必一体育:辊压机预粉磨工艺技术改造

2024-12-23 05:18:54

　　辊压机联合粉磨工艺系统，其技术核心在本质上属于分段粉磨。目前，国际水泥制成工序广泛应用由辊压机+   V型选粉机(静态分级设备)或打散分级机(动态分级设备)+管磨机开路(或配用高效选粉机组成双闭路)组成的联合粉磨工艺系统，在实际运行过程中，由于各线生产工艺流程及设备配置、物料粉磨特性、水份等方面因素不尽相同，导致系统产量、质量及粉磨电耗等技术经济指标也参差不齐，本文拟对水泥联合粉磨双闭路系统的工艺技术进行探讨分析，并提出我们的节能降耗的解决办法，文章中不足之处恳望予以批评指正

　　针对辊压机、V型选粉机，粗细粉分离器、开流管磨机粉磨工艺存在的磨机跑粗现象严重，尤其是混合材的过粉磨现象，设计部门采用了管磨机圈流粉磨工艺，出磨水泥80um筛余得到控制，磨机台时产量有所提高，但是粉磨系统增加了提升机、选粉机、除尘器，循环风机等较多的设备，以4213磨机需要增加电机功率近1000kW。我们按原生产线kW.h/t来计算，那么1000kW.h/t的电耗应该增加28t的磨机台时产量。其粉磨电耗没有得到根本的降低，粉磨p.o42.5级水泥的电耗仍然需要在35kW.h/t以上的水平。另外圈流粉磨水泥成品存在着比表面积偏低的现象，水泥成品20um-50um的颗粒含量偏高，水泥熟料的粉磨细度没有达到400以上的比表面积要求，水泥熟料的可利用强度没有达到完全发挥，熟料利用率偏低，吨水泥熟料百分比用量偏多，生产成本偏高。针对早期辊压机、打散机、管磨机圈流粉磨生产线存在的缺点，应该采用北票理想粉磨研究所开发成功的《逐级取出成品，二合一圈流粉磨技术》进行改造，改造后粉磨电耗会达到30kw.h/t以下的效果。

　　针对辊压机联合粉磨双闭路粉磨系统的缺点，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，经研究实验，并与水泥生产厂家实践多点取料二合一闭路粉磨新工艺，成功解决了辊压机联合粉磨双闭路粉磨系统的缺点，而且实现了高产量、高质量、低电耗的生产效果，使企业取得了可观的经济效益。其工艺流程：挤压破碎部分依然是闭路，只是在V型选粉机后面使用一台多调整方式的选粉机，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来经输送设备送入成品库储存待售。中细粉作为管磨机的原料，喂入管磨机，经管磨机粉磨后的产品再通过输送装置送入V型选粉机后面的选粉机进行选别，合格的水泥成品送入成品库，粗粉回到管磨机。这样构成多点取料二合一闭路粉磨新工艺，挤压破碎部分和管磨机粉磨部分共同使用一台选粉机即磨机尾部圈流与辊压机圈流相合并，省去一台管磨机专用的选粉机的投资和与其配套的风机功率及风机，既保证磨尾物料的选粉功能又解决辊压机所产生的成品进行收集的作用，以达到减少过粉磨现象，提高磨机粉磨效率的作用。

　　2012我公司为河北省唐山市灯塔水泥有限公司，设计年产120万吨水泥粉磨生产线，采用了二合一闭路水泥粉磨新工艺，辊压机为1511规格，电机功率900×2=1800，磨机规格4013，电机功率3150kW。磨机现在台时产量粉磨42.5矿渣水泥在180t/h，比表面积400㎡/kg以上。粉磨一吨水泥的主机功率在27kW。粉磨电耗在29kW.h/t。

　　现有管磨机有一部分的主轴承是中空轴巴士合金瓦滑动轴承，应该向滚动轴承改造，北票理想公司与96年就已经开始研究管磨机采用滚动轴承代替滑动轴承技术，经过10几年的技术革新，现在已经在国内推广使用，滚动轴承已经发展到，并且已由企业的制造标准上升为国家行业标准，磨机采用滚动轴承之后有以下几方面的优点：1、实现降低粉磨电耗5-10%的节能效果。2、增加研磨体装载量7-10%，提高磨机台时产量。3、去掉原轴承润滑站，节省润滑油70%。4、滚动轴承使用寿命8年以上。5、滚动轴承由内套圈、外套圈、保持架、滚动体的4个部件组成，有损坏时可以随时更换一种部件，不需花费购买整套轴承的费用。目前φ4.2×13m规格以下的磨机已经都采用滚动轴承了，5、现场改造时间4-7天。制造时间60天。6、安装时磨机中空轴不用卸下，可将轴承直接安装上去，更换滚动轴承座。

　　使用这样的工艺，一般可以提高产量15-20%左右的产量，如果再配合管磨机做磨内对选出细粉后物料变化的适应性改造的话，那么产量会提高的更多，提产计算方法如下：

　　1、预粉磨改造的提高产量效益为：磨机入料水泥成品含量×95%(这是粗细粉分离器可以提取出的合格品)÷2(提高的产量一般是前一段辊压机提出成品数量的一半)。

　　达到综合提高磨机产量30%的效果，粉磨电耗下降5-10度，粉磨po42.5级水泥综合粉磨电耗会在30kW.h/t以下的水平。

　　约在2005年之后，辊压机、打散机、作为预粉磨设备，存在被预粉磨的物料粗细粉的分离的效果不理想的缺陷，一种V型选粉机、加粗细粉分离器的分级设备取代了打散机(如图一)。辊压机经V型选粉机之后的2mm细粉含量明显减少，进入管磨机的>

　　2mm的颗粒的含量明显降低。对管磨机的细粉磨起到一定作用。但是由于经过辊压机预粉磨之后的物料在

　　针对上述粉磨工艺的缺陷，北票理想粉磨研究所成功开发逐级取出成品，微粉磨机的粉磨技术，改造后粉磨电耗会达到28kW.h/t以下的效果。

　　如上图   采用V型分级机的挤压联合开流粉磨系统熟料、石膏及混合材料等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入V型分级机，V型选粉机选出的粗粉从下口回流到辊压机进行再辊压，半成品细粉出V型选粉机后进入旋风分离器组，进行半成品收集后送人管磨机再粉磨，出磨水泥即为成品，再由输送设备送入水泥库。

　　目前使用此工艺的水泥生产企业很多，企业的管理者，追求的是利润最大化，企业的生产管理者追求的是在保证质量的前提下的成本最低，单位产量最高。此工艺有没有更优的工艺布置，能不能通过简单的办法，使产能更高，成本更低，而且能保证企业控制的质量指标不变或更优呢?带着这个问题，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，调查统计了众多水泥生产厂家，各家均存在着入磨物料中都含有大量的已经符合水泥成品细度的物料现象，这是因为：水泥混合物料在粉磨过程中每经过一道破碎或研磨的工序之后，都会有一定数量符合粒度要求的水泥成品产生，经过预粉磨设备的辊压机破碎之后物料会有20-40%的成品产生。并且随着辊压机型号配置的增大，其细粉含量还会增加，辊压机联合粉磨系统不能使这些成品取出。这些合格的细粉进入管磨机继续粉磨，不但浪费粉磨功率还会产生严重的过粉磨，影响水泥熟料和较硬物料的粉磨效率。约束粉磨产量的提高。甚至过粉磨严重影响成品质量。

　　为了解决这个问题，我们又做了大量的研究实践并与水泥生产厂家合作，使用多点取料粉磨新工艺，成功解决辊压机+V型选粉机+旋风分离器组艺流程存在的缺点：我们研发出在现有的预粉磨设备不变的基础上，增加一台三次分级设备，将产生的合格细度的物料提取出来，不进入管磨机。

　　如图挤压破碎部分依然是闭路，只是在旋风分离器组的后面使用一台可调式粗细粉分离器，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来经输送设备与管磨机粉磨出来的成品一起送入成品库储存待售，这样构成优化的粉磨工艺，当然，这里还要对V型选粉机和旋风除尘器进行工艺匹配性改造。系统风阻会增加700-900Kpa一般不会对系统造成影响，所以一般不会增加补偿风机。当然这些要经过实际测算才能确定。

　　目前配套预粉磨工艺的多数用户的管磨机，都是普通磨机，其磨机的内部结构与预粉磨的物料不相适应，是因为经过预粉磨之后的物料粒径较小，水份低于0.5   %，进入管磨机之后的物料出现流速过快，料层偏低，部分研磨体之间没有物料，产生无用的功耗，由于物料流速过快，在各仓内的停留时间缩短，部分物料没有达到要求的细度就会排出磨外，出现磨机跑粗，为了保证质量就得压低产量，这就是台时产量下降的根本原因。另外由于比较好磨的混合材被粉磨的过细，达到450㎡/kg以上比表面积，部分水泥熟料没有粉磨到要求的细度，比表面积不足320㎡/kg。大于32um~100um的熟料颗粒平均水化率不足20%。大颗粒熟料较多时，熟料的的可利用强度不能得到发挥。出现吨水泥熟料用量偏大，是造成生产成本偏高的原因。为了解决这个问题采用以下技术改造方法就得到根本解决。

　　A:由原磨机的两个仓，改为三个粉磨仓，一仓能够起到对较大颗粒的破碎作用，更换磨机衬板，起到对研磨体提升和研磨的双重功能。

　　B：磨机一仓的筒体外部设置粗粉回料管道，对一仓粉磨后的25%左右的粗粉经过风选和筛选后，能够返回到一仓的前端进入，实现循环粉磨。为二仓和三仓的微细粉磨打下良好基础。

　　C：二仓改进衬板结构：由于达到二仓的物料颗粒较细，物料流速加快，采用双U回料衬板，控制物料流速，使其达到合理的粉磨效果。

　　D：第三仓衬板及活化环改造：由于三仓的物料颗粒较小，流速较快，物料量减少，有25%的研磨体出现空磨，粉磨效率低，改造方法是更换双U回料衬板，降低物料流速，使研磨体100%的起到粉磨作用。改进活化环的结构形状，即起到对研磨体的搅拌作用也起到对物料的控制流速作用，提高粉磨效率。

　　F：调整磨机的研磨体级配，在衬板改造后对研磨体的提升高度增加之后，降低研磨体的平均直径，使之既有冲击能力又有研磨体的个数增多的双重效果提高粉磨能力。

　　山西省潞城水泥公司，采用单闭路粉磨工艺，辊压机1614型、电机功率1120×2=2240kW、管磨机3813规格、电机功率2800kW、粉磨42.5级矿渣水泥台时产量190t/h、吨水泥主机功率26.5kW、粉磨电耗28kW.h/t、水泥比表面积380㎡/kg。使用效果良好。

　　使用这样的工艺，一般可以提高产量15-20%左右的产量，如果再配合管磨机做磨内对选出细粉后物料变化的适应性改造的话，那么产量会提高的更多，提产计算方法如下：

　　1、预粉磨改造的提高产量效益为：磨机入料水泥成品含量×95%(这是粗细粉分离器可以提取出的合格品)÷2(提高的产量一般是前一段辊压机提出成品数量的一半)。

　　2、磨机改造提高产量产生的效益为：管磨机经过微细粉磨高效技术改造之后会提高粉磨效率7%左右。

　　达到综合提高磨机产量30%的效果，粉磨电耗下降5-10度，粉磨po42.5级水泥综合粉磨电耗会在30kW.h/t以下的水平。

　　由于辊压机、打散机、管磨机开流粉磨存在打散机的粗细粉分级效果较差，进入管磨机的物料粗粉含量偏高，大量>

　　2mm的物料进入了管磨机内，给磨机的粉磨带来困难，磨机跑粗现象严重，另外部分物料(尤其是混合材)的过粉磨现象严重，设计部门采用了管磨机圈流粉磨工艺，解决了磨机跑粗的现象，出磨水泥80um筛余得到控制，磨机台时产量有所提高，但是粉磨系统增加了提升机、选粉机、除尘器，循环风机等较多的设备，4213磨机需要增加电机功率近1000kW。与增加的台时产量相比，磨机台时产量提高了，是因为增加了设备和电机功率换来的，其粉磨电耗没有得到根本的降低，粉磨po42.5级水泥的电耗仍然需要在35kW.h/t以上的水平。另外圈流粉磨水泥成品存在着比表面积偏低的现象，水泥熟料的粉磨细度没有达到400以上的比表面积要求，水泥熟料的可利用强度没有达到完全发挥，熟料利用率偏低，吨水泥熟料百分比用量偏多，生产成本偏高。针对早期辊压机、打散机、管磨机圈流粉磨生产线存在的缺点，应该采用北票理想粉磨研究所开发的《次序给入物料，逐级取出成品，磨机粗粉自循环粉磨技术》进行改造，改造后粉磨电耗会达到30kW.h/t以下的效果。

　　如图  采用打散机分级的挤压联合闭路磨粉磨系统熟料、石膏及混合材(粉煤灰等粉状料直接入磨)等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入打散机分级，出打散机分级后的粗粉返回稳流称重仓进行二次挤压，细粉(半成品)入磨，出磨物料由提升机、斜槽等送至高效选粉机，分选出的粗粉通过斜槽回到磨机，细粉随气流进入高浓度收尘器内，收下的灰即为成品，再由输送设备送入水泥库。

　　目前使用此工艺的水泥生产企业很多，企业的管理者，追求的是利润最大化，企业的生产管理者追求的是在保证质量的前提下的成本最低，单位产量最高。此工艺有没有更优的工艺布置，能不能通过简单的办法，使产能更高，成本更低，而且能保证企业控制的质量指标不变或更优呢?带着这个问题，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，取样化验了众多水泥生产厂家入磨物料的筛析数据，发现所有水泥生产厂家入磨物料中都含有大量的已经符合水泥成品细度的物料现象，这是因为：水泥混合物料在粉磨过程中每经过一道破碎或研磨的工序之后，都会有一定数量符合粒度要求的水泥成品产生，经过预粉磨设备的辊压机破碎之后物料会有20-40%的成品产生。并且随着辊压机型号配置的增大，其细粉含量还会增加，辊压机联合粉磨系统不能使这些成品取出。这些合格的细粉进入管磨机继续粉磨，不但浪费粉磨功率还会产生严重的过粉磨，影响水泥熟料和较硬物料的粉磨效率。约束粉磨产量的提高。甚至过粉磨严重影响成品质量。工艺如此，让管理者的智慧不能发挥。

　　经过了解之后，我们又做了大量的研究实践并与水泥生产厂家合作，使用多点取料粉磨新工艺，成功解决采用打散机分级的挤压联合闭路磨粉磨系统的缺点。其工艺流程：

　　如图挤压破碎部分依然是闭路，只是将打散机内部做适合选出细粉的改造后通过安装在直筒部沿切线方向安装的管路连接至管磨机闭路中的选粉机上，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来选管磨机粉磨出来的成品一起送入成品库储存待售。中细粉作为管磨机的原料，喂入管磨机，经管磨机粉磨后的产品经输送装置送入成品库，这样构成优化的粉磨工艺。

　　使用这样的工艺，一般可以提高产量15-20%左右的产量，如果再配合管磨机做磨内对选出细粉后物料变化的适应性改造的话，那么产量会提高的更多，提产计算方法如下：

　　1、预粉磨改造的提高产量效益为：磨机入料水泥成品含量×95%(这是粗细粉分离器可以提取出的合格品)÷2(提高的产量一般是前一段辊压机提出成品数量的一半)。

　　2、磨机改造提高产量产生的效益为：管磨机经过微细粉磨高效技术改造之后会提高粉磨效率7%左右。

　　达到综合提高磨机产量20%的效果，粉磨电耗下降5-10度，粉磨po42.5级水泥综合粉磨电耗会在30kW.h/t以下的水平。

　　辊压机、打散机，球磨机粉磨工艺，整体上来讲粉磨电耗比起老式的单台磨机开流粉磨略好一些，和单台磨机圈流粉磨电耗接近。缺点在于打散机的粗细粉分级效果较差，回流辊压机的物料中2mm的物料进入了管磨机内，给磨机的粉磨带来困难，同时管磨机的磨内结构落后，尽管采用了高细磨机的改造，但是还是缺乏如今的微粉磨机的先进技术。由于上述原因的产生，导致管磨机研磨体级配困难，磨机跑粗现象严重，另外部分物料(尤其是混合材)的过粉磨现象严重，成品的比表面积虽然不低，但是80um筛余难于控制，是导致水泥台时产量偏低的主要原因。粉磨电耗都在37kW.h/t。针对早期辊压机、打散机、管磨机开流粉磨生产线存在的缺点，应该采用北票理想粉磨研究所开发成功的《次序给料，逐级取出成品，磨机粗粉自循环粉磨技术》进行改造，改造后粉磨电耗会达到30kw.h/t以下的效果。

　　如上图   采用打散机分级的挤压联合开流粉磨系统熟料、石膏及混合材料(粉煤灰等粉状料直接入磨)等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入打散机分级，出打散机分级后的粗粉返回稳流称重仓进行二次挤压，细粉(半成品)入磨，出磨水泥即为成品，再由输送设备送入水泥库。

　　目前使用此工艺的水泥生产企业很多，企业的管理者，追求的是利润最大化，企业的生产管理者追求的是在保证质量的前提下的成本最低，单位产量最高。此工艺有没有更优的工艺布置，能不能通过简单的办法，使产能更高，成本更低，而且能保证企业控制的质量指标不变或更优呢?带着这个问题，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，取样化验了众多水泥生产厂家入磨物料的筛析数据，发现所有水泥生产厂家入磨物料中都含有大量的已经符合水泥成品细度的物料现象，这是因为：水泥混合物料在粉磨过程中每经过一道破碎或研磨的工序之后，都会有一定数量符合粒度要求的水泥成品产生，经过预粉磨设备的辊压机破碎之后物料会有20-40%的成品产生。并且随着辊压机型号配置的增大，其细粉含量还会增加，辊压机联合粉磨系统不能使这些成品取出。这些合格的细粉进入管磨机继续粉磨，不但浪费粉磨功率还会产生严重的过粉磨，影响水泥熟料和较硬物料的粉磨效率。约束粉磨产量的提高。甚至过粉磨严重影响产品质量。

　　经过了解之后，我们又做了大量的研究实践并与水泥生产厂家合作，使用多点取料粉磨新工艺，成功解决采用打散机分级的挤压联合开流粉磨系统的缺点。其工艺流程：

　　如图挤压破碎部分依然是闭路，只是在打散机直筒部位进行改造，并沿其圆周的切线方向加装出风管路，外接一台可调式粗细粉分离器，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来经输送设备与管磨机粉磨出来的成品一起送入成品库储存待售。中细粉作为管磨机的原料，喂入管磨机，经管磨机粉磨后的产品经输送装置送入成品库，这样构成优化的粉磨工艺。改造后系统风阻会增加700-900Kpa一般不会对系统造成影响，所以一般不会增加补偿风机。当然这些要经过实际测算才能确定。

　　目前配套预粉磨工艺的多数用户的管磨机，都是普通磨机，其磨机的内部结构与预粉磨的物料不相适应，是因为经过预粉磨之后的物料粒径较小，水份低于0.5   %，进入管磨机之后的物料出现流速过快，料层偏低，部分研磨体之间没有物料，产生无用的功耗，由于物料流速过快，在各仓内的停留时间缩短，部分物料没有达到要求的细度就会排出磨外，出现磨机跑粗，为了保证质量就得压低产量，这就是台时产量下降的根本原因。另外由于比较好磨的混合材被粉磨的过细，达到450㎡/kg以上比表面积，部分水泥熟料没有粉磨到要求的细度，比表面积不足320㎡/kg。大于32um~100um的熟料颗粒平均水化率不足20%。大颗粒熟料较多时，熟料的的可利用强度不能得到发挥。出现吨水泥熟料用量偏大，是造成生产成本偏高的原因。为了解决这个问题采用以下技术改造方法就得到根本解决。

　　A:由原磨机的两个仓，改为三个粉磨仓，一仓能够起到对较大颗粒的破碎作用，更换磨机衬板，起到对研磨体提升和研磨的双重功能。

　　B：磨机一仓的筒体外部设置粗粉回料管道，对一仓粉磨后的25%左右的粗粉经过风选和筛选后，能够返回到一仓的前端进入，实现循环粉磨。为二仓和三仓的微细粉磨打下良好基础。

　　C：二仓改进衬板结构：由于达到二仓的物料颗粒较细，物料流速加快，采用双U回料衬板，控制物料流速，使其达到合理的粉磨效果。

　　D：第三仓衬板及活化环改造：由于三仓的物料颗粒较小，流速较快，物料量减少，有25%的研磨体出现空磨，粉磨效率低，改造方法是更换双U回料衬板，降低物料流速，使研磨体100%的起到粉磨作用。改进活化环的结构形状，即起到对研磨体的搅拌作用也起到对物料的控制流速作用，提高粉磨效率。

　　F：调整磨机的研磨体级配，在衬板改造后对研磨体的提升高度增加之后，降低研磨体的平均直径，使之既有冲击能力又有研磨体的个数增多的双重效果提高粉磨能力。

　　使用这样的工艺，一般可以提高产量15-20%左右的产量，如果再配合管磨机做磨内对选出细粉后物料变化的适应性改造的话，那么产量会提高的更多，提产计算方法如下：

　　1、预粉磨改造的提高产量效益为：磨机入料水泥成品含量×95%(这是粗细粉分离器可以提取出的合格品  )÷2(提高的产量一般是前一段辊压机提出成品数量的一半)。

　　2、磨机改造提高产量产生的效益为：管磨机经过微细粉磨高效技术改造之后会提高粉磨效率7%左右。

　　达到综合提高磨机产量30%的效果，粉磨电耗下降5-10度，粉磨po42.5级水泥综合粉磨电耗会在30kw.h/t以下的水平。