第一篇:擠壓粉磨技術(shù)在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用
擠壓粉磨技術(shù)在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用前言
輥壓機及擠壓粉磨技術(shù)經(jīng)過十余年的應(yīng)用與完善已日趨完熟,不僅將其自身的高效節(jié)能的特點得以充分體現(xiàn),而且隨著主機可靠性的提高和工藝系統(tǒng)的完善,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率得到大幅度提高。無論在國外還是在國內(nèi)都已成為新建水泥生產(chǎn)線,尤其是大型水泥生產(chǎn)線粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選方案。此外由于輥壓機可以和打散分級機、球磨機、選粉機等構(gòu)成多種粉磨工藝流程,滿足不同生產(chǎn)線的產(chǎn)量要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求;并且,由于輥壓機系統(tǒng)占地面積小,布置方便,因而在水泥廠粉磨系統(tǒng)的技術(shù)改造中也得到廣泛的應(yīng)用。本文僅就我院輥壓機在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用情況作一簡要的介紹。擠壓粉磨主要工藝流程及技術(shù)特點
2.1 系統(tǒng)主機性能特點
作為完整的擠壓粉磨工藝系統(tǒng)的主機,包括輥壓機、打散分級機/球磨和選粉機等,球磨機和選粉機是水泥廠最常用的設(shè)備,不再介紹,這里僅就輥壓機和打散分級機的工藝性能特點簡介如下。
2.1.1 輥壓機工藝性能特點
a。輥壓機采用高壓料層粉碎原理,對物料進行擠壓粉碎。由于所施壓力大大超過物料的強度,所以在擠壓過的物料中產(chǎn)生大量的微粉(一般水泥粉磨在一次擠壓的物料中0.08mm以下含量占20%~30%);同時,由于存在選擇性粉碎的特征,因而即使在料餅中也存在著未擠壓好的顆粒。
b。由于輥壓機磨輥兩端面存在邊緣效應(yīng),因而約有10%~20%未經(jīng)充分?jǐn)D壓壓的物料混于出料中。
c。鑒于上述原因,就造成了擠壓后的物料不僅顆粒分布很寬,而且易磨性差異很大(見表1)。
表1 某立窯廠HFC800/200輥壓機一次擠壓水泥的顆粒分布
粒度(mm)/百分比(%):
(>15
/0)(15.0~10.0/2.1)(10.0~5.0/9.3)(5.0~3.0/15.1)(3.0~0.8/17.2)(0.8~0.2/12.4)(0.2~0.08/11.2)(<0.08/32.7)
2.1.2 打散分級機工藝性能特點
a。打散分級機是為解決輥壓機存在的上述問題而開發(fā)的,它將輥壓機擠壓后的物料打后分選出細粉(0.5~2.5mm),送入后序的粉磨系統(tǒng),而粗顆粒則返回輥壓機重新擠壓。b。由于打散分級機可以通過變頻調(diào)速調(diào)整入球磨機物料的粒徑,因而可以合理分配輥壓機和球磨機的負何,使整個粉磨系統(tǒng)處于最佳的運行狀態(tài)。
2.2 擠壓粉磨主要工藝流程
擠壓粉磨工藝主要有:預(yù)粉磨工藝、混合粉磨工藝、半終粉磨工藝、聯(lián)合粉磨工藝及終粉磨工藝。在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中,通常采用預(yù)粉磨、半終粉磨和聯(lián)合粉磨工藝,因此,僅就這三種工藝的特點介紹如下:
2.2.1 擠壓預(yù)粉磨工藝
預(yù)粉磨工藝是將入球磨機的物料由輥壓機擠壓預(yù)處理,而后送入球磨機粉磨產(chǎn)品(見圖
1)。由于輥壓機存在上述特性,送入球磨機中大于5mm的物料,隨著輥壓機進料裝置的磨損而增加,造成粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量降低。此外,為了破碎這些少量的5mm以上大顆粒,而不得不使用大規(guī)格的研磨體,造成球磨機研磨能力的下降,粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)不盡合理,造成技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)不高。
2.2.2 擠壓職合粉磨工藝
擠壓聯(lián)合粉磨工藝是將擠壓后的物料(包括料餅和邊部漏料),先經(jīng)打散分級機打散分選,小于一定粒徑的半成品(0.5~3.0mm)送入原有的球磨機粉磨至成品,分選出的粗顆粒返回轉(zhuǎn)輥壓機再次擠壓(圖2所示)。原有的球磨可以是開路,也可以是閉路。通過打散分級機調(diào)整入球磨的物料粒徑,分配輥壓機和球磨機系統(tǒng)的負荷,使系統(tǒng)工藝參數(shù)得到優(yōu)化,輥壓機磨輥邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的大顆粒物料通過打散分級機返回輥壓機重新擠壓,基本消除了輥壓機的運行狀態(tài)對后續(xù)球磨機系統(tǒng)的影響,同時由于入磨物料的最大粒徑得到有效的控制,球磨機一倉球徑大幅度下降,研磨能力得到加強,同時,球徑的降低使球磨機的故障率得到有效控制。但是,由于打散分級機的成品中含有40~50%小于0.08mm的細粉,這些細粉直接送入球磨機,其產(chǎn)品必然是微粉含量高,顆粒分布寬。因而后續(xù)球磨機系統(tǒng)必須根據(jù)產(chǎn)品需要作優(yōu)化調(diào)整。
2.2.3 擠壓半終粉磨工藝
擠壓半終粉磨工藝是將打散分級機的半成品與后續(xù)球磨機的出磨物料一同送入選粉機分選(見圖3),也就是說一部分產(chǎn)品未經(jīng)過球磨機而直接由輥壓機和選粉機直接產(chǎn)生。這種粉磨系統(tǒng)的特點是產(chǎn)品的顆粒分布窄,均勻性系數(shù)高。由于這種工藝流程選粉機的入料與一般閉路磨系統(tǒng)的有較大差別,因而,選粉機的選型就顯得尤為重要。與擠壓聯(lián)合粉磨工藝相同,由于粉磨機研磨體的最大粒徑和平均粒徑的大幅度降低,球磨機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率得到較大的提高。
3。生料粉磨系統(tǒng)改造中擠壓粉磨技術(shù)的應(yīng)用
3.1 生料粉磨系統(tǒng)改造的主要特點
生料粉磨系統(tǒng)改造的目的一般是為了滿足窯系統(tǒng)產(chǎn)量提高的要求,另外,兼顧節(jié)能、降耗及環(huán)保、收塵要求。生料粉磨通常以0.08mm和0.2mm方孔篩的篩余來控制,并且,以控制0.2mm篩余小于1.0~1.5%時,0.88mm篩余可以放寬至10~16%。而成品中不需要有一定的顆粒組成和大量的微細粉。所以,生料粉磨系統(tǒng)的改造必須圍繞著如何提高以0.08mm和0.2mm為切割粒徑的粉磨效率。
3.2 擠壓粉磨工藝選擇
根據(jù)生料粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造的特點,在選用輥壓機以增強系統(tǒng)粉磨能力的同時,必須著重考慮系統(tǒng)的選粉能力,以解決系統(tǒng)在0.08mm,尤其是0.2mm的分級效率,減少過粉磨,最大幅度地提高系統(tǒng)產(chǎn)量。
由于經(jīng)輥壓機擠壓過的物料含有大量的細粉(0.08mm以下的細粉為30%左右),這些細粉在進球磨機之前就先被分選出來,必然會提高粉磨效率,因而,可以大幅度提高系統(tǒng)產(chǎn)量。所以對于生料粉磨最佳的改造方案應(yīng)該是擠壓半終粉磨系統(tǒng),并且應(yīng)該使用第三代高效選粉機,聯(lián)合粉磨系統(tǒng)次之,預(yù)粉磨系統(tǒng)效率較低。
采用擠壓半終粉磨工藝,使一部分成品由輥壓機和選粉機直接產(chǎn)生并分選出來,減注了球磨機的通過量對整個粉磨系統(tǒng)的限制,所以就我們現(xiàn)在所掌握的技術(shù),可以使原有的球磨機系統(tǒng)粉磨能力提高100~150%;而聯(lián)合粉磨工藝則受到球磨機的限制,產(chǎn)量提高約80%;預(yù)粉磨工藝則由系統(tǒng)工藝系統(tǒng)參數(shù)得不到優(yōu)化只能提高30~40%。
3.3 應(yīng)用實例分析
3.3.1 山東兗州礦務(wù)局水泥廠600t/d生料擠壓半終粉磨系統(tǒng)
在山東兗州礦務(wù)局水泥廠1#窯技術(shù)改造中,要求生料粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量由22t/h提高到45t/d以上。而新建一臺大球磨機或在附近并聯(lián)一臺小球磨機,均因資金和場地問題難以實現(xiàn)。為此,該廠經(jīng)廣泛的調(diào)研后,決定采用合肥水泥研究設(shè)計院開發(fā)的擠壓粉磨技術(shù)對現(xiàn)有的φ2.2×6.5m球磨機進行改造。將原有的φ3.5m離心式選粉機更換為DS750型高效組合式選粉機,在球磨機前加一套HFCG100-35型輥壓機和一臺SF500/100型打散分級機構(gòu)成擠
壓半終粉磨系統(tǒng)。物料經(jīng)輥壓機擠壓并由打散分級機打散分級,將其半成品(小于0.08mm占40%左右,2mm以下約85~90%)先送入高效選粉機分選,選粉機的粗粉入球磨,球磨機的出料也進選粉機(見圖4)。該系統(tǒng)改造后,經(jīng)廠院聯(lián)合標(biāo)定,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)如下:(表2所示)
表2 兗州礦務(wù)局水泥廠1#窯生料磨改造后的結(jié)果
改造前生料:細度(R0.08%)10.0 產(chǎn)量(t/h)22.0 電耗(kW.h)22.0
改造后生料:細度(R0.08%)6.5 產(chǎn)量(t/h)46.3 電耗(kW.h)16.1增產(chǎn)(%)110.5節(jié)能(%)26.8備注 半終粉磨
3.3.2 山東水泥廠1#窯(700t/d)生料擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)
山東水泥廠1#生料磨建于70年代,為φ2.4×10m中卸烘干磨,產(chǎn)量一直低于設(shè)計指標(biāo),電耗高,系統(tǒng)設(shè)備老化,急待改造、完善。改造方案為擠壓聯(lián)合粉磨工藝。新增HFC120-36型輥壓機一臺,SF500/100打散分級機一臺,將中卸磨改為兩端進料中間出料的兩臺并聯(lián)單倉開路短磨。該系統(tǒng)于1994年12月28日投料試車,1995年3月達標(biāo)驗收,1995年12月通過了由山東省建材局主持的省級技術(shù)鑒定。在此之后山東水泥廠根據(jù)現(xiàn)場情況恢復(fù)了球磨機的選粉機,使系統(tǒng)產(chǎn)量又有所提高,系統(tǒng)工藝流程見圖5所示。系統(tǒng)改造所達到的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見表3。
表3 山東水泥廠1#生料粉磨系統(tǒng)改造后的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
改造前生料:細度(R0.08%)10±1產(chǎn)量(t/h)26電耗(kW.h)33
改造后生料:細度(R0.08%)10±1產(chǎn)量(t/h)55.34電耗(kW.h)17.67增產(chǎn)(%)113節(jié)能(%)46.5備注 磨機開路
改造后生料:細度(R0.08%)10±1產(chǎn)量(t/h)65.0電耗(kW.h)16.23增產(chǎn)(%)150節(jié)能(%)50.8備注 磨機閉路
3.3.3 山東水泥廠2#窯(1500t/d)生料擠壓預(yù)粉磨系統(tǒng)
山東水泥廠2#窯原為1200t/d熟料生產(chǎn)線,生料磨系統(tǒng)采用φ3.5×10m中卸烘干磨。為滿足窯系統(tǒng)產(chǎn)量提高到1500~1700t/d的需要,生產(chǎn)磨系統(tǒng)產(chǎn)量必須由75t/d提高到110t/h以上。按其增產(chǎn)幅度要求僅為百分五十,采用擠壓粉磨技術(shù)的中預(yù)粉磨工藝即可,但由于現(xiàn)場條件所限和節(jié)省投資考慮,不更換有的選粉機和出磨提升機,而是將輥壓機出料在進球磨機之前先進一新加的選粉機,選出部分成品,解決系統(tǒng)選粉能力問題。為了使新增選粉機能夠長期可靠運行,防止輥壓機邊緣漏料的大顆粒對選粉機的磨損,在選粉機和輥壓機之間加設(shè)一臺打散分級機,先將輥壓機出料中的大顆粒分離出來,返回輥壓機。所以該系統(tǒng)從整體來看是預(yù)粉磨系統(tǒng),但內(nèi)部含有半終粉磨的工藝流程(見圖6)。系統(tǒng)改造后達到預(yù)期效果,見表4所示。
表4 山東水泥廠2#生料磨改造后的結(jié)果
生料:水份(%)0.8±0.2 細度(R0.08%)11±1 產(chǎn)量(t/h)118 電耗(kW.h/t)18.9 4 水泥粉磨系統(tǒng)改造中擠壓粉磨技術(shù)的應(yīng)用
4.1 水泥粉磨系統(tǒng)改造的主要特點
4.1.1 水泥粉磨系統(tǒng)的技術(shù)改造一般基于以下目的考慮的:
a 窯系統(tǒng)改造后熟料生產(chǎn)能力提高;
b 為適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),增加粉磨能力,提高水泥成品的細度和比表面積
c 利用峰低谷電價差異,考慮水泥粉磨系統(tǒng)的避峰運行;
d 解決季節(jié)性銷售問題。
4.1.2 水泥粉磨的細度和顆粒組成對水泥的強度混凝土的性能有限大影響。太粗的熟料顆粒不能完全水化,大于60μm的熟料顆粒僅起到微集料作用,不能得到有效的利用;小于30μm的微粉含量不足,水泥早期強度上不去;水泥成品顆粒分布過于集中,造成標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量的提高。因而,降低水泥成品的篩余,提高其比表面積,增加熟料的利用率,以達到提高水泥實物強度的目的。目前一般公認(rèn)的是:3~32μm顆粒對強度增進率起主導(dǎo)作用。
4.2 擠壓粉磨工藝選擇
針對水泥粉磨的特點和要求,在選擇擠壓粉磨工藝時,對于要求篩余低、小于3μm微粉含量低的水泥,應(yīng)選擇帶第三代高效選粉機的擠壓閉路粉磨系統(tǒng)(閉路預(yù)粉磨、閉路聯(lián)合粉磨和半終粉磨);而對篩余要求不是很嚴(yán)格,水泥成品顆粒級配分布寬的,則可以采用擠壓開路粉磨系統(tǒng)(開路預(yù)粉磨系統(tǒng)、開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng))。
對于現(xiàn)有的粉磨系統(tǒng)采用擠壓粉磨技術(shù)改造時,系統(tǒng)產(chǎn)量將大幅度增加,此時不僅要考慮主機的能力匹配,更要注意到輸送設(shè)備的能力。尤其是閉路粉磨系統(tǒng)改造,一般由于原有的磨尾提升機、選粉機及其粗粉回料輸送設(shè)備在當(dāng)初設(shè)計時不會留出很大的余量,改造后產(chǎn)量大幅度增加,這些設(shè)備可能無法滿足要求,并且由于土建的限制很難更換。因此,對條件允許的可以選擇壓閉路粉磨工藝;對于原有粉磨系統(tǒng)改造難度大的,選擇擠壓開路粉磨工藝不失為經(jīng)濟可行的方案。
對于入磨熟料溫度高,生產(chǎn)高比表面積水泥并且物料(某些石灰石等)易粗磨的粉磨系統(tǒng),從降低系統(tǒng)設(shè)備和物料的溫度,提高粉磨效率角度考慮,應(yīng)選擇帶第三代高效選粉機的閉路擠壓粉磨工藝,使磨內(nèi)的微粉和熱量通過大量的冷風(fēng)帶走,降低磨機及系統(tǒng)設(shè)備的工作溫度。而對于一般熟料溫度小于150℃,不易粗磨的物料,則可采用開路擠壓聯(lián)合粉磨工藝,尤其是經(jīng)高細高產(chǎn)磨技術(shù)特殊改造后的開路磨用于擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng),使輥壓機卓越的破碎、粉磨功能與球磨機特有的研磨功能有機地結(jié)合,粉磨系統(tǒng)更加簡捷、可靠、高效,并且可以粉磨高比表面積水泥。
4.3 應(yīng)用實例分析
4.3.1 江蘇花山特種水泥廠φ2.2×6.5m水泥磨擠壓粉磨技術(shù)改造
江蘇花山特種水泥廠1997年年產(chǎn)水泥20萬噸,后新建一臺立窯,使水泥年產(chǎn)量達到30萬噸。與之配套生料和水泥粉磨系統(tǒng)都是分別在原有的兩臺φ2.2×6.5m球磨機之前加一臺HFCK100—35型輥壓機作預(yù)粉磨。其中水泥臺時產(chǎn)量為35~37t/h。2000年該廠為了提高水泥比表面積,適應(yīng)國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實施,以及江蘇省實行的分時電價政策,對原水泥擠壓預(yù)粉磨系統(tǒng)進行技術(shù)改造。具體方案是:將一臺球磨機暫時恢復(fù)為原來的普通的閉路磨,與第二期水泥磨改造一同進行。在現(xiàn)有輥壓機后加設(shè)一臺SF400/100型打散分級機形成閉路,打散分級機的半成品先送入與另一臺球磨機配套的φ20m旋風(fēng)式選粉機選粉,粗粉進徑高產(chǎn)磨特殊改造后的開路球磨機粉磨至成品,與粉磨選出的經(jīng)混合后一同入庫。改造后的工藝流程見圖7。江蘇花山特種水泥廠水泥粉磨系統(tǒng)系統(tǒng)兩次改造的結(jié)果如表5所示 表5 江蘇花山特種水泥廠粉磨系統(tǒng)兩次改造的結(jié)果
閉路球磨:水泥 比表面積(m2/kg)270~290 產(chǎn)量(t/h)13.5 電耗(kW.h/t)32.0
擠壓預(yù)分磨:水泥 比表面積(m2/kg)270~290 產(chǎn)量(t/h)18.0 增產(chǎn)(%)+33.3*電耗(kW.h/t)27.0節(jié)能(%)-15.6*
擠壓聯(lián)合粉磨:水泥 比表面積(m2/kg)320~330 提高+40產(chǎn)量(t/h)29.2 增產(chǎn)(%)+116*電耗(kW.h/t)22.0節(jié)能(%)-31.3*
注:*與原有的閉路球磨系統(tǒng)比較。
該廠水泥磨技術(shù)改造后由于比表面積的提高,三天強度顯著增加,混合材摻入量增加8%,電耗下降10KW.h/t,從該廠前后兩次技術(shù)改造結(jié)果來看,盡管擠高,經(jīng)濟和社會效益十分顯著。從該廠前后兩次技術(shù)改造結(jié)果來看,盡管擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)投資要高些,但是,很顯然它的投資效益比擠壓預(yù)粉磨系統(tǒng)要高得多。
4.3.2 安徽省安慶白鰭豚水泥有限公司日產(chǎn)600熟料新型干法旋窯水泥生產(chǎn)線水泥粉磨系統(tǒng)φ3.0×9.0m閉路水泥磨系統(tǒng)改造
安徽省安慶白鰭豚水泥有限公司出于如下原因考慮,決定大幅度提高旋窯系統(tǒng)的水泥粉磨能力:
a 適應(yīng)國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)。在執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)后保持水泥生產(chǎn)能;
b 提高水泥粉磨的工藝和裝備水平,降低生產(chǎn)成本;
c 提高旋窯系統(tǒng)粉磨能力,實現(xiàn)立窯和旋窯熟料共同粉磨,改善水泥的質(zhì)量。
d 在提高熟料儲存能力的同時,擴大水泥的粉磨能力,適應(yīng)水泥銷售的季節(jié)性變化。
該廠旋窯水泥粉磨系統(tǒng)原為φ3.0×9.0m閉路水泥磨,1999年臺時產(chǎn)量為33t/h,電耗為42.5kW.h/t,水泥比表面積不高。2000年采用擠壓聯(lián)合粉磨技術(shù)對該系統(tǒng)進行改造。主機采用合肥水泥研究設(shè)計院研制的HFCG120-40型輥壓機一臺SF500/100型打散分級機一臺。將原有的φ3.0×9.0m閉路磨采用合肥水泥研究設(shè)計院專有的高細高產(chǎn)磨技術(shù)進行改造,改為開路磨。輥壓機和打散分級機構(gòu)成閉路,輥壓機擠壓后的物料經(jīng)打散分級,小于一定粒徑的物料送入高效選粉機先分選出一部分成品,選出的粗粉進開路高產(chǎn)高細磨粉磨至成品,與選粉機的成品混合后一同入庫(工藝流程見圖8)。
該系統(tǒng)的基本情況為:
a 水泥品種:425#普通硅酸鹽水泥,原料配比:項目百分比(%)旋窯熟料38.8立窯熟料38.8石煤渣15.2石灰石2.9石膏4.3總計100.0
該系統(tǒng)2000年7月投產(chǎn),當(dāng)即達到設(shè)計指標(biāo)。經(jīng)兩個月的運行于9月11日到12日安慶白鰭豚水泥有限公司和合肥水泥研究設(shè)計院共同對該系統(tǒng)進行連續(xù)24小時測試標(biāo)定,結(jié)果如表6所示。
閉路磨:425#普硅比表面積(m2/kg)300產(chǎn)量(t/h)33.0電耗(kW.h)42.5
改造設(shè)計指標(biāo):425#普硅比表面積(m2/kg)≥310產(chǎn)量(t/h)52.8增產(chǎn)(%)+60.0電耗(kW.h)32.5節(jié)能(%)-23.5
改造標(biāo)定指標(biāo):425#普硅比表面積(m2/kg)10產(chǎn)量(t/h)55.8增產(chǎn)(%)+69.0電耗(kW.h)29.1節(jié)能(%)-31.5
b 入磨物料的幫德功指數(shù):
入輥壓機混合物料:20.83kW.h/t;打散分級機半成品:10.17kW.h/t.c 打散分級機半成品顆粒分布
粒徑(mm)/百分比(%)(>
3.5/0)(3.5~2.0/11.8)(2.0~0.5/2.4)(0.5~0.08/48.0)(≤0.08/37.8)
d、球磨機為兩倉磨高細高產(chǎn)磨,共裝球74.7噸,因設(shè)備原因未達到設(shè)計裝球量80噸的要求。其中:一倉裝球20.7噸,平均球徑:44mm:二倉微鍛:共54噸。
盡管該系統(tǒng)節(jié)電幅度達30%以上,但就絕對電耗而言還是偏高,其主要原因是選粉機和收塵器風(fēng)機裝機功率達200多千瓦,而所選出的有效成品量僅為6~7噸,這部分產(chǎn)品電耗高達30~40kW.h/t。對這套系統(tǒng)進一步優(yōu)化后,可望使系統(tǒng)電耗降至27kW.h/t以下。5 結(jié)束語
從上述應(yīng)用實例可以看出,擠壓粉磨技術(shù)在水泥廠粉磨系統(tǒng)改造中有其不可代替的優(yōu)勢。首先可以大幅度提高系統(tǒng)產(chǎn)量,并且可以保持原有的系統(tǒng),保持一套配料系統(tǒng)不變,僅適當(dāng)提高配料和輸送能力即可。其次,改造后可以提高長徑比小的球磨機的水泥產(chǎn)品比表面積,以適應(yīng)國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實施。另外由于輥壓機、打散分級機、選粉機和球磨機可以組成多種工藝方案,根據(jù)現(xiàn)場情況可以靈活選擇和布置,容易滿足技改要求。為了使技術(shù)改造能達到預(yù)期的效果,必須要做好以下幾項工作:
a 物料的物性分析。在盡可能的情況下,按照日后所粉磨水泥物料配比進行物料的水分、易
磨性、易碎性、顆粒分布等物性分析,科學(xué)預(yù)測改造后的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。
b 根據(jù)產(chǎn)品要求選擇工藝流程,并且認(rèn)真研究系統(tǒng)中各設(shè)備的能力匹配,尤其是輥壓機和球磨機匹配。
c 系統(tǒng)投產(chǎn)后,必須對系統(tǒng)和各主機設(shè)備的參數(shù)進行調(diào)試、優(yōu)化,使系統(tǒng)從投產(chǎn)之日就處于高水平、高效率的運行狀態(tài)下。
總之,輥壓機及擠壓粉磨技術(shù)為水泥廠粉磨系統(tǒng)的改造提供了節(jié)能高效、運行可靠的新型粉磨技術(shù)及裝備,只要我們深入了解并掌握輥壓機的工作原理和性能特征,就能為水泥廠粉磨系統(tǒng)的技術(shù)改造做出其應(yīng)有的貢獻,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。
第二篇:淺論水泥廠粉磨物料的目的
淺論粉磨物料的目的水泥工業(yè)生產(chǎn)過程中從原料制備到水泥制成,橫貫著各種的物料的粉磨,其目的也隨各工序特點要求實現(xiàn)粉磨目的,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、清潔環(huán)保、安全生產(chǎn)。
粉磨物料的分類:
一.生料粉磨的過程和目的按一定比例配合的各種原料,必須經(jīng)過粉磨后才能成為生料,在粉磨過程又是一個配料、均化、碾壓、打散、熱切換、分選等交叉作業(yè)的,生料粉磨的愈細,各種原料混合的愈均勻;由于其表面積大,在煅燒熟料時各種成分能充分接觸,有利于熟料的煅燒,也有利于提高熟料質(zhì)量。但當(dāng)生料細度在12%以下時,隨著篩余值的減小磨機產(chǎn)量會迅速下降,產(chǎn)品的單位電耗也會迅速增加,而對熟料質(zhì)量的影響卻并不是很大。
當(dāng)生料較粗,特別是石英和石灰石中的二氧化硅的粗顆粒,其化學(xué)反應(yīng)能力較差,若不能與其他氧化物成分充分接觸,使化學(xué)反應(yīng)不完全,造成熟料游離氧化鈣增多質(zhì)量下降。顆粒較細而且混合均勻的生料,能在比較短時間內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng),縮短物料在窯內(nèi)的滯留時間,從而提高了窯的產(chǎn)量和質(zhì)量,同時熟料煅燒的熱耗下降。
因此粉磨生料時,一般將細度控制在0.08mm方孔篩篩余12-23%,0.2mm方孔篩篩余〈1.5%或權(quán)衡系統(tǒng)經(jīng)濟性為準(zhǔn)。
二.煤磨煤粉控制的目的回轉(zhuǎn)窯使用的固體燃料中的煤粉其細度要求一般在0.08mm方孔篩篩余1-10%,煤粉細度愈細,其比表面積愈大,燃燒速度快,燃燒較完全,單位時間內(nèi)釋放出的熱量多,能較快的提高窯內(nèi)溫度,煤粉過細、粉磨循環(huán)次數(shù)多、出磨溫度高又可能引起自燃;煤粉水分高或細度粗將提高煙室結(jié)皮、后燃等工藝隱患,所以煤粉必須控制一定的細度,以保證煅燒的需要。但綜合考慮安全因素,煤粉隨著細度下降,循環(huán)次數(shù)數(shù)量增加而產(chǎn)生靜電等原因,極易引起燃燒、爆炸事故。所以控制煤粉細度及煤質(zhì)、煅燒工況等,以確保安全前提調(diào)整細度控制值。
三.水泥粉末的過程和目的水泥熟料加入適量的石膏(按水泥品種的不同,有的還加一定劑量助磨劑或混合材)經(jīng)過計量、調(diào)配輸送、擠壓打散、分選、入磨、選粉、收集、入庫等達到粉磨水泥的制造。閉路粉磨系統(tǒng)粉磨到一定的細度出磨后由選粉機調(diào)節(jié)實現(xiàn)細度要求,開路系統(tǒng)出磨水泥即要求達到細度要求,水泥細度愈細,水化和硬化的速度就越快,強度也高。反之水泥有過粗的顆粒不易消化和硬化,而且強度低,其內(nèi)部有緩凝性的熟料成分幾乎不起反應(yīng),為此對水泥的細度控制0.08mm方孔篩篩余為1-4%,比表面積330㎡-450㎡/Kg;水泥細度的控制現(xiàn)今較合理的用0.045mm方孔篩或以顆粒分析控制,理想值0.045mm篩余< 10%,或以顆粒級配3 μm---32μm比例>70%以上,>0.032mm比例小于20%。當(dāng)然水泥粉磨的細度控制和工藝、設(shè)備、粉磨物料相結(jié)合,綜合混合材、熟料、平谷峰電價以及客戶的需求來制定水泥生產(chǎn)。
第三篇:水泥廠粉磨系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及改進方案 [范文模版]
摘要:文章從當(dāng)前節(jié)能形式和任務(wù)入手,通過當(dāng)前水泥粉磨技術(shù)的開發(fā)研究,結(jié)合生產(chǎn)實際,闡述了當(dāng)前水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并探討了當(dāng)前水泥粉磨技術(shù)的改進措施,水泥廠粉磨系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及改進方案。閉路粉磨由于其節(jié)能及水泥細度控制的靈活性已成為必然趨勢。水泥熟料入磨前的預(yù)粉碎對于大幅度提高水泥磨機產(chǎn)量,降低粉磨電耗具有積極意義。
關(guān)鍵詞:水泥粉磨技術(shù);粉磨電耗;粉磨工藝;節(jié)能
一、當(dāng)前節(jié)能形勢與任務(wù)
2009中國水泥工業(yè)粉磨技術(shù)高峰論壇近日在南京舉行。這次會議的主題是實現(xiàn)我國水泥粉磨技術(shù)與工藝的“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低成本和效益的最大化”。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,我國水泥廠每生產(chǎn)1噸水泥需要粉磨30種以上各種物料,而粉磨電耗約占水泥生產(chǎn)總電耗的65%~70%,粉磨成本占生產(chǎn)總成本的35%左右,粉磨系統(tǒng)維修量占全廠設(shè)備維修量的60%。因此,粉磨對水泥生產(chǎn)企業(yè)的效益影響極大。我國是水泥生產(chǎn)大國,也是水泥消費大國,大力降低水泥粉磨過程中的過高能耗,對我國節(jié)能減排意義重大。據(jù)了解,“十一五”期間,從2006~2008年,我國國民生產(chǎn)總值單位能耗下降了10.08%,而2009~2010年節(jié)能減排任務(wù)仍然艱巨。原材料工業(yè)技術(shù)改造重點專項提出:支持中西部地區(qū)淘汰落后產(chǎn)能、發(fā)展新型干法水泥。同時,鼓勵水泥生產(chǎn)應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù),如處理和利用廢棄物、純低溫余熱發(fā)電、粉磨系統(tǒng)改造等。
二、粉磨工藝技術(shù)及選擇
粉磨工序能耗主要體現(xiàn)在生料制備、煤粉制備和水泥粉磨的環(huán)節(jié),其電量消耗占水泥生產(chǎn)綜合電耗的72%(生料粉磨電耗約占水泥綜合電耗的24%,水泥粉磨電耗約占水泥綜合電耗的38%)。2008年規(guī)模以上企業(yè)5100家,粉磨企業(yè)1500多家。國家重點支持粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗減排的技術(shù)改造,粉磨系統(tǒng)節(jié)能潛力很大。
(一)不同粉磨技術(shù)及設(shè)備能耗比較
球磨機系統(tǒng):影響球磨機粉磨效率的因素較多,包括研磨體級配、磨機通風(fēng)、熟料溫度和粉磨工藝等。應(yīng)優(yōu)先采用配高效選粉機的圈流球磨工藝,圈流磨利于產(chǎn)品細度和溫度的調(diào)節(jié)和控制,粉磨效率比開流磨高10%~20%,成品越細優(yōu)勢越明顯。
輥壓機預(yù)粉磨系統(tǒng):輥壓機與球磨機組成的各種預(yù)粉磨系統(tǒng)(包括循環(huán)預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨等)已經(jīng)成為水泥粉磨的主要方案,這是由于輥壓機的粉磨效率約為球磨機的2倍左右,可以大幅度節(jié)電。輥壓機系統(tǒng)節(jié)電水平取決于輥壓機消耗功率的大小,輥壓機每消耗1kWh/t,主機電耗(輥壓機+球磨機)可降低0.8 kWh/t~1kWh/t。輥壓機的功率消耗與投影壓力成線性關(guān)系,循環(huán)預(yù)粉磨輥壓機投影壓力為5500kN/m2~6500kN/m2,聯(lián)合粉磨投影壓力略低,控制在5000kN/m2~6000kN/m2。
輥磨終粉磨系統(tǒng):粉磨水泥時輥磨的粉磨效率是球磨機的1.6~1.8倍,系統(tǒng)節(jié)電30%以上。熟料溫度、入料粒度、磨損程度等對產(chǎn)量和電耗均有較大影響。關(guān)鍵是終粉磨水泥性能,要通過調(diào)節(jié)粉磨壓力、擋料圈高度、風(fēng)速風(fēng)量,控制出口溫度,采用高性能選粉裝置等措施優(yōu)化水泥顆粒級配,保證產(chǎn)品性能。對于生料磨如分別更替離心式或旋風(fēng)式選粉機,可增產(chǎn)10%左右或5%左右,降耗1kWh/t左右。用于生料磨的好處主要是分離清晰,成品中過粗顆粒少,有利于燒成,可適當(dāng)放寬細度。但生料細度較水泥粗,粗選粉并不是高效籠式選粉機的長處。因此其增產(chǎn)節(jié)能指標(biāo)要低于水泥磨。
預(yù)破碎:“多破少磨”從粉碎機理上來說是合理的。一方面破碎的單耗遠比球磨的單耗低,因此后者的無用功大,粉碎效率低。另一方面入磨粒度降低以后,球磨機中的鋼球可大大變小,小鋼球?qū)p少對物料粉碎所造成的能量過剩的浪費。一般來說,大球的比能耗高,小球的比能耗低。
(二)粉磨系統(tǒng)的選擇
從以上粉磨系統(tǒng)的不同特點可以看出,各系統(tǒng)均有不同程度的優(yōu)勢和不足,企業(yè)選擇粉磨系統(tǒng)時,特別是對現(xiàn)有磨機進行改造時,應(yīng)根據(jù)自身的設(shè)備、原料、管理水平、資金狀況等條件,按可選擇方案的性價比選擇適合自己企業(yè)的方案,規(guī)劃方案《水泥廠粉磨系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及改進方案》。
三、水泥粉磨技術(shù)的改進措施
(一)正確選擇粉磨研磨體及其級配
物料在粉磨過程中,一方面需要沖擊作用,另一方面需要研磨作用。不同規(guī)格的研磨體配合使用,還可以減少相互之間的空隙率,使其與物料的接觸機會多,有利于提高能量利用率;在研磨體裝載量一定的情況下,小鋼球比大鋼球的總表面積大;要將大塊物料擊碎,就必須鋼球具有較大的能量,因此,鋼球(段)的尺寸應(yīng)該較大;需要將物料磨得細一些,就應(yīng)選擇小些的鋼球(段)。因此在粉磨作業(yè)時,要正確選擇研磨體且必須進行合理的級配。
粉磨研磨體級配基本原則:(1)入磨物料的平均粒徑大,硬度高,或要求產(chǎn)品粗時,鋼球的平均徑應(yīng)大些,反之應(yīng)小些。磨機直徑小,鋼球平均球徑也應(yīng)小,一般生料磨比水泥磨的鋼球平均球徑大些;(2)開路磨機,前一倉用鋼球,后一倉用鋼段;(3)研磨體大小必須按一定比例配合使用,鋼球的規(guī)格通常用3~5級,鋼段一般用2~3級,若相鄰兩倉用鋼球時,則前一倉的最小規(guī)格應(yīng)作為后一倉的最大規(guī)格(交叉一級);(4)各級鋼球的比例可按“兩頭小、中間大”的原則配合,用兩種鋼段時,各占一半即可。用三種鋼段時,可根據(jù)具體情況適當(dāng)配合;(5)在滿足物料細度要求前提下,平均球徑應(yīng)小些,借以增加接觸面積和單位時間的沖擊次數(shù),提高粉磨效率。
(二)加強預(yù)粉碎技術(shù)的應(yīng)用與采取的配套措施
以降低入磨物料粒度為主要手段,使球磨機節(jié)能高產(chǎn)的技術(shù)稱之為預(yù)粉碎技術(shù)。它把球磨機第一倉的粉碎工作,部分或全部由其他能量利用率高于球磨機的粉碎設(shè)備來完成,讓入磨物料粒度降低到5mm以下或更小,可使磨機臺時產(chǎn)量提高30%以上、單產(chǎn)電耗降低15%~20%,產(chǎn)品顆粒組成更加合理。
配套措施:(1)選用振動篩或回轉(zhuǎn)篩,對粉碎后的入磨物料采用檢查篩分閉路流程,合格物料入磨,粒度過大的物料重新預(yù)粉碎;(2)入磨粒度縮小后,第一倉研磨體平均球徑也要縮??;第一倉長度要縮短,隔倉板前移;(3)磨內(nèi)風(fēng)速要提高,磨機通風(fēng)量加大;(4)閉路粉磨系統(tǒng)輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力要加大,系統(tǒng)循環(huán)負荷率要降低,選粉效率要提高。
(三)嚴(yán)格控制入磨物料的水分
為了保證磨機正常操作、配料的準(zhǔn)確和提高磨機的產(chǎn)、質(zhì)量。當(dāng)物料含水量大時,容易產(chǎn)生糊磨現(xiàn)象,磨內(nèi)細粉粘附在研磨體和襯板上,使粉磨效率降低,嚴(yán)重時會使隔倉板篦孔堵塞造成磨機通風(fēng)不良,物料難以通過,產(chǎn)量急劇下降,質(zhì)量也引起較大的波動。根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,各種物料的水分可控制在下列范圍內(nèi):石灰石<1%,粘土<2%,鐵粉<8%,混合材<2%,石膏<8%,熟料<0.5%,煤<4%,綜合水分控制在1.5%以內(nèi)。
(四)加強磨機通風(fēng)是提高磨機生產(chǎn)能力的主要途徑
其優(yōu)點有以下:(1)減少球磨機內(nèi)的過粉磨現(xiàn)象。使磨內(nèi)微細粉,及時地被氣流帶走,消除了細粉結(jié)團、糊球、糊襯板現(xiàn)象以及對研磨體的緩沖作用;(2)磨內(nèi)的水蒸汽能及時的排除,使隔倉板篦縫不易堵塞,減少飽磨、糊磨現(xiàn)象;(3)能降低磨內(nèi)溫度,防止石膏脫水、出磨水泥假凝,有利于磨機正常運轉(zhuǎn)和保證水泥質(zhì)量;(4)有利于車間環(huán)保和清潔生產(chǎn)。
四、結(jié)語
為了適應(yīng)ISO 9000水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求,水泥粉磨系統(tǒng)的改進和操作參數(shù)的優(yōu)化十分必要和迫切。閉路粉磨由于其節(jié)能及水泥細度控制的靈活性已成為必然趨勢。水泥熟料入磨前的預(yù)粉碎對于大幅度提高水泥磨機產(chǎn)量,降低粉磨電耗具有積極意義。
參考文獻
陸修雨.Φ3m×11m水泥磨開流改圈流的探討.山東建材,1995,(4).
曾學(xué)敏.水泥粉磨技術(shù)及能效對標(biāo).在2009中國水泥工業(yè)粉磨技術(shù)高峰論壇上的報告,2009.
第四篇:水泥粉磨技術(shù)改造的幾大要點
水泥粉磨技術(shù)改造的幾要點
水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實施對水泥質(zhì)量的要求有了進一步的提高,尤其是新型干法水泥生產(chǎn)線稱為水泥工業(yè)的發(fā)展主流之后,粉磨技術(shù)就更加受到重視了,這就促使水泥粉磨技術(shù)也要與時俱進。那么水泥廠在對粉磨技術(shù)進行改造時應(yīng)該怎么操作呢?
(1)開閉路粉磨工藝的選擇
水泥粉磨工藝開、閉路的選擇,實際上是顆粒分布與水泥強度的選擇。閉路磨產(chǎn)品細度和產(chǎn)品溫度可控制,避免了石膏過渡脫水,且閉路磨適合生產(chǎn)多品種水泥,對物料水分的適應(yīng)性強。根據(jù)經(jīng)驗,磨機直徑小于3.2m,既可采用開路,也可采用閉路工藝;磨機直徑大于或等于3.4m,適合采用閉路工藝。
(2)大型球磨機閉路系統(tǒng)改造
對球磨機大型化后,原來采用高效選粉機的一般閉路生產(chǎn)工藝在實際應(yīng)用中會造成粉塵堆積,加劇殼體、葉片等的磨損,解決辦法是采取磨機通風(fēng)收塵系統(tǒng)與選粉系統(tǒng)分開的新工藝流程,同時增設(shè)磨尾高效靜態(tài)分離器。
(3)中長磨是否適合閉路
水泥新標(biāo)準(zhǔn)實施之后,由于對水泥質(zhì)量要求的提高,長徑比為3-4甚至4以上的中場磨機長磨也適合閉路粉磨。物料在磨內(nèi)停留時間適當(dāng)延長,有利于增加細粉量、提高水泥質(zhì)量。需要注意的是,磨內(nèi)的調(diào)整非常關(guān)鍵。
(4)給磨機配套輥壓機
無論采用什么式樣、什么方式的磨機,配套輥壓機后,由于輥壓機先將物料進行預(yù)粉磨,使進入磨機的物料更均勻、更細,大大提高磨機的產(chǎn)能,從生產(chǎn)成本及投入成本來說,配以單傳動輥壓機更為理想。
以長沙鑫坤機械產(chǎn)1200*500型單傳動輥壓機配3.2*13m水泥磨為例: 1、傳統(tǒng)雙傳動輥壓機總裝機522kw,而單傳動輥壓機只有270.5kw,因此單傳動輥壓機比雙傳動輥壓機節(jié)能45%。
2、單傳動輥壓機和雙傳動輥壓機的破碎效果基本一致,完全滿足粉磨工藝的質(zhì)量要求。
3、單傳動輥壓機設(shè)計更為優(yōu)化,制造成本顯著降低,比同規(guī)格雙傳動輥壓機一次性投資減少在50-90萬元以上。
4、單傳動輥壓機雙輥絕對同步,解決了雙傳動輥壓機因兩電機滑差率不一致而加大輥面磨損的弊病,因而單傳動輥壓機輥面使用壽命大幅度提高。
第五篇:淺談水泥粉磨工藝
淺談水泥粉磨工藝-飽磨
輥壓機-球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng):即在物料進入球磨機終粉
前,先經(jīng)過以輥壓機作為主要設(shè)備的預(yù)粉磨系統(tǒng),然后分級符合要求的細料進入球磨進行終粉磨,這種方式比立磨-球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)效率更高,而且最后由球磨機進行終粉、顆粒級配及顆 粒表面形狀好。
出現(xiàn)磨機飽磨的原因有許多,有粗磨倉堵塞,細磨倉堵塞。從以下幾個方面可判斷出來:
1、現(xiàn)場聽磨音低沉;
2、磨機電流下降;
3、水泥磨出口負壓上升;
4、出磨提升機電流下降。采取措施:應(yīng)立即停止喂料,增大磨機通風(fēng)量。
總之,造成磨機飽磨和影響臺產(chǎn)的因素有很多種,例如:
熟料、煤渣、石灰石、粉煤灰的易磨性差;輥壓機的擠壓效果不好;入磨物料的粒度、水份過大;隔倉板損壞;研磨體級配不當(dāng);磨內(nèi)通風(fēng)不良;入磨物料溫度過高等等,都會影響磨機的臺產(chǎn),而盲目的加大產(chǎn)量,極易造成飽磨。只要我們在工作中認(rèn)真、正確的判斷,一定可以提高磨機的臺產(chǎn),避免飽磨現(xiàn)象發(fā)生。
吉安南方粉磨工段:萬奎
二〇一一年五月二十七日