粉磨站的設(shè)計與建設(shè)
隨著新型干法水泥在我國的迅猛發(fā)展,生產(chǎn)線產(chǎn)能規(guī)模越來越大,而現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展和交通物流的發(fā)達,使得水泥生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)可以依據(jù)資源和市場分開到幾個地方進行,最普遍的做法就是熟料生產(chǎn)就近于石灰石資源、水泥粉磨站就近于工業(yè)廢渣和銷售市場,以達到節(jié)能減排、降低成本的目的。
在進行粉磨站的設(shè)計和建設(shè)時,我們應該清楚,水泥是區(qū)域性產(chǎn)品、季節(jié)性產(chǎn)品、同質(zhì)化程度很高的產(chǎn)品,是以規(guī)模來提升效益的產(chǎn)品。在進行粉磨站的建設(shè)時,我認為有三個問題需要探討,一是規(guī)模大小,二是生產(chǎn)線的布局數(shù)量,三是粉磨工藝的開路和閉路。
一、粉磨站的規(guī)模
我認為,粉磨站從它的產(chǎn)生根源來說是臨時性設(shè)施。
目前水泥行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)能過剩嚴重、競爭非常激烈。在布局時,水泥企業(yè)應積極尋找大容量市場或高成長市場,布局廠址離主市場有多近就多近、成本有多低就多低。關(guān)鍵是成本領(lǐng)先和區(qū)域控制,必須十分重視工藝生產(chǎn)、臺產(chǎn)、物資價格、運輸距離、財務和管理費用等因素的運籌。
粉磨站單獨設(shè)立并生產(chǎn),有利有弊。我認為弊處在于,原本可以依靠的行政管理(銷售、財務、保衛(wèi)、后勤食堂宿舍等),以及化驗室、機修車間、總降、空壓站、水循環(huán)站、地磅和圍墻等生產(chǎn)附屬設(shè)施,都必須單獨設(shè)立,增加了投資從而增加了管理成本和產(chǎn)品成本;正所謂“麻雀雖小,五內(nèi)俱全”。這樣的話,水泥成本中的基建和設(shè)備的折舊以及各種費用的分攤占比,肯定比完整生產(chǎn)線要大。
但是,我們也不能象布局銷售網(wǎng)點那樣來設(shè)計、建設(shè)粉磨站?,F(xiàn)代建筑多用高標號水泥,而Φ2.4m以下的水泥磨是很難生產(chǎn)高標號水泥的,所以磨機規(guī)格不能太小。
因此,我們必須對規(guī)模進行控制,以100~200萬噸年產(chǎn)為宜。
二、生產(chǎn)線的布局數(shù)量
粉磨站是因需求市場而建,而需求市場不可能只要一個或兩個產(chǎn)品,市場需要低標號水泥,也需要高標號水泥。
粉磨站只有一條生產(chǎn)線對生產(chǎn)多品種水泥不利,必須輪換并洗磨生產(chǎn)。況且單臺磨機的磨內(nèi)磨細這個環(huán)節(jié)適應不了多個品種水泥的生產(chǎn),因此粉磨站最好應至少兩條生產(chǎn)線。比如年產(chǎn)100萬噸水泥的粉磨站,可以用兩條Φ3.2×13m的水泥磨而不要一條Φ4.2×13m的水泥磨。
三、粉磨站的生產(chǎn)工藝
熟料生產(chǎn)線的配置和布局基本定型,但水泥粉磨卻千差萬別!這與磨前處理、磨內(nèi)磨細、磨后選粉的不同有關(guān),也與水泥品種、水泥目標用戶的喜好、生產(chǎn)廠家自身操作管理習慣等有關(guān)。
帶輥壓機的球磨機只承擔30~40%的粉磨任務,球磨機的主要功能變成了修正水泥顆粒級配、以減小輥壓機水泥產(chǎn)品較大的需水量,這種系統(tǒng)多采用了開流球磨機。這種系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥,因為水泥顆粒成正態(tài)分布、分布廣,水化時密實度高、稠度高、塌落度小,水泥早期強度大;開路磨比閉路磨可以多摻混合材3~5%。也正因為如此,所以我認為輥壓機一定要配置的大;比如Φ4.2×13m水泥磨有配置Φ1700×800mm輥壓機、Φ1700×1000mm輥壓機的,也有配置Φ1800×1200mm輥壓機、Φ1800×1600mm輥壓機的;Φ1700輥壓機的電機功率為900KW×2;Φ1800輥壓機的電機功率為1250KW×2;雖然設(shè)備投資(包括電纜及電器元件)大了,但電機功率大了不并等于電耗也同等大了,只不過是“大馬拉小車”而已,我認為是值得的,或許輥壓機不會“過勞”而故障頻發(fā)(在粉磨站中,輥壓機算是故障率最高的設(shè)備了)。
閉路磨出磨水泥溫度80~90℃(冬季65~75℃)。開路磨物料在磨內(nèi)停留時間長,水泥溫度達115~120℃(冬季95~105℃),如此造成磨內(nèi)石膏脫水、過粉磨嚴重而水泥顆粒含有靜電使得罐車卸料困難。開路磨還有個如何處理鐵渣的問題,我覺得用山西龍舟輸送機械有限公司的氣化沉淀式除鐵(渣)器來解決較好。
在傳統(tǒng)塑性混凝土的應用中,開路磨水泥比閉路磨水泥有明顯的經(jīng)濟優(yōu)越性(配制材料成本低)。但隨著預拌混凝土及外加劑并泵送的普遍應用,閉路磨水泥呈現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢。
為了盡可能滿足開路水泥和閉路水泥用戶的需求,我認為可以在設(shè)計時為雙閉路聯(lián)合粉磨方式,而在生產(chǎn)時則按需要切換開路或閉路。
最后,我想談談對工藝設(shè)計進行優(yōu)化的看法。
工藝設(shè)計是否合理,直接關(guān)系到一次性投資和今后的生產(chǎn)成本并帶來長期困擾。粉磨站的物流是非常關(guān)鍵的,沒有好的規(guī)劃是不行的,否則就會導致有生產(chǎn)能力卻運不進來、送不出去,所以一定需要有專業(yè)的設(shè)計單位進行設(shè)計,有經(jīng)驗的專業(yè)人士進行監(jiān)督建設(shè)。
粉磨站的生產(chǎn)線布局,我認為還是以緊湊為好,不要一字直線型。一字直線型雖然便于今后擴展,再加上總降沒有布置于用電負荷集中點附近,就會使得電纜線過長,從而加大了一次投資也使得今后運行中電耗增加(這個電纜耗電可是看不到的損失)。同時,水電阻、進相機等設(shè)備可以就近安裝在被控制的設(shè)備旁邊,也可節(jié)省電纜。
粉磨站的熟料堆場,我個人認為宜小,但配料庫宜大。粉磨站的熟料由于外運進來,溫度已經(jīng)不見得很高甚至常溫了,對生產(chǎn)不定有利(但因為物料溫度低,而對設(shè)備有利)!如果是自己有熟料生產(chǎn)線供應的話,更沒有必要在粉磨站造堆場,完全可以先堆在熟料生產(chǎn)線上;粉磨站只要熟料配料庫儲量足夠就可以了,平常隨時運輸補充,這樣對生產(chǎn)有利。如此可以減少鏟車的運輸費用!熟料的卸車入庫,我認為可以用3種方式:提升機入庫,斜拉鏈入庫,皮帶機長距離輸送入庫。
為了減少鏟車的使用,應該多用電力進行物料的廠內(nèi)運送。因此,粉磨站可以建設(shè)聯(lián)合堆場并用懸臂刮板取料機取料(用一臺熟料取料機,一臺混合材等取料機)。這樣,堆場一側(cè)汽車進場倒料、另一側(cè)則取料并皮帶機送到配料站。配料站也可以小型化,甚至用鋼板焊接斗從而節(jié)省基建投資、加快建設(shè)速度、降低投產(chǎn)后的生產(chǎn)運行成本。
為了優(yōu)化工藝流程,磨前配輥壓機的預粉磨閉路系統(tǒng),配合料可以直接進循環(huán)提升機(省卻旁路系統(tǒng))。無論是圈流生產(chǎn)還是開流生產(chǎn),都必須設(shè)置磨尾抽風除塵,而且水泥磨尾的排風量必須保證,否則將制約生產(chǎn)!因此,磨尾排風機還應該留有足夠的余量,這也正如我們的磨機電機功率留足余量一樣,有利于增產(chǎn)的需要。
粉磨站的水泥儲庫宜多庫搭配出廠。如果要更好的話,則再配置個均化庫(應適應100噸水泥灌裝車的接口高度和倒車位置),庫側(cè)散裝、庫底包裝。所有儲庫都用鋼板庫(庫底板以下仍為鋼筋混凝土),以節(jié)省投資并提高建設(shè)速度。
包裝機組的收塵器僅設(shè)置一臺即可,且放置于最高處,地面一層為電氣室和紙袋倉庫;裝車機的頂棚用輕鋼結(jié)構(gòu)。
如果粉磨站規(guī)模在100萬噸左右,又是兩條生產(chǎn)線,我覺得遼寧北票市理想機械工程有限公司的多點進料、多點取料磨機值得采納。
循環(huán)水站的水泵應該用自吸式的,如此可以省卻與水池同樣深的水泵房建設(shè)費用,而將泵房建于水池上或水池旁。一條粉磨線只要一臺水泵即可(消防泵全廠一臺即可,實際上更可以借用生產(chǎn)水泵),不必備用;因為粉磨站只有輥壓機主軸承及其減速器油站和液壓站、磨機的主軸承及其油站、磨機的減速機和電動機油站、選粉機油站、水冷式空壓機、大型風機軸承,還有羅茨風機等需要水冷卻,水泵故障一會兒有油站的循環(huán)冷卻可以對付一陣子的;即使水泵故障一時修不好,可以生產(chǎn)線停機。因此原因,也是我 “越簡單越好”指導思想的要求,粉磨站都不必配置備用設(shè)備,如空壓機不用備用、總降不用保安電源備用等等。
空壓站用簡易鋼構(gòu)房即可,這樣凈空可以更高些。
總降也可以直接用10KV降壓至400V的變電所,而10KV高壓電機則可以直接從外界拉入(不過,開停機要頻繁通知外界而不利于管理)。生活用電應與生產(chǎn)電網(wǎng)分開,否則生活用電天天要通,則總降就要天天開著;這樣可降低電耗,最起碼變壓器基本電價的節(jié)約是比較可觀的。
在北方寒冷地區(qū),因為建筑或土建冬季施工困難而停工,水泥廠就沒有必要開下去,也要跟著停產(chǎn);否則從設(shè)備管理方面說,故障率將明顯升高,設(shè)備維護檢修費用也將隨之升高。這在設(shè)計時就應明確,避免投資浪費。
以上是我個人管見,游歷所得,值此粉磨站設(shè)計與建設(shè)蓬勃發(fā)展之際,拋磚引玉與大家討論。
編輯:易洪興
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