水泥粉磨裝備及工藝流程
水泥粉磨裝備及工藝流程
【摘 要】近年來(lái)我國水泥工業(yè)雖然取得了長(cháng)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。
降低粉磨系統電耗，對于降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)市場(chǎng)競爭力具有重要意義。
本文對水泥能耗較大的粉磨系統裝備及其工藝流程進(jìn)行了研究，并提出了合理化的建議。
【關(guān)鍵詞】水泥粉磨系統;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(guò)程中，其能耗占水泥生產(chǎn)成本50%以上，而水泥粉磨系統占水泥生產(chǎn)總電耗30%以上。
水泥粉磨系統是指將水泥熟料、石膏及各類(lèi)混合材粉磨成合適的粒徑，形成一定的顆粒級配，提高水泥的水化性能和凝結度，整體提高水泥質(zhì)量的系統。
當前，以輥壓機或特殊結構的立磨作為預粉磨機并與球磨機組成的水泥粉磨系統，是當前的主要流行方式。
用粉磨效率高的立磨或輥壓機代替球磨機的水泥終粉磨方式，在國外已有了一定的發(fā)展，以日本和德國研究較多。
因此，研究水泥粉磨系統裝備及工藝流程對降低能耗，提高水泥企業(yè)效益具有十分重要的現實(shí)意義。
一、傳統水泥粉磨系統與先進(jìn)粉磨系統能耗分析
傳統水泥粉磨系統與先進(jìn)粉磨系統能耗對比如下。
傳統水泥粉磨系統生產(chǎn)過(guò)程各電耗值如表1所示。
表1和表2數據顯示，先進(jìn)水泥生產(chǎn)和傳統水泥生產(chǎn)過(guò)程相比較，熟料燒成和其他電耗量沒(méi)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，但是水泥粉磨系統耗電量仍為最大。
二、水泥粉磨系統裝備及工藝流程
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，并且物料在磨內的停留時(shí)間短，能很快從一種品種轉換成另一品種，不需要將磨內物料倒出，能在生產(chǎn)過(guò)程中迅速改變成品的顆粒組成。
其代表廠(chǎng)商：德國萊歇、天津院、北方重工、史密斯等。
配套5000t/d級生產(chǎn)線(xiàn)，16kWh/t，好的15kWh/t，臺產(chǎn)>120t/h。
水泥立磨終粉磨工藝流程圖如圖1所示：
2.CKP預粉磨立磨。
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(guò)程，工藝布置簡(jiǎn)單，節能效果突出。
通常情況下，噸水泥熟料預粉磨配置功率≤7kWh/t，粉磨P·O42.5水泥綜合電耗可控制在30～32kWh/t之間。
CKP磨采用機械卸料設計，能夠避免籠式選粉機高風(fēng)速、高濃度物料對耐磨材料的長(cháng)期沖刷和磨損。
代表廠(chǎng)家：日本川崎。
CKP預粉磨立磨工藝流程圖如圖2所示：
3.輥壓機水泥終粉磨系統。
具有顯著(zhù)的節電效益，而且后續維護維修簡(jiǎn)單、運行成本低。
對水分的適應能力較弱。
登封嵩基水泥：采用Φ2000mm×1600mm，2×1800 kW輥壓機，臺時(shí)430～450t/h，電耗12kWh/t生料左右。
代表廠(chǎng)家：成都利君、成都光華科技。
輥壓機水泥終粉磨系統圖3所示：
4.聯(lián)合粉磨系統。
主要有四種工藝方案，分別是輥壓機+打散分級機+開(kāi)流磨;輥壓機+打散分級機+圈流磨;輥壓機機+V型選粉機+開(kāi)流磨;輥壓機+V型選粉機+圈流磨系統。
打散分級機電耗較高，分選粒徑可達3.0mm，部件有磨損較嚴重。
V型選粉機電耗較低，磨損小，分級效率較打散分級機高，適合分選0.5mm以下的物料，但要求輥壓機規格大。
開(kāi)流磨系統設備較少，設備裝機功率較低，工藝布置簡(jiǎn)單，投資較少，操作管理簡(jiǎn)單、方便，系統運轉率高，成品中含有粗顆粒，水泥成品溫度較高，閉路磨系統水泥成品溫度較低，成品比面積容易控制，穩定性好，臺時(shí)產(chǎn)量比開(kāi)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)品細度調節方便，尤其對大型磨機生產(chǎn)高標號水泥有利，成品中無(wú)粗顆粒，適合生產(chǎn)高層噴漿水泥。
聯(lián)合粉磨系統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%，選擇適當的耐磨材料可以在一定程度上降低水泥生產(chǎn)成本。
磨球在磨機內承受由磨球、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)量和細度，高鉻鑄鐵磨球價(jià)格較高。
筆者對高鉻鑄鐵磨球和低鉻鑄鐵磨球進(jìn)行了比較，發(fā)現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(lái)講，低鉻鑄鐵磨球較為經(jīng)濟。
具體數據如表3所示。
三、結論
(1)對于熟料制備系統，輥壓機終粉磨系統具有不可比擬的節能優(yōu)勢，但在輥壓機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(jiǎn)單、建筑面積和占地面積小、設備數量少、允許進(jìn)磨物料水分高、運轉率高、粉磨效率高、操作維護簡(jiǎn)單、節電效果好、運行費用低、單機規模大等優(yōu)勢，其取代水泥球磨的趨勢已十分明顯。
但是，立磨出來(lái)的水泥顆粒形貌、級配不如球磨機的好，因此加強對新型粉磨系統的研究，對水泥行業(yè)的發(fā)展有重要意義。
(3)粉磨系統的提產(chǎn)降耗必須從整體優(yōu)化和改善粉磨系統的工藝入手，入磨物料粒度降低以后，若對磨機分倉不合理及研磨體的級配不能及時(shí)調整優(yōu)化，就不會(huì )達到預期的效果。
參 考 文 獻
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