻水提高球磨效率的系統的方法，包括步驟如下：

(1)、設定球磨機進球水溫，控制電磁閥門7，把空壓機冷卻水輸送到高溫水箱1，下遊壓機冷卻水輸送到低溫水箱2，上遊壓機冷卻水經加熱後輸送到高溫水箱1；

(2)、測試加熱後的上遊壓機冷卻水的水溫，並將溫度數據傳送至控制器；

(3)、根據設定溫度控制流量計8，將所述高溫水箱1和低溫水箱2內的水按比例加入球磨機進行原料球磨；

(4)、球磨後停機，檢驗漿料的細度。

本發明的利用冷卻水提高球磨效率的方法，是通過把陶瓷廠的空壓機冷卻水和壓機冷卻水分別收集到高溫和低溫的保溫水箱內，其中，一部分壓機冷卻水(即下遊壓機冷卻水)直接流向原料車間低溫水箱2，另一部分壓機冷卻水(即上遊壓機冷卻水)經過安裝在窯爐尾氣通過脫硫塔的風管中螺旋狀的換熱器51，對壓機冷卻水進行加熱後進入高溫水箱1。

此時通過金屬測溫探頭9對加熱後的水溫進行檢測，並將溫度數據通過傳送至控制器；然後通過電磁閥實現對冷卻水的流向和流量實施遠程控制，並且控制上遊壓機冷卻水加熱後的溫度；接著根據設定的進球溫度，控制高溫水箱1和低溫水箱2的流量計8控制高溫水箱1和低溫水箱2的水量，按照電腦設備運算後的比例加入球磨機進行後續球磨工序，保證進入球磨機的水溫的波動範圍在5℃以內。

本發明利用用窯爐尾氣對壓機冷卻水進行再加熱，提高冷卻水回水的水溫，通過此方法利用高溫的冷卻水代替低溫的自來水作為球磨介質，發揮高溫下水分子活性強的特點，提高陶瓷原料球磨時破碎效率，達到降低陶瓷原料球磨電耗的效果。

進一步地說明，所述下遊壓機冷卻水的水溫範圍值為45℃-50℃，所述空壓機冷卻水的水溫範圍值為60℃-70℃。按照球磨機所需的水溫，陶瓷廠生產過程中空壓機冷卻回水管和壓機冷卻回水管內的冷卻水的水溫範圍值分別處於上述範圍，同時由於空壓機的冷卻水比壓機冷卻水溫度高，因此空壓機的冷卻水流向高溫水箱1，而壓機冷卻水流向低溫水箱2，如果需要壓機冷卻水流向高溫水箱1，可把壓機冷卻水加熱再輸入高溫水箱1。

進一步地說明，所述上遊壓機冷卻水通過安裝在窯爐尾氣管5中的換熱器51進行加熱。利用壓機冷卻水緊鄰的窯爐尾氣通過脫硫塔管道的特點，通過窯爐尾氣對壓機部分冷卻水進行再次加熱，此過程餘熱再利用，經濟環保，大大降低成本。

進一步地說明，所述上遊壓機冷卻水加熱後的水溫範圍值為60℃-65℃。所述上遊壓機冷卻水經過再次熱交換後進入高溫水箱1內，所述空壓機冷卻水的水溫範圍值為60℃-70℃，由此加熱後的所述上遊壓機冷卻水溫度不能太高，不能超過所述空壓機冷卻水的水溫範圍值。

進一步地說明，對於步驟(3)中,採用高溫水箱1的冷卻水注入到低溫冷卻水的方式，調整水溫至設定進球溫度。水作為球磨機內的球磨介質，適合的水溫有助於提高研磨球磨的效率，由此球磨介質的水溫不能太高也不能太低，通過高溫的水加入低溫的水進行混合調節至設定的溫度，自控制程度高，避免球磨機開始水溫過高破壞機內的物質。

進一步地說明，所述進球水溫的範圍值為55℃-60℃。設定所述進球水溫的範圍值為55℃-60℃，在此範圍值內的水溫，球磨介質過高的溫度長期生產會使得球磨機裝置的使用年限降低，潤滑的作用下降，甚至造成設備不能安全連續進行生產，球磨機內的溫度過高，影響一些物料的研磨性能，例如有些物料會粘附到襯板和鋼球上，這樣降低了研磨的效率，降低產量。

本發明的利用冷卻水提高球磨效率的方法，包括如下步驟：

(1)、開啟壓機冷卻水流向原料車間高溫水箱1的輸水管上的電磁閥門7，關閉壓機冷卻水流向低溫水箱2的電磁閥門7，同時適度減小流向壓機冷卻塔33的壓機冷卻水管3的電磁閥門7的開度，上遊壓機冷卻水經過換熱器51後進入高溫水箱1內；

(2)、開啟空壓機冷卻水流向原料車間高溫水箱1的空壓機冷卻水管4上的電磁閥門7，同時關閉流向回水池處管道的電磁閥門7，所述空壓機冷卻水開始進入高溫水箱1內；

(3)、待需要加水進入球磨機前10分鐘,完全關閉流向壓機冷卻塔33的壓機冷卻水管3的電磁閥門7，開啟控制壓機冷卻水流向原料車間的低溫水箱2的電磁閥門7，壓機冷卻水進入原料車間的低溫保溫水箱；

(4)、分別觀察並記錄高溫水箱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，並設定進球水溫，電腦自動運算後，控制高溫水箱1和低溫水箱2的流量計8，將高溫水箱1和低溫水箱2內的水按照計算結果的比例加入球磨機；

(5)、球磨後停機，檢驗漿料的細度。

本發明針對陶瓷廠高溫冷卻水沒有得到合理應用的情況，通過利用陶瓷廠的冷卻水具有溫度高的特點，利用高溫冷卻水代替低溫的自來水作為球磨介質，充分發揮熱水分子動能大，易於鍥入原料裂紋的特點，提高陶瓷原料的球磨效率，降低球磨時間，同時球磨能耗大幅降低，相應生產成本也降低；該系統只需要安裝管道，將冷卻水收集到具有保溫效果的水箱中，在使用時根據兩種冷卻水溫度的不同，通過由電腦控制的流量計8自動控制水量大小，使其水溫達到所需要的溫度。本發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，在使用過程中基本不會增加人力成本，該系統結構簡單，操作流程簡易，餘熱再利用達到環保節能目的，適合市場需求。

實施例一：

一種利用冷卻水提高球磨效率的方法，包括如下步驟：

(1)、開啟壓機冷卻水流向原料車間高溫水箱的輸水管上的電磁閥門，關閉壓機冷卻水流向低溫水箱的電磁閥門，同時適度減小流向壓機冷卻塔的壓機冷卻水管的電磁閥門的開度，上遊壓機冷卻水經過換熱器後進入高溫水箱內；

(2)、開啟空壓機冷卻水流向原料車間高溫水箱的空壓機冷卻水管上的電磁閥門，同時關閉流向回水池處管道的電磁閥門，所述空壓機冷卻水開始進入高溫水箱內；

(3)、待需要加水進入球磨機前10分鐘,完全關閉流向壓機冷卻塔的壓機冷卻水管的電磁閥門，開啟控制壓機冷卻水流向原料車間的低溫水箱的電磁閥門，壓機冷卻水進入原料車間的低溫保溫水箱；

(4)、分別觀察並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，並設定60℃的進球水溫，電腦自動運算後，控制高溫水箱和低溫水箱的流量計，將高溫水箱和低溫水箱內的水按照計算結果13:4的比例加入球磨機；

(5)、球磨11小時後停機，檢驗漿料的細度為0.92，細度達標。

在本實驗中，使用接近60℃的冷卻水作為球磨介質對原料進行球磨，球磨11小時原料的細度達到0.92，球磨單耗為31.6度/噸；而採用自來水的球磨機達到相同的球磨細度平均需要13.5小時，球磨單耗為35.2度/噸。通過對比，我們可以看出採用60℃的冷卻水進行球磨時，球磨時間減少2.5小時，每噸原料球磨電耗降低3.6度，節能比例達到10.2％。

實施例二：

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)與實施例1相同。

區別在於：(4)、分別觀察並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，並設定55℃的進球水溫，電腦自動運算後，控制高溫水箱和低溫水箱的流量計，將高溫水箱和低溫水箱內的水按照計算結果2:1的比例加入球磨機；

(5)、球磨11.5小時後停機，檢驗漿料的細度為0.93，細度達標。

在本實驗中，使用接近55℃的冷卻水作為球磨介質對原料進行球磨，球磨11.5小時原料的細度達到0.91，球磨單耗為32.7度/噸；而採用自來水的球磨機達到相同的球磨細度平均需要13.5小時，球磨單耗為35.2度/噸。通過對比，我們可以看出採用55℃的冷卻水進行球磨時，球磨時間減少2小時，每噸原料球磨電耗降低2.4度，節能比例達到6.8％。

綜上所述，從實施例一和二可以看出，本發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築陶瓷原料的磨製效率，而且其能耗也大幅降低，節約成本，環保節能。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。