CN106269091A - 一种利用冷却水提高球磨效率的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用冷却水提高球磨效率的系统，包括高温水箱、低温水箱、压机冷却水管、空压机冷却水管、窑炉尾气管和换热器；所述压机冷却水管的一侧设置高温输水管和低温输水管，所述高温输水管的另一端连通所述高温水箱，所述低温输水管的另一端连通所述低温水箱；所述空压机冷却水管连通所述高温水箱，所述换热器设置于所述高温输水管内并位于所述窑炉尾气管上，所述高温水箱和低温水箱的下端设置有出水管。本发明的利用陶瓷厂冷却水提高球磨效率的系统不仅提高了建筑陶瓷原料的磨制效率，而且其能耗也大幅降低，节约成本，环保节能，操作流程简易，市场前景广阔。

Description

一种利用冷却水提高球磨效率的系统及其方法

技术领域

本发明涉及余热再利用领域，具体涉及一种利用冷却水提高球磨效率的系统及其方法。

背景技术

目前，大部分陶瓷厂采用自然冷却或者冷却塔冷却的方法对冷却水进行冷却以便重复利用，为了保证冷却水对设备的有效冷却，部分高温冷却回水被排放到水沟里面不再进入循环冷体系；也有极少数对陶瓷厂的冷却水进行利用，例如有陶瓷厂将冷却水进行储存，应用在员工日常生活中，但是到目前为止没有发现有陶瓷厂将冷却水应用在原料球磨中。

球磨是陶瓷生产过程中一个重要的工序，当球磨机中水温比较低，水分子运动速度低导致球磨浆料粘度大对球石产生较大的阻力，减小球石冲击对原料的作用力，同时水分子速度低不利于水分子锲入原料颗粒的裂纹、裂缝、空洞等表面，这些因素造成原料球磨效率低，因此提高球磨的水温是一种提高球磨效率的有效途径。由此可知，使用陶瓷厂高温间的冷却水进行球磨可解决了目前大部分陶瓷厂的高温间冷却水浪费和余热未法再利用等问题。

发明内容

鉴于目前陶瓷厂的冷却水所带的热量没有得到应用，部分冷却水还需要耗费电能对其进行冷却的情况，本发明目的在于提供一种利用陶瓷厂的冷却水提高球磨效率的系统及其方法，旨在实现余热再利用，降低陶瓷厂球磨电耗的目的。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用冷却水提高球磨效率的系统，包括高温水箱、低温水箱、压机冷却水管、空压机冷却水管、窑炉尾气管和换热器；所述压机冷却水管的一侧设置高温输水管和低温输水管，所述高温输水管的另一端连通所述高温水箱，所述低温输水管的另一端连通所述低温水箱；所述空压机冷却水管连通所述高温水箱，所述换热器设置于所述高温输水管内并位于所述窑炉尾气管上，所述高温水箱和低温水箱的下端设置有出水管。

更进一步地，还设置电磁阀门、流量计、测温探头和控制器，所述流量计设置于出水管的一端上，所述电控阀门设置于所述压机冷却水管、空压机冷却水管、高温输水管和低温输水管的一端，所述测温探头设置于高温输水管的一侧，所述控制器与所述电磁阀门和流量计电连接。

使用上述利用冷却水提高球磨效率的系统的方法，包括步骤如下：

(1)、设定球磨机进球水温，控制电磁阀门，把空压机冷却水输送到高温水箱，下游压机冷却水输送到低温水箱，上游压机冷却水经加热后输送到高温水箱；

(2)、测试加热后的上游压机冷却水的水温，并将温度数据传送至控制器；

(3)、根据设定温度控制流量计，将所述高温水箱和低温水箱内的水按比例加入球磨机进行原料球磨；

(4)、球磨后停机，检验浆料的细度。

进一步地说明，所述下游压机冷却水的水温范围值为45℃-50℃，所述空压机冷却水的水温范围值为60℃-70℃。

进一步地说明，所述上游压机冷却水通过安装在窑炉尾气管中的换热器进行加热。

进一步地说明，所述上游压机冷却水加热后的水温范围值为60℃-65℃。

进一步地说明，对于步骤(3)中,采用高温水箱的冷却水注入到低温冷却水的方式，调整水温至设定进球温度。

进一步地说明，所述进球水温的范围值为55℃-60℃。

本发明的有益效果：1.本发明提供一种陶瓷厂余热再利用的方法，用窑炉尾气对冷却水进行再加热提高冷却水回水的水温，用温度高的水作为球磨介质，发挥高温下水分子活性强的特点，提高陶瓷原料球磨时破碎效率，达到降低陶瓷原料球磨电耗的效果，节约成本，环保节能；2.本发明的利用冷却水提高球磨效率的系统结构简单，操作流程简易，通过设置高温水箱和低温水箱收集陶瓷厂的冷却水，并通过窑炉尾气管里的热气对部分压机冷却水进行加热利用，从而把高温水箱和低温水箱的冷却水根据进球温度来控制流量混合所需的温度，能量再利用，该系统能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的利用冷却水提高球磨效率的系统的整体结构示意图。

其中：高温水箱1、低温水箱2、压机冷却水管3、高温输水管31、低温输水管32、压机冷却塔33、空压机冷却水管4、窑炉尾气管5、换热器51、出水管6、电磁阀门7、流量计8、测温探头9。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种利用冷却水提高球磨效率的系统，如图1所示，包括高温水箱1、低温水箱2、压机冷却水管3、空压机冷却水管4、窑炉尾气管5和换热器51；

所述压机冷却水管3的一侧设置高温输水管31和低温输水管32，所述高温输水管31的另一端连通所述高温水箱1，所述低温输水管32的另一端连通所述低温水箱2；所述空压机冷却水管4连通所述高温水箱1，所述换热器51设置于所述高温输水管31内并位于所述窑炉尾气管5上，所述高温水箱1和低温水箱2的下端设置有出水管6。

本发明的利用冷却水提高球磨效率的系统结构简单，操作流程简易，通过设置高温水箱1和低温水箱2收集陶瓷厂的冷却水，并通过窑炉尾气管5里的热气对部分压机冷却水进行加热利用，从而把高温水箱1和低温水箱2的冷却水根据进球温度来控制流量混合所需的温度，循环利用，环保节能，该系统能大大提高球磨的效率，降低人工成本。

更进一步地，还设置电磁阀门7、流量计8、测温探头9和控制器，所述流量计8设置于出水管6的一端上，所述电控阀门设置于所述压机冷却水管3、空压机冷却水管4、高温输水管31和低温输水管32的一端，所述测温探头9设置于高温输水管31的一侧，所述控制器与所述电磁阀门7和流量计8电连接。

该系统通过设置的电磁阀门7对冷却水的流向和流量实施远程控制，同时设置测温探头9来检查压机冷却水加热后的温度，把温度数据进行反馈到控制器上，进而控制电磁阀门7的开启实现控制加热后压机冷却水的温度；通过设置流量计8控制高温水箱1和低温水箱2的水量，将高温水箱1的冷却水注入低温冷却水的方法调整水温到设定的温度，整个系统自动化高，能自动地控制电磁阀门7和流程来达到控制所需流量和设定温度的目的。

使用上述利用冷却水提高球磨效率的系统的方法，包括步骤如下：

(1)、设定球磨机进球水温，控制电磁阀门7，把空压机冷却水输送到高温水箱1，下游压机冷却水输送到低温水箱2，上游压机冷却水经加热后输送到高温水箱1；

(2)、测试加热后的上游压机冷却水的水温，并将温度数据传送至控制器；

(3)、根据设定温度控制流量计8，将所述高温水箱1和低温水箱2内的水按比例加入球磨机进行原料球磨；

(4)、球磨后停机，检验浆料的细度。

本发明的利用冷却水提高球磨效率的方法，是通过把陶瓷厂的空压机冷却水和压机冷却水分别收集到高温和低温的保温水箱内，其中，一部分压机冷却水(即下游压机冷却水)直接流向原料车间低温水箱2，另一部分压机冷却水(即上游压机冷却水)经过安装在窑炉尾气通过脱硫塔的风管中螺旋状的换热器51，对压机冷却水进行加热后进入高温水箱1。

此时通过金属测温探头9对加热后的水温进行检测，并将温度数据通过传送至控制器；然后通过电磁阀实现对冷却水的流向和流量实施远程控制，并且控制上游压机冷却水加热后的温度；接着根据设定的进球温度，控制高温水箱1和低温水箱2的流量计8控制高温水箱1和低温水箱2的水量，按照电脑设备运算后的比例加入球磨机进行后续球磨工序，保证进入球磨机的水温的波动范围在5℃以内。

本发明利用用窑炉尾气对压机冷却水进行再加热，提高冷却水回水的水温，通过此方法利用高温的冷却水代替低温的自来水作为球磨介质，发挥高温下水分子活性强的特点，提高陶瓷原料球磨时破碎效率，达到降低陶瓷原料球磨电耗的效果。

进一步地说明，所述下游压机冷却水的水温范围值为45℃-50℃，所述空压机冷却水的水温范围值为60℃-70℃。按照球磨机所需的水温，陶瓷厂生产过程中空压机冷却回水管和压机冷却回水管内的冷却水的水温范围值分别处于上述范围，同时由于空压机的冷却水比压机冷却水温度高，因此空压机的冷却水流向高温水箱1，而压机冷却水流向低温水箱2，如果需要压机冷却水流向高温水箱1，可把压机冷却水加热再输入高温水箱1。

进一步地说明，所述上游压机冷却水通过安装在窑炉尾气管5中的换热器51进行加热。利用压机冷却水紧邻的窑炉尾气通过脱硫塔管道的特点，通过窑炉尾气对压机部分冷却水进行再次加热，此过程余热再利用，经济环保，大大降低成本。

进一步地说明，所述上游压机冷却水加热后的水温范围值为60℃-65℃。所述上游压机冷却水经过再次热交换后进入高温水箱1内，所述空压机冷却水的水温范围值为60℃-70℃，由此加热后的所述上游压机冷却水温度不能太高，不能超过所述空压机冷却水的水温范围值。

进一步地说明，对于步骤(3)中,采用高温水箱1的冷却水注入到低温冷却水的方式，调整水温至设定进球温度。水作为球磨机内的球磨介质，适合的水温有助于提高研磨球磨的效率，由此球磨介质的水温不能太高也不能太低，通过高温的水加入低温的水进行混合调节至设定的温度，自控制程度高，避免球磨机开始水温过高破坏机内的物质。

进一步地说明，所述进球水温的范围值为55℃-60℃。设定所述进球水温的范围值为55℃-60℃，在此范围值内的水温，球磨介质过高的温度长期生产会使得球磨机装置的使用年限降低，润滑的作用下降，甚至造成设备不能安全连续进行生产，球磨机内的温度过高，影响一些物料的研磨性能，例如有些物料会粘附到衬板和钢球上，这样降低了研磨的效率，降低产量。

本发明的利用冷却水提高球磨效率的方法，包括如下步骤：

(1)、开启压机冷却水流向原料车间高温水箱1的输水管上的电磁阀门7，关闭压机冷却水流向低温水箱2的电磁阀门7，同时适度减小流向压机冷却塔33的压机冷却水管3的电磁阀门7的开度，上游压机冷却水经过换热器51后进入高温水箱1内；

(2)、开启空压机冷却水流向原料车间高温水箱1的空压机冷却水管4上的电磁阀门7，同时关闭流向回水池处管道的电磁阀门7，所述空压机冷却水开始进入高温水箱1内；

(3)、待需要加水进入球磨机前10分钟,完全关闭流向压机冷却塔33的压机冷却水管3的电磁阀门7，开启控制压机冷却水流向原料车间的低温水箱2的电磁阀门7，压机冷却水进入原料车间的低温保温水箱；

(4)、分别观察并记录高温水箱1和低温水箱2的水温，将高温水和低温水的温度分别输入电脑，并设定进球水温，电脑自动运算后，控制高温水箱1和低温水箱2的流量计8，将高温水箱1和低温水箱2内的水按照计算结果的比例加入球磨机；

(5)、球磨后停机，检验浆料的细度。

本发明针对陶瓷厂高温冷却水没有得到合理应用的情况，通过利用陶瓷厂的冷却水具有温度高的特点，利用高温冷却水代替低温的自来水作为球磨介质，充分发挥热水分子动能大，易于锲入原料裂纹的特点，提高陶瓷原料的球磨效率，降低球磨时间，同时球磨能耗大幅降低，相应生产成本也降低；该系统只需要安装管道，将冷却水收集到具有保温效果的水箱中，在使用时根据两种冷却水温度的不同，通过由电脑控制的流量计8自动控制水量大小，使其水温达到所需要的温度。本发明的利用陶瓷厂冷却水提高球磨效率的方法只需要少量资金即可，在使用过程中基本不会增加人力成本，该系统结构简单，操作流程简易，余热再利用达到环保节能目的，适合市场需求。

实施例一：

一种利用冷却水提高球磨效率的方法，包括如下步骤：

(1)、开启压机冷却水流向原料车间高温水箱的输水管上的电磁阀门，关闭压机冷却水流向低温水箱的电磁阀门，同时适度减小流向压机冷却塔的压机冷却水管的电磁阀门的开度，上游压机冷却水经过换热器后进入高温水箱内；

(2)、开启空压机冷却水流向原料车间高温水箱的空压机冷却水管上的电磁阀门，同时关闭流向回水池处管道的电磁阀门，所述空压机冷却水开始进入高温水箱内；

(3)、待需要加水进入球磨机前10分钟,完全关闭流向压机冷却塔的压机冷却水管的电磁阀门，开启控制压机冷却水流向原料车间的低温水箱的电磁阀门，压机冷却水进入原料车间的低温保温水箱；

(4)、分别观察并记录高温水箱和低温水箱的水温，其中高温水箱的水温为64℃，低温水箱水温为47℃，将高温水和低温水的温度分别输入电脑，并设定60℃的进球水温，电脑自动运算后，控制高温水箱和低温水箱的流量计，将高温水箱和低温水箱内的水按照计算结果13:4的比例加入球磨机；

(5)、球磨11小时后停机，检验浆料的细度为0.92，细度达标。

在本实验中，使用接近60℃的冷却水作为球磨介质对原料进行球磨，球磨11小时原料的细度达到0.92，球磨单耗为31.6度/吨；而采用自来水的球磨机达到相同的球磨细度平均需要13.5小时，球磨单耗为35.2度/吨。通过对比，我们可以看出采用60℃的冷却水进行球磨时，球磨时间减少2.5小时，每吨原料球磨电耗降低3.6度，节能比例达到10.2％。

实施例二：

一种利用冷却水提高球磨效率的方法，包括如下步骤：

步骤(1)-(3)与实施例1相同。

区别在于：(4)、分别观察并记录高温水箱和低温水箱的水温，其中高温水箱的水温为61℃，低温水箱水温为43℃，将高温水和低温水的温度分别输入电脑，并设定55℃的进球水温，电脑自动运算后，控制高温水箱和低温水箱的流量计，将高温水箱和低温水箱内的水按照计算结果2:1的比例加入球磨机；

(5)、球磨11.5小时后停机，检验浆料的细度为0.93，细度达标。

在本实验中，使用接近55℃的冷却水作为球磨介质对原料进行球磨，球磨11.5小时原料的细度达到0.91，球磨单耗为32.7度/吨；而采用自来水的球磨机达到相同的球磨细度平均需要13.5小时，球磨单耗为35.2度/吨。通过对比，我们可以看出采用55℃的冷却水进行球磨时，球磨时间减少2小时，每吨原料球磨电耗降低2.4度，节能比例达到6.8％。

综上所述，从实施例一和二可以看出，本发明的利用陶瓷厂冷却水提高球磨效率的方法不仅提高了建筑陶瓷原料的磨制效率，而且其能耗也大幅降低，节约成本，环保节能。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种利用冷却水提高球磨效率的系统，其特征在于：包括高温水箱、低温水箱、压机冷却水管、空压机冷却水管、窑炉尾气管和换热器；所述压机冷却水管的一侧设置高温输水管和低温输水管，所述高温输水管的另一端连通所述高温水箱，所述低温输水管的另一端连通所述低温水箱；所述空压机冷却水管连通所述高温水箱，所述换热器设置于所述高温输水管内并位于所述窑炉尾气管上，所述高温水箱和低温水箱的下端设置有出水管。

2.根据权利要求2所述的利用冷却水提高球磨效率的系统，其特征在于：还设置电磁阀门、流量计、测温探头和控制器，所述流量计设置于出水管的一端上，所述电控阀门设置于所述压机冷却水管、空压机冷却水管、高温输水管和低温输水管的一端，所述测温探头设置于高温输水管的一侧，所述控制器与所述电磁阀门和流量计电连接。

3.使用权利要求1-2所述的利用冷却水提高球磨效率的系统的方法，其特征在于：包括步骤如下：

(1)、设定球磨机进球水温，控制电磁阀门，把空压机冷却水输送到高温水箱，下游压机冷却水输送到低温水箱，上游压机冷却水经加热后输送到高温水箱；

(2)、测试加热后的上游压机冷却水的水温，并将温度数据传送至控制器；

(3)、根据设定温度控制流量计，将所述高温水箱和低温水箱内的水按比例加入球磨机进行原料球磨；

(4)、球磨后停机，检验浆料的细度。

4.根据权利要求3所述的利用冷却水提高球磨效率的方法，其特征在于：所述下游压机冷却水的水温范围值为45℃-50℃，所述空压机冷却水的水温范围值为60℃-70℃。

5.根据权利要求3所述的利用冷却水提高球磨效率的方法，其特征在于：所述上游压机冷却水通过安装在窑炉尾气管中的换热器进行加热。

6.根据权利要求3所述的利用冷却水提高球磨效率的方法，其特征在于：所述上游压机冷却水加热后的水温范围值为60℃-65℃。

7.根据权利要求3所述的利用冷却水提高球磨效率的方法，其特征在于：对于步骤(3)中,采用高温水箱的冷却水注入到低温冷却水的方式，调整水温至设定进球温度。

8.根据权利要求3所述的利用冷却水提高球磨效率的方法，其特征在于：所述进球水温的范围值为55℃-60℃。