改造型水泥粉磨站增產(chǎn)節(jié)能措施
?。薄?STRONG>現(xiàn)狀及問題
我國目前中小型水泥廠的生料制備和水泥粉磨設(shè)備一般采用球磨機一級圈流工藝,球磨機的規(guī)格多是Ф2.2~2.4m×6.5~8.0m的2倉短磨,選粉機多為傳統(tǒng)的離心式或旋風(fēng)式選粉機,普遍存在生產(chǎn)能力低、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不盡如人意,特別是實行ISO水泥檢驗標準后,問題更為突出。
1)使用新型干法熟料后,問題就轉(zhuǎn)移到粉磨的系統(tǒng)工藝、主機設(shè)備及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面。主要表現(xiàn)在:1)物料(熟料)入磨粒度大、磨機長徑比小、倉數(shù)少、研磨體(鋼段)規(guī)格偏大、表面積小和耐磨性差,導(dǎo)致物料在磨內(nèi)研磨時間短,水泥成品比表面積小(一般不超過300m2/kg)。
2)磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,單層隔倉板對物料沒有篩分作用,水泥顆粒分布范圍寬,粉磨效率降低。
3)選粉機選粉效率低,不能及時將3~32μm的微粉選出。雖然80μm篩余<4%,但產(chǎn)生的3~32μm顆粒(特別是熟料、礦渣等易磨性差的物料)少,比表面積小。
?。?、技術(shù)方案
針對一級圈流短磨存在的技術(shù)問題,必須要對系統(tǒng)的工藝、主機設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進行改造,降低入磨粒度、增加物料的研磨時間、提高出磨物料3~32μm顆粒的比例、提高選粉機的選粉效率。
2.1系統(tǒng)工藝流程的改造
1)系統(tǒng)工藝為一臺或兩臺相同規(guī)格磨機的一級圈流磨。采用增加預(yù)粉磨工藝方案,在球磨機前增加一臺具有產(chǎn)量高、出磨物料粒度小而均勻優(yōu)點的棒磨機作為預(yù)粉磨設(shè)備。該設(shè)備的主要技術(shù)經(jīng)濟指標與輥壓機相當,但投資僅為輥壓機的1/4,且工藝簡單、可靠,運行成本低。表1為幾種中小型廠常用規(guī)格棒磨機的技術(shù)指標。
使用棒磨機后,系統(tǒng)產(chǎn)量可提高30%~40%左右,單位電耗降低15%~20%左右,水泥的比表面積增加40~60m2/kg(混合材摻量不變)。因此,一般情況下BM1928棒磨配1-Ф2.2m的2倉圈流磨,BM2131棒磨配1-Ф2.4m的2倉圈流短磨,BM2334棒磨配2-Ф2.2m的2倉圈流短磨比較合適。但實際生產(chǎn)中由于物料粉磨特性(如粒度、易磨性等)變化、水泥品種及混合材的差異,預(yù)粉磨與終粉磨不可能非常匹配,因此,預(yù)粉磨與終粉磨之間最好采用中間倉連接,便于生產(chǎn)控制。
2)系統(tǒng)工藝為2臺不同規(guī)格的一級圈流磨。規(guī)格較小的磨機一般為Φ1.83m的球磨機。按照國家規(guī)定,這些磨機不能作為水泥的終粉磨設(shè)備,但可以采用串聯(lián)的方式進行改造。
但水泥的比表面積得不到提高。這種工藝與目前常用的預(yù)粉磨工藝相同,如果預(yù)粉磨不進行改造,不僅達不到節(jié)能增產(chǎn)效果,反而會出現(xiàn)系統(tǒng)不配套現(xiàn)象。采用棒磨機技術(shù)對預(yù)粉磨機進行改造可以達到明顯的節(jié)能增產(chǎn)效果,主要改造磨機內(nèi)部的襯板、隔倉板、研磨體等相關(guān)部件。改造后的預(yù)粉磨研磨體裝載量較原球磨機少,但一倉的破碎能力提高很多,出預(yù)粉磨的細度(80μm)可達到50%左右。不管采用上述何種工藝,若混合材是粉煤灰等粉狀料時,建議不要入預(yù)粉磨,直接入終粉磨系統(tǒng)。
2.2磨機內(nèi)部改造措施
不管采用哪種工藝進行系統(tǒng)改造,進入終粉磨物料粒度均發(fā)生很大變化,熟料粒度90%<2mm,因此球磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)要進行相應(yīng)改造。
1)倉長、研磨體等。一倉長度需要縮短0.5~1.0塊襯板的長度,鋼球的最大直徑以Φ80mm為宜,平均球徑55~60mm;二倉選用規(guī)格為Φ20mm×25mm~Φ14mm×18mm耐磨性好的小鋼段,增加研磨體表面積,提高研磨能力,但同時要改小卸料篦板的篦縫,否則小鋼段研磨一定時間后會隨物料卸出;兩倉研磨體填充率相等或二倉高出1%~2%,襯板一倉用階梯形,二倉用小波紋形。
2)隔倉板。采用篩分隔倉板可有效控制大顆粒物料進入研磨倉,在此基礎(chǔ)上研磨倉采用小規(guī)格鋼段,可有效增加水泥中3~32μm顆粒的比例。目前篩分隔倉板形式較多,但需要解決好篩分與磨機通風(fēng)的矛盾。
2.3選粉機
可采用籠式或轉(zhuǎn)子式對原選粉機進行改造。
2.4通風(fēng)除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)的改造需要根據(jù)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)、選粉機類型等具體情況而確定?;\式選粉機集選粉、除塵于一體,磨內(nèi)通風(fēng)較好,系統(tǒng)效率較高;若采用單獨的除塵系統(tǒng),需要解決好磨尾出口風(fēng)速、通風(fēng)量、排風(fēng)機風(fēng)壓等參數(shù)的關(guān)系,防止系統(tǒng)漏風(fēng)主要是加強磨機出料口處的鎖風(fēng)。
3、生產(chǎn)應(yīng)用效果
甲廠為提高生產(chǎn)能力,先后采用過增加細碎機、磨機串聯(lián)、預(yù)粉磨等技術(shù)改造措施,每次都取得了相應(yīng)的效果。增加細碎機后生產(chǎn)能力達到2×15.5t/h;在此基礎(chǔ)上采用如圖2所示的半終粉磨工藝流程,生產(chǎn)能力達到2×17.5t/h;最后拆除細碎機,采用如圖1所示的棒磨機作預(yù)粉磨工藝流程,生產(chǎn)能力達到2×22.0t/h。甲廠僅對工藝進行了改造,未對磨機內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)改造,所以水泥的比表面積基本沒有增加。實行新標準后,選粉機選粉部分改用高效轉(zhuǎn)子式,隔倉板改為篩分式,篦縫8mm、篩縫1.5mm,二倉研磨體用Φ14mm~20mm耐磨性好的小鋼段,卸料篦板用30mm鋼板切割篦縫制作;加強磨尾出料口處的鎖風(fēng),增加磨內(nèi)通風(fēng)量。改造后系統(tǒng)產(chǎn)量2×22.5~23.0t/h,較采用細碎機時提高45%,系統(tǒng)理論電耗由36.0kWh/t降到27.5kWh/t,節(jié)電23.6%;水泥成品(80μm)篩余3%左右,比表面積335~345m2/kg,在水泥強度等級不變的條件下增加混合材摻量5%以上。乙廠為提高生產(chǎn)能力,采用增加細碎機降低入磨粒度,由于出窯熟料溫度高,細碎機不能滿足要求,最后購買一臺舊Φ1.83m×6.4m磨機,用棒磨機技術(shù)改造為預(yù)粉磨設(shè)備,并采用如圖1的工藝系統(tǒng)。預(yù)粉磨產(chǎn)量22~24t/h,噸電耗5kWh/t,但出磨粒度較普通棒磨機細,沒有>5mm顆粒,成品<80μm的顆粒達30%以上;在Φ2.2m×6.5m磨機磨內(nèi)結(jié)構(gòu)未改造前,由于選粉機能力偏小,效率偏低,磨機產(chǎn)量僅達21.0t/h,比表面積290m2/kg;遂對磨內(nèi)結(jié)構(gòu)進行改造,產(chǎn)量最高達22.0t/h,提高50%,系統(tǒng)理論電耗由34kWh/t降到28kWh/t,節(jié)電17%;水泥成品(80μm)篩余<3%,比表面積330~335m2/kg,在水泥強度等級不變的條件下增加混合材摻量4%。
?。?STRONG>、結(jié)束語
傳統(tǒng)的一級圈流短磨水泥粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量低、能耗高,水泥的比表面積、顆粒級配等難以滿足要求,影響混合材摻量,生產(chǎn)成本高效益低,不符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求。但通過相應(yīng)的技術(shù)改造,不僅可以大幅度提高水泥的產(chǎn)質(zhì)量,而且改善了水泥的比表面積、顆粒級配等技術(shù)指標,增產(chǎn)節(jié)能效果好,經(jīng)濟效益明顯。
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