水泥廠粉磨系統現狀分析及改進方案

時間：2023-04-28 07:07:32 規劃方案我要投稿

相關推薦

水泥廠粉磨系統現狀分析及改進方案

摘要：文章從當前節能形式和任務入手，通過當前水泥粉磨技術的開發研究，結合生產實際，闡述了當前水泥粉磨技術的發展現狀，并探討了當前水泥粉磨技術的改進措施。閉路粉磨由于其節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粉碎對于大幅度提高水泥磨機產量，降低粉磨電耗具有積極意義。

　　關鍵詞：水泥粉磨技術；粉磨電耗；粉磨工藝；節能

水泥廠粉磨系統現狀分析及改進方案

　　　　一、當前節能形勢與任務

　　　　2009中國水泥工業粉磨技術高峰論壇近日在南京舉行。這次會議的主題是實現我國水泥粉磨技術與工藝的“優質、高產、低消耗、低成本和效益的最大化”。據有關資料統計，我國水泥廠每生產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總電耗的65%～70%，粉磨成本占生產總成本的35%左右，粉磨系統維修量占全廠設備維修量的60％。因此，粉磨對水泥生產企業的效益影響極大。我國是水泥生產大國，也是水泥消費大國，大力降低水泥粉磨過程中的過高能耗，對我國節能減排意義重大。據了解，“十一五”期間，從2006～2008年，我國國民生產總值單位能耗下降了10.08%，而2009～2010年節能減排任務仍然艱巨。原材料工業技術改造重點專項提出：支持中西部地區淘汰落后產能、發展新型干法水泥。同時，鼓勵水泥生產應用節能減排技術，如處理和利用廢棄物、純低溫余熱發電、粉磨系統改造等。

　　　　二、粉磨工藝技術及選擇

　　　　粉磨工序能耗主要體現在生料制備、煤粉制備和水泥粉磨的環節，其電量消耗占水泥生產綜合電耗的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年規模以上企業5100家，粉磨企業1500多家。國家重點支持粉磨系統節能降耗減排的技術改造，粉磨系統節能潛力很大。

　　　　（一）不同粉磨技術及設備能耗比較

　　　　球磨機系統：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、熟料溫度和粉磨工藝等。應優先采用配高效選粉機的圈流球磨工藝，圈流磨利于產品細度和溫度的調節和控制，粉磨效率比開流磨高10%～20%，成品越細優勢越明顯。

　　　　輥壓機預粉磨系統：輥壓機與球磨機組成的各種預粉磨系統（包括循環預粉磨、聯合粉磨、半終粉磨等）已經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，可以大幅度節電。輥壓機系統節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系，循環預粉磨輥壓機投影壓力為5500kN/m2～6500kN/m2，聯合粉磨投影壓力略低，控制在5000kN/m2～6000kN/m2。

　　　　輥磨終粉磨系統：粉磨水泥時輥磨的粉磨效率是球磨機的1.6～1.8倍，系統節電30%以上。熟料溫度、入料粒度、磨損程度等對產量和電耗均有較大影響。關鍵是終粉磨水泥性能，要通過調節粉磨壓力、擋料圈高度、風速風量，控制出口溫度，采用高性能選粉裝置等措施優化水泥顆粒級配，保證產品性能。對于生料磨如分別更替離心式或旋風式選粉機，可增產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。因此其增產節能指標要低于水泥磨。

　　　　預破碎：“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，小鋼球將減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）粉磨系統的選擇

　　　　從以上粉磨系統的不同特點可以看出，各系統均有不同程度的優勢和不足，企業選擇粉磨系統時，特別是對現有磨機進行改造時，應根據自身的設備、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的方案。

　　　　三、水泥粉磨技術的改進措施

　　　　（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）的尺寸應該較大；需要將物料磨得細一些，就應選擇小些的鋼球（段）。因此在粉磨作業時，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，或要求產品粗時，鋼球的平均徑應大些，反之應小些。磨機直徑小，鋼球平均球徑也應小，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，則前一倉的最小規格應作為后一倉的最大規格（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，可根據具體情況適當配合；（5）在滿足物料細度要求前提下，平均球徑應小些，借以增加接觸面積和單位時間的沖擊次數，提高粉磨效率。

　　　　（二）加強預粉碎技術的應用與采取的配套措施

　　　　以降低入磨物料粒度為主要手段，使球磨機節能高產的技術稱之為預粉碎技術。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，可使磨機臺時產量提高30%以上、單產電耗降低15%～20%，產品顆粒組成更加合理。

　　　　配套措施：（1）選用振動篩或回轉篩，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粉碎；（2）入磨粒度縮小后，第一倉研磨體平均球徑也要縮小；第一倉長度要縮短，隔倉板前移；（3）磨內風速要提高，磨機通風量加大；（4）閉路粉磨系統輔助設備的生產能力要加大，系統循環負荷率要降低，選粉效率要提高。

　　　　（三）嚴格控制入磨物料的水分

　　　　為了保證磨機正常操作、配料的準確和提高磨機的產、質量。當物料含水量大時，容易產生糊磨現象，磨內細粉粘附在研磨體和襯板上，使粉磨效率降低，嚴重時會使隔倉板篦孔堵塞造成磨機通風不良，物料難以通過，產量急劇下降，質量也引起較大的波動。根據生產實踐經驗，各種物料的水分可控制在下列范圍內：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。

　　　　（四）加強磨機通風是提高磨機生產能力的主要途徑

　　　　其優點有以下：（1）減少球磨機內的過粉磨現象。使磨內微細粉，及時地被氣流帶走，消除了細粉結團、糊球、糊襯板現象以及對研磨體的緩沖作用；（2）磨內的水蒸汽能及時的排除，使隔倉板篦縫不易堵塞，減少飽磨、糊磨現象；（3）能降低磨內溫度，防止石膏脫水、出磨水泥假凝，有利于磨機正常運轉和保證水泥質量；（4）有利于車間環保和清潔生產。

　　　　四、結語

　　　　為了適應ISO 9000水泥新標準的要求，水泥粉磨系統的改進和操作參數的優化十分必要和迫切。閉路粉磨由于其節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粉碎對于大幅度提高水泥磨機產量，降低粉磨電耗具有積極意義。

　　參考文獻

　　　　[1]陸修雨．Φ3ｍ×11ｍ水泥磨開流改圈流的探討[J]．山東建材，1995，（4）．

　　　　[2]曾學敏．水泥粉磨技術及能效對標．在2009中國水泥工業粉磨技術高峰論壇上的報告，2009.

【水泥廠粉磨系統現狀分析及改進方案】相關文章：

必備改進方案10-29