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水泥粉磨工艺和设备的配置对水泥生产效率及经济效益影响极大。为提高水泥粉磨效率水平，我公司和江苏吉能达建材设备有限公司共同探讨，结合原有条件制订由联合粉磨改造成半终粉磨系统的工艺。重点是采用“多级分选、分段粉磨”的原理，将一台预粉磨系统成品分离专用选粉机（以下简称专用选粉机）设置在辊压机预粉磨系统中的V型选粉机出风口处，将辊压机系统挤压预粉磨过程中产生的合格品、粗颗粒及时分选出来。通过安装调试与生产运行证明，改造后水泥产质量得到提高，为公司水泥粉磨系统的节能降耗探索了一条新路。 1 水泥半终粉磨工艺流程 系统由180-120辊压机+ V型选粉机+专用选粉机+Φ4.2m×13m双仓管磨机组成。其具体工艺流程为：物料经过配料站由高速板链斗式提升机输送至V型选粉机再入稳流称重仓，进入辊压机挤压后通过V型选粉机分级出细粉，V型选粉机细粉出口连接侧进风形式的专用选粉机，首先分离出≤30μm的成品，30~200μm中等粉状物料进入管磨机粉磨，＞200μm的颗粒回辊压机，出磨物料经提升机喂入O-Sepa（N-4000）选粉机分选，选出的成品与辊压机挤压过程中产生的成品共同进入水泥库，粗粉回磨头入磨机再次粉磨。 该半终粉磨工艺系统仅增加一台喂料、分选能力大的专用选粉机，并与V型选粉机共用一台循环风机。该系统取消了原系统中部分管道和输送设备，直接采用4个旋风筒收集由辊压机段挤压所产生的水泥成品，避免了大量＜30μm细粉进入管磨机内部，导致细磨仓出现“过粉磨”所引起的研磨体及衬板表面严重黏附现象，使管磨机系统始终保持较高而稳定的粉磨效率。由于水泥成品经过4个旋风筒收集，后续管道与系统风机中的粉尘浓度及水泥温度显著降低，消除了原粉磨工艺系统中导致管道与循环风机叶轮磨损严重的因素，降低了系统设备磨损，设备运转率明显提高，系统粉磨电耗明显降低。 2 主要设备参数 粉磨工艺系统主、辅机设备配置及技术性能参数见表1。 表1 粉磨系统主、辅机设备配置 3 生产调试中遇到的问题 3.1 新增选粉机过料问题 投产调整初期，选粉机通风阻力非常大，进口与出口之间阻力高达3000Pa，辊压机挤压出来的物料进磨量较少，满足不了磨机需求，投料量也小。 3.2 辊压机工作压力偏低 受辊压机工作辊缝偏小的影响，工作压力上不去，挤压效果较差，辊压机工作压力在6.5～8.0MPa左右波动，挤压后细粉明显偏少。 3.3 管磨机做功能力差 一般来讲，带有选粉机的水泥半终粉磨系统，由于预先分离出成品，入磨物料中的细粉量极大地减少，能够较好地避免细粉在磨内产生的“过粉磨”以及细磨仓研磨体与衬板表面的黏附现象，研磨体磨细做功能力提高，每米磨机长度粉磨出物料比表面积能力至少应≥10（m2/kg）/m。 而我公司由专用选粉机分离出成品后的入磨物料（粗粉）比表面积平均在130m2/kg左右，在管磨机有效长度12.5m范围内研磨体做功少，出磨水泥比表面积仅在220m2/kg左右，计算得知：每米磨机长度粉磨出的比表面积为7.2（m2/kg）/m，说明管磨机段研磨能力相对不足。 3.4 选粉机用风量小 辊压机段与管磨机段做功能力均不理想，即挤压处理与研磨两段的成品量相对不足，以致不能增加V型选粉机与高效选粉机的拉风量，一般在50%左右。中控操作增加系统风机风量时，造成水泥成品比表面积低、细度粗。由此判断：辊压机与管磨机两段创造成品量低时，系统风机拉风量必须降低，导致系统产量降低。 4 原因分析及处理措施 4.1 导风叶片调节距离不够 新加装入磨前的选粉机导风叶片调节距离只有25mm（厂家规定）造成选粉机内部通风阻力大，影响物料进入选粉机转笼进行分级分选，针对这个问题决定把导风叶片调节距离调整到50mm 后开机拉风，阻力明显下降，物料也能随着投料量的比例进入选粉机内部分级分选，同时能够满足磨机的粉磨需求。 4.2 增大辊压机工作压力及辊缝 辊压机段做功越多，对系统增产节电越有利；辊压机的吸收功耗越多，一般在8～15kWh/t，后续管磨机段节电效果越显著。在相对稳定的工艺条件下，辊压机工作压力越大，挤压处理物料过程中产生的粉料越多，成品量显著增加，被分离出的合格品也越多。 措施：1）对入辊压机熟料采取先入V型选粉机的措施，多采用颗粒状料，减少粉状料；2）称重仓必须保持一定的仓容，料位比例一般控制在60%～70%，以有效形成入机料压，实现过饱和喂料，确保挤压效果；3）将辊压机工作压力由6.0～8.0MPa调整至8.0～9.0MPa；4）辊压机工作辊缝由原25mm左右调整至40mm左右；5）入料斜插板比例拉开至85%以上，以实现过饱和喂料。 调整后辊压机主电动机工作电流（额定电流89.2A）由50～60A（56%～67%）提高至70～80A（78.5%～89.6%），挤压做功能力显著提高，合格品比例大幅度增加，＜80μm颗粒占70%~85%，＜30μm水泥成品占20%以上，而经第一段成品选粉机分选出的水泥比表面积也达到了≥390m2/kg。 4.3 找出细颗粒含量最佳范围 最大限度地提高进辊压机物料的颗粒均匀性，尤其是细颗粒物料比例应控制在一定的范围，过多的细颗粒（特别是＜0.2mm的细料）会极大地影响辊压机的做功。通过调整，专用选粉机的粗料回料量找到一个最佳的平衡点，让辊压机多出合格的成品料（确保细度指标）可进一步提高系统产量。 4.4 V型选粉机及专用选粉机用风量增大 在半终粉磨系统中，由于V型选粉机与专用选粉机共用一台循环风机，在满足水泥质量控制指标的前提下，应尽量采用大风操作方式，最大程度上将辊压机段及管磨机段创造的成品分选出来，系统风机的拉风比例由60%提高至90%以上。 4.5 优化管磨机研磨体级配及通风参数 在改造半终粉磨系统的同时，对管磨机内部结构也作了一些优化和改进,把原来设计不合理且存在质量问题的隔仓板、出料筛板更换（原来经常堵塞）。投产初期，由于设备磨合及研磨体级配等方面的原因，管磨机粉磨效果较差，根据入磨物料筛余、比表面积等参数，重新设计、调整了各仓级配。同时，根据磨机主电动机及主减速机的驱动功率富余系数，合理增加细磨仓微段装载量、增大填充率，能够有效提高微段的总研磨面积，提高细磨仓内微型研磨体对物料的细磨能力。调整研磨体级配后，出磨物料比表面积达到300m2/kg，已接近一般成品水泥的比表面积，在管磨机有效长度范围内平均每米磨机长度粉磨出物料比表面积为：（300m2/kg-130m2/kg）/12.5m=13.6（m2/kg）/m，比调整前提高了6.4（m2/kg）/m。 5 效果 改进前后水泥产量、比表面积及系统粉磨电耗对比见表2。 表2 改进前后系统技术经济指标对比 由表2可知：系统改进后，生产P·O42.5级水泥系统产量提高70t/h，增产幅度36.3%；粉磨系统电耗降低8.2kWh/t，节电幅度达23.3%；每米磨机长度粉磨出磨水泥比表面积提高6.4（m2/kg）/m。通过合理的改进与调整，该半终粉磨工艺系统增产节电效果显著，水泥实物质量指标较改进前有所提高。以年产150万吨水泥计算，年可节电1200万kWh，按平均电价0.60元/kWh计，粉磨系统改进后，仅年节电效益就可达720万元，经济效益显著。 6 结束语 水泥生产是一个高能耗的行业，尤其水泥粉磨系统平均电耗与先进水平相比仍然较高。所以，若要在当前激烈的市场竞争中占据优势，可在水泥粉磨系统中寻求合理的技术改造途径，提升系统增产潜力，通过节能降耗来降低制造成本。一般传统的水泥粉磨系统电耗在35～45kWh/t，而实施辊压机预粉磨分选技术改造后，水泥粉磨系统电耗可降至26～28kWh/t；生产P·C32.5水泥混合材掺量增加5％～10％，水泥制造成本下降15～20元/t。 作者：何活权，等 |
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