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水泥的生产通常可以分为生料制备、熟料煅烧和水泥制成三个主要环节，而水泥粉磨站是从最后环节的水泥制成阶段，独立出来的一个成品制作单位。生产水泥熟料的原料在矿山，而生产水泥的混合材料在城镇工业区，所以，水泥企业往往在矿区建立水泥熟料生产基地，而在城、镇靠近水泥销售的建筑市场周边建立水泥粉磨站，从而减少运输中的成本。 目前我国数量最多的中小型水泥厂，普遍采用的是球磨机一级圈流工艺来进行水泥粉磨，无论是球磨机还是选粉机，都相应存在着耗能高、产能低、产品质量差的弊端。尽管一些水泥厂目前都使用了新型干法熟料，但在粉磨的主机设备、系统工艺方面仍存在一些问题。在此，笔者将水泥粉磨站的节能降耗措施逐一进行分析，与业内同仁一起共同探讨水泥粉磨工艺的节能高产问题。 1优化磨机内部结构 根据磨机存在的问题分析，要想大幅度提高磨机的工作效率，最关键的就是要调整磨机的内部结构，改善其内部构造。我国市场上的磨机多为Φ3m以上的球磨机，这种磨机内部结构存在严重不合理现象，致使粉磨效率非常低。针对这一问题，许多科研设计单位或根据国外先进技术或经过自主研发，已经实现了不小的结构优化方面的突破，改造后的磨机取得了显著的成绩。磨机的改造方向主要在于： 首先，改善磨机内的筛分装置，设置高效强制筛分装置，有效将大颗粒的物料拦截下来，使合格的物料顺利进入后仓，而较大颗粒继续留在前仓进行进一步破碎或研磨。应用“小篦缝，大流量”的原理，这样就可以实现一仓破碎的功能，将大小颗粒的物料隔离开来，有效提高粉磨效率。 其次，在锻仓中安装活化衬板，这样就可以加强各锻层的运动，加强运动一定程度上可以提高磨机的工作效率。而且，磨尾出料装置具有料锻分离功能，因此，它能有效将水泥产品与小钢锻区分开来，使水泥成品顺利出磨。而将小钢锻隔离开来，使其不会随意漏出磨机，这样就大大节约了能源，也达到了提高工作效率的作用。 最后，调整仓长，设置合适的球锻。根据物料的特性、粒度和工艺特点，将磨机的仓长调整到合适的长度，并配备与之相适应的球锻。在仓尾设置大表面积的小规格研磨体，这样就可以使进入锻仓的细物料与小钢锻一起进行强化研磨。小钢锻比普通的钢锻单位表面积大，因此可以大幅度提高工作效率，粉磨的效果大大提高了。 2采用“多碎少磨”工艺 水泥磨前配置相应的预磨设备，采用圈流破碎的方式有效减小物料的粒度，使进入磨机的物料粒度＜5mm，这样粒度的物料在磨机中进行粉磨时，可以提高粉磨的效率，还可以使生产出来的水泥产品粒度集中在3～32μm，从而有效提高产品的质量。目前最经济的是在磨前增加辊压机，辊压机的结构合理，其工作原理非常先进。当物料进入破碎机之后，采用合理的运动轨迹使这些物料在破碎腔内实现多功能复合粉碎，这种方法消耗的金属能量和电量都比较少。而且，辊压机的可靠性高，它不会随意出现机械故障，且能结合破碎研磨的作用，破碎比大、效率高、功耗低。 据有关资料统计，破碎机在电能资源上的利用率为30%，而球磨机的利用率则仅为5%。为了有效降低功耗、降低成本、提高效率，采用“多碎少磨”的工艺改造是非常有必要的，它是提高磨机工作效率的一个重要措施。 3多掺加混合材 通常，水泥成品在出厂之前都需要掺加混合材料，这不仅能有效改善水泥的性能，还能使水泥适合于不同类型的工程建设中。而且，掺加混合材料还可以节约水泥熟料，节约熟料就相当于节约生产环节中排放出的二氧化碳、二氧化硫等污染物，同时节约电、煤等能耗，起到节能减排的效果。除此之外，掺加的混合材料还可以是工业废渣，如粉煤灰、钢渣、铅锌尾矿、磷渣、低品位石灰石等。这些工业废品经过一定的高温处理后，其氧化钙已经变成了铝酸盐或硅酸盐，运用到水泥生产中可以有效改善水泥的性能，降低物料的粒度，降低水泥的生产成本，提高经济效益。 4合理使用助磨剂 水泥的粉磨是水泥成品生产过程中的主要能耗环节，采用合适的助磨剂，可以有效改善水泥的粒度分布，减少粉磨时间，减少小于3μm以下颗粒的数量，提高磨机的产量，从而节约电耗。助磨剂是一种新型科技产品，它能增强水泥的性能、降低水泥生产成本，其作用主要是通过助磨、分散功能来实现的。 通过助磨、分散功能，可以使水泥颗粒区分开来，可以使水泥和钢球区分开来，这样就可以增强水泥的流动性，从而提高磨机的工作效率，提高磨机单位时间的产量，提高比表面积和水泥的强度。添加剂中的化学物质、水泥和混合材料，进行一定的化学反应之后可以有效增强水泥的水化产物，提高水泥的反应活性，达到增强功能。当水泥需要细磨时，添加助磨剂的效果就更为明显。例如：在某粉磨站中有两台Φ3.2×13m的球磨机，产量为45～50t/h。为提高产量，该企业采用了助磨剂，并对磨机进行了技术改造，采用微型研磨体提高了磨机的研磨能力，采用了直径为8～12mm的小钢锻，该小钢锻的总表面积是普通钢锻的2.5倍。技术改进之后，主要是小锻的运用提高了产量，水泥产品的比表面积增加了，改善了水泥微粉颗粒组成。最终，每台的产量提升到了50～55t/h，产量提高了10%，且细度小于2.6%。 5提高电气设备功率因数 一是采用了变频节能设备。随着我国在变频节能设备上的发展，变频节能设备越来越先进，许多高压、低压和大容量的变频节能设备被研发出来。它实现了变频软启动，减少了对电网的冲击，可节电25%左右。二是采用了补偿装置，既有自动调节的静电电容器，又有自动调节的进相机组。三是利用低压电机全相控制技术。它的优点是在拖动负荷轻载和重载时自动调整电动机输出功率，使电机达到最佳节电目的，可节电15%左右。四是采用绿色照明系统。通过这些技术措施，大大改善了水泥企业功率因数，减少了无功功率需求，减少了有功功率的损失。 6合理安排生产顺序 水泥的生产设备通常都是大功率电机，启动及运行时负荷较大，经常会出现供电线路电压波动较大，以致影响供电质量，影响水泥生产的情况。因此，水泥生产中必须严格执行合理的设备开机顺序。一般来说，先是粉磨，紧接着就是包装，最后就是供料系统。这三个环节的开机间隔必须在5min以上，这样就可以有效保障电压的稳定，提高电能资源的利用率。同时，应加强科学管理，加强磨机工的培训，学会听磨音，根据磨音调整喂料量，使其喂料量与研磨体匹配，保持喂料量的相对稳定，并加强设备的维护保养，使磨机安全运转。 综上所述，水泥粉磨站的节能降耗除了要从工艺上进行改革之外，还应加强管理方面的一系列措施。传统的水泥生产企业中，厂家往往只注重产量和能耗之间的关系，而忽略了工艺对于生产质量的影响。因此，在今后的粉磨站生产过程中，要综合考虑质量、产量和能耗之间的关系，实现三者之间的平衡。 |
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