水泥粉磨裝備及工藝流程

　　水泥粉磨裝備及工藝流程

　　近年來我國水泥工業(yè)雖然取得了長足發(fā)展，但我國水泥平均生產(chǎn)成本仍高于世界先進(jìn)水平。

　　降低粉磨系統(tǒng)電耗，對(duì)于降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)市場競爭力具有重要意義。

　　本文對(duì)水泥能耗較大的粉磨系統(tǒng)裝備及其工藝流程進(jìn)行了研究，并提出了合理化的建議。

　　水泥粉磨系統(tǒng);裝備;工藝流程

　　2012年我國水泥產(chǎn)量21.84億噸，占全國工業(yè)總產(chǎn)值的4.4%。

　　在水泥生產(chǎn)過程中，其能耗占水泥生產(chǎn)成本50%以上，而水泥粉磨系統(tǒng)占水泥生產(chǎn)總電耗30%以上。

　　水泥粉磨系統(tǒng)是指將水泥熟料、石膏及各類混合材粉磨成合適的粒徑，形成一定的顆粒級(jí)配，提高水泥的水化性能和凝結(jié)度，整體提高水泥質(zhì)量的系統(tǒng)。

　　當(dāng)前，以輥壓機(jī)或特殊結(jié)構(gòu)的立磨作為預(yù)粉磨機(jī)并與球磨機(jī)組成的水泥粉磨系統(tǒng)，是當(dāng)前的主要流行方式。

　　用粉磨效率高的立磨或輥壓機(jī)代替球磨機(jī)的水泥終粉磨方式，在國外已有了一定的發(fā)展，以日本和德國研究較多。

　　因此，研究水泥粉磨系統(tǒng)裝備及工藝流程對(duì)降低能耗，提高水泥企業(yè)效益具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　一、傳統(tǒng)水泥粉磨系統(tǒng)與先進(jìn)粉磨系統(tǒng)能耗分析

　　傳統(tǒng)水泥粉磨系統(tǒng)與先進(jìn)粉磨系統(tǒng)能耗對(duì)比如下。

　　傳統(tǒng)水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)過程各電耗值如表1所示。

　　表1和表2數(shù)據(jù)顯示，先進(jìn)水泥生產(chǎn)和傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過程相比較，熟料燒成和其他電耗量沒有明顯變化;原料粉磨，煤粉制備，水泥粉磨電耗都有明顯下降，但是水泥粉磨系統(tǒng)耗電量仍為最大。

　　二、水泥粉磨系統(tǒng)裝備及工藝流程

　　1.水泥立磨終粉磨。

　　立磨粉磨水泥動(dòng)力消耗較低，粉磨時(shí)的水泥不需要輔助冷卻，并且物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間短，能很快從一種品種轉(zhuǎn)換成另一品種，不需要將磨內(nèi)物料倒出，能在生產(chǎn)過程中迅速改變成品的顆粒組成。

　　其代表廠商：德國萊歇、天津院、北方重工、史密斯等。

　　配套5000t/d級(jí)生產(chǎn)線，16kWh/t，好的15kWh/t，臺(tái)產(chǎn)>120t/h。

　　水泥立磨終粉磨工藝流程圖如圖1所示：

　　2.CKP預(yù)粉磨立磨。

　　能夠最大限度地研磨水泥熟料，避免料餅體外循環(huán)的工藝過程，工藝布置簡單，節(jié)能效果突出。

　　通常情況下，噸水泥熟料預(yù)粉磨配置功率≤7kWh/t，粉磨P·O42.5水泥綜合電耗可控制在30～32kWh/t之間。

　　CKP磨采用機(jī)械卸料設(shè)計(jì)，能夠避免籠式選粉機(jī)高風(fēng)速、高濃度物料對(duì)耐磨材料的長期沖刷和磨損。

　　代表廠家：日本川崎。

　　CKP預(yù)粉磨立磨工藝流程圖如圖2所示：

　　3.輥壓機(jī)水泥終粉磨系統(tǒng)。

　　具有顯著的節(jié)電效益，而且后續(xù)維護(hù)維修簡單、運(yùn)行成本低。

　　對(duì)水分的.適應(yīng)能力較弱。

　　登封嵩基水泥：采用Φ2000mm×1600mm，2×1800 kW輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)430～450t/h，電耗12kWh/t生料左右。

　　代表廠家：成都利君、成都光華科技。

　　輥壓機(jī)水泥終粉磨系統(tǒng)圖3所示：

　　4.聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

　　主要有四種工藝方案，分別是輥壓機(jī)+打散分級(jí)機(jī)+開流磨;輥壓機(jī)+打散分級(jí)機(jī)+圈流磨;輥壓機(jī)機(jī)+V型選粉機(jī)+開流磨;輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+圈流磨系統(tǒng)。

　　打散分級(jí)機(jī)電耗較高，分選粒徑可達(dá)3.0mm，部件有磨損較嚴(yán)重。

　　V型選粉機(jī)電耗較低，磨損小，分級(jí)效率較打散分級(jí)機(jī)高，適合分選0.5mm以下的物料，但要求輥壓機(jī)規(guī)格大。

　　開流磨系統(tǒng)設(shè)備較少，設(shè)備裝機(jī)功率較低，工藝布置簡單，投資較少，操作管理簡單、方便，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率高，成品中含有粗顆粒，水泥成品溫度較高，閉路磨系統(tǒng)水泥成品溫度較低，成品比面積容易控制，穩(wěn)定性好，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量比開路磨產(chǎn)量高10%～20%，出磨水泥溫度較低，有利于水泥輸送、包裝、使用，產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)方便，尤其對(duì)大型磨機(jī)生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥有利，成品中無粗顆粒，適合生產(chǎn)高層噴漿水泥。

　　聯(lián)合粉磨系統(tǒng)四種工藝方案工藝流程圖如圖4、5、6、7所示。

　　由圖8可以看出，磨球(研磨體)消耗占研磨工序消耗比例的45%，選擇適當(dāng)?shù)哪湍ゲ牧峡梢栽谝欢ǔ潭壬辖档退�泥生產(chǎn)成本。

　　磨球在磨機(jī)內(nèi)承受由磨球、襯板及研磨物料所組成的三體磨料磨損，磨球的磨損不僅與其本身的硬度有關(guān)，還與襯板及被磨物料的硬度有關(guān)。

　　低鉻鑄鐵磨球：使用壽命比鍛鋼球、中錳球鐵球高，具有較高的強(qiáng)度和韌性。

　　安全可靠的，制造成本合理。

　　高鉻鑄鐵磨球：具有優(yōu)良的抗磨能力，有良好的抗沖擊疲勞能力可以降低球耗和電耗，提高產(chǎn)量和細(xì)度，高鉻鑄鐵磨球價(jià)格較高。

　　筆者對(duì)高鉻鑄鐵磨球和低鉻鑄鐵磨球進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)高鉻鑄鐵磨球比低鉻鑄鐵磨球的耐磨性高出了60%，但從價(jià)格方面看高鉻鑄鐵磨球比低鉻鑄鐵磨球價(jià)格高了一倍以上。

　　綜合來講，低鉻鑄鐵磨球較為經(jīng)濟(jì)。

　　具體數(shù)據(jù)如表3所示。

　　三、結(jié)論

　　(1)對(duì)于熟料制備系統(tǒng)，輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)具有不可比擬的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，但在輥壓機(jī)的使用壽命和工藝布置上還需進(jìn)一步優(yōu)化，使其更具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和魅力。

　　(2)水泥立磨終粉磨方案集烘干、研磨、選粉于一體，工藝流程簡單、建筑面積和占地面積小、設(shè)備數(shù)量少、允許進(jìn)磨物料水分高、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、粉磨效率高、操作維護(hù)簡單、節(jié)電效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、單機(jī)規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)，其取代水泥球磨的趨勢(shì)已十分明顯。

　　但是，立磨出來的水泥顆粒形貌、級(jí)配不如球磨機(jī)的好，因此加強(qiáng)對(duì)新型粉磨系統(tǒng)的研究，對(duì)水泥行業(yè)的發(fā)展有重要意義。

　　(3)粉磨系統(tǒng)的提產(chǎn)降耗必須從整體優(yōu)化和改善粉磨系統(tǒng)的工藝入手，入磨物料粒度降低以后，若對(duì)磨機(jī)分倉不合理及研磨體的級(jí)配不能及時(shí)調(diào)整優(yōu)化，就不會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果。

　　參 考 文 獻(xiàn)

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