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        ?3.8m×13m水泥粉磨系統(tǒng)的改造

        2014-03-07 07:41:09牛海龍石國平謝小云馬秀寬徐向升
        水泥技術 2014年3期
        關鍵詞:選粉電耗球磨機

        牛海龍,石國平,謝小云,馬秀寬,徐向升

        ?3.8m×13m水泥粉磨系統(tǒng)的改造

        Transformation of Cement Grinding System with the Dimension of ?3.8 m×13 m

        牛海龍1,石國平2,謝小云2,馬秀寬2,徐向升3

        在球磨機時代,水泥粉磨主要依靠粉磨效率低的球磨機。隨著粉磨技術的發(fā)展,采用高效料床粉磨技術裝備對現(xiàn)有傳統(tǒng)球磨水泥粉磨系統(tǒng)進行節(jié)能改造,是大幅降低水泥生產(chǎn)電耗、提高企業(yè)效益的有效途徑。為此,天津振興水泥廠對?3.8m×13m雙倉圈流水泥球磨系統(tǒng)進行了提產(chǎn)節(jié)能改造,增加了一臺輥壓機與現(xiàn)有設備組成聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。經(jīng)過半年多的生產(chǎn)調(diào)試,系統(tǒng)產(chǎn)量由65t/h提高至180~190t/h,系統(tǒng)電耗降低了8kWh/t,系統(tǒng)產(chǎn)量大幅提高,保證了水泥銷售旺季的生產(chǎn)需求,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。

        輥壓機;水泥粉磨;球磨機;開流粉磨

        在球磨機時代,水泥粉磨主要依靠粉磨效率低的球磨機,系統(tǒng)電耗為35~45kWh/t;在目前料床粉磨技術發(fā)展時代,采用料床預粉磨(保留球磨機),系統(tǒng)電耗降低到30~35kWh/t;在去球磨化時代,物料粉磨全部采用高效料床粉磨技術,電耗可以降低至25kWh/t左右。由于高效料床粉磨設備(輥壓機和輥磨)的能量利用率約為球磨機的兩倍,隨著聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中輥壓機規(guī)格的增大,粉磨過程中吸收功率的增加,整個粉磨系統(tǒng)的電耗隨之降低,所以采用高效料床粉磨裝備技術,改造現(xiàn)有傳統(tǒng)球磨水泥粉磨系統(tǒng),是大幅降低水泥生產(chǎn)電耗、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效途徑。

        天津振興水泥廠1號2000t/d水泥熟料新型干法生產(chǎn)線系天津水泥工業(yè)設計研究院于1997年設計的國產(chǎn)化2000t/d水泥熟料生產(chǎn)線。水泥粉磨系統(tǒng)采用兩套?3.8m×13m雙倉圈流球磨系統(tǒng),系統(tǒng)設計能力為2× 60t/h(P·O52.5,350m2/kg比表面積),系統(tǒng)主機配置見表1。

        原系統(tǒng)工藝流程見圖1。新喂物料中的熟料、石灰石和脫硫石膏等經(jīng)計量后,由皮帶從球磨機磨頭喂入,出磨物料經(jīng)提升機和斜槽送入動態(tài)選粉機進行風選,合格成品由收塵器收集后入庫,粗粉再返回至磨頭入磨繼續(xù)進行粉磨。球磨機磨內(nèi)的通風由單獨的收塵器和風機負責,磨尾收塵器收集的粉塵中含有的部分粗顆粒被引至出磨提升機,而礦渣粉也與出磨物料在磨尾混合。

        為了進一步提高系統(tǒng)產(chǎn)量,降低系統(tǒng)電耗,綜合考慮場地等因素后,2012年對2號水泥粉磨系統(tǒng)進行了提產(chǎn)改造,改造由中材裝備集團有限公司(原天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司)采用總包形式進行,并于2012年10月15日投入運行,下面對該系統(tǒng)的改造情況進行簡要介紹,供廣大業(yè)內(nèi)同仁參考。

        1 改造后的水泥粉磨系統(tǒng)情況

        本次節(jié)能技術改造的主要方案為,在球磨機前端增加一臺TRP180-140輥壓機,并配套相應的V型選粉機和動態(tài)選粉機??紤]到原配套的O-sepa選粉機投產(chǎn)運行時間較長且不能滿足改造后的產(chǎn)能需求,為了減少停產(chǎn)時間、減少對原有廠房及設備的改動以降低改造投資費用,將原有的圈流磨系統(tǒng)改為開流磨系統(tǒng),形成了由輥壓機+開流磨組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。主要設備變化情況見表2,改造后的系統(tǒng)流程見圖2。

        表11 號、2號水泥粉磨系統(tǒng)主機設備

        圖1 改造前水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程圖

        表2 主要設備變化情況

        新喂物料中的熟料和石灰石等含有大顆粒的物料經(jīng)計量后,由皮帶和提升機送入輥壓機上方的小倉內(nèi),繼而被輥壓機輥壓粉磨;出輥壓機物料由循環(huán)提升機送入V型選粉機內(nèi)風選;風選后,粗物料落入輥壓機上面的核重小倉內(nèi),較細物料由風帶入動態(tài)選粉機進一步風選;出動態(tài)選粉機的細粉由旋風筒收集后進入后面的開流球磨機中繼續(xù)粉磨至水泥成品,而出動態(tài)選粉機的粗粉則返回輥壓機上面的小倉,進而再次被輥壓機輥壓粉磨;另外,脫硫石膏計量后,由皮帶單獨從球磨機磨頭喂入,而礦渣粉則直接與出磨物料在磨尾混合后入庫。

        2 改造前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比

        通過對比改造前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知,由于粉磨系統(tǒng)工藝流程的變化,使得成品水泥的28d強度增長率降低(圈流水泥粉磨系統(tǒng)和開流水泥粉磨系統(tǒng)相比,在比表面積控制相同的情況下,后者水泥成品的細度要大于前者,換句話說,在成品比表面積相同的情況下,開流系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥中粗熟料顆粒比例大于圈流系統(tǒng),因此,呈現(xiàn)出3d抗壓強度高而28d強度低的結(jié)果),因此,為了提高水泥的28d抗壓強度,熟料比例增加1%~2%。即便在混合材比例減小的情況下,系統(tǒng)產(chǎn)量提高幅度也達180%以上??偟恼f來,2號水泥粉磨系統(tǒng)的改造非常成功,輥壓機運行平穩(wěn),系統(tǒng)操作簡單且調(diào)節(jié)方便,所生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定,系統(tǒng)電耗大幅度降低,實現(xiàn)了本次改造的預期效果,對于企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營起到了很好的促進作用,對于同類型水泥粉磨系統(tǒng)的節(jié)能改造具有很好的推廣和借鑒作用。

        3 技術改造的體會

        (1)原有圈流系統(tǒng)的設備中,除動態(tài)選粉機廢棄外,其他設備全部在改造后的系統(tǒng)中得到了利用,盡可能地節(jié)約了投資。

        圖2 改造后水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程

        表3 改造前后水泥配比(水泥品種為P·O42.5),%

        表4 改造前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)

        (2)系統(tǒng)改造過程影響生產(chǎn)的時間短。因新增輥壓機部分與原有粉磨車間相互獨立,在輥壓機廠房建設期間,原有系統(tǒng)可以繼續(xù)生產(chǎn),當輥壓機廠房的建設完成后,才需將原有球磨機系統(tǒng)停止運行,對喂料系統(tǒng)和放風收塵等聯(lián)結(jié)部分進行施工,停產(chǎn)施工時間為7~10d。

        4 調(diào)試經(jīng)驗

        該廠是第一次接觸開流水泥粉磨系統(tǒng),缺乏對開流水泥粉磨系統(tǒng)的操作控制經(jīng)驗,因此,該系統(tǒng)的調(diào)試過程成為了一個學習提高的過程??偨Y(jié)該系統(tǒng)的調(diào)試經(jīng)驗,主要有以下幾點。

        4.1 脫硫石膏入磨

        為了降低成本,許多水泥企業(yè)都采用脫硫石膏,但是生產(chǎn)中遇到的最大難題就是如何解決脫硫石膏水分對生產(chǎn)的影響。如果脫硫石膏直接入磨,磨頭堵料、磨內(nèi)糊磨在所難免;如果脫硫石膏同熟料等一起先入輥壓機系統(tǒng),運行一段時間后,提升機、風管等處必然產(chǎn)生大量結(jié)皮,一則清理困難,二則嚴重影響設備的使用壽命和運行安全。在調(diào)試之初,我們采用脫硫石膏直接入磨的方式,結(jié)果物料在磨頭堵料,磨內(nèi)產(chǎn)生糊磨現(xiàn)象,影響球磨機的粉磨效率。為此,我們在磨頭喂料溜子上加設了空氣炮,在磨內(nèi)增加物料流動阻力,并加大磨內(nèi)通風。運行一段時間后,漸漸發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)剛投料時,采用脫硫石膏一半入磨、一半入輥壓機的方式可以減輕糊磨現(xiàn)象,待系統(tǒng)內(nèi)氣體溫度升高后,再將所有脫硫石膏入磨,這樣既可以減輕糊磨現(xiàn)象,又可以避免系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)皮。

        4.2 輥壓機操作壓力和運行功率的關系

        輥壓機的操作壓力是輥壓機的一個重要控制參數(shù),但在實際生產(chǎn)中,比較理想的操作模式應當是在合適的壓力下,使輥壓機在較高的功率下穩(wěn)定運行。因為操作壓力過高,輥壓機軸的應力大,軸承的受力大,其使用壽命必然會縮短。經(jīng)調(diào)試期間的不斷摸索,發(fā)現(xiàn)通過輥壓機操作壓力和喂料插板的配合,完全可以實現(xiàn)在較低的操作壓力下保持較高的運行功率。

        4.3 助磨劑的加入

        在水泥粉磨過程中加入助磨劑,對改善球磨機內(nèi)的糊磨現(xiàn)象和物料的分散狀況效果明顯,但同時也會改善物料的流動性,這對開流球磨機系統(tǒng)和輥壓機系統(tǒng)的運行來說,并不完全有益。首先,球磨機內(nèi)物料流速過快,出磨水泥的細度難以控制;其次,對輥壓機系統(tǒng)來說,物料流動性變好后,盡管因物料的分散效果改善后,選粉機的選粉效率會有一定的提高,但易產(chǎn)生塌倉現(xiàn)象,影響輥壓機的穩(wěn)定運行。為此,在調(diào)試過程中,將助磨劑按不同的比例同時加入輥壓機和球磨機,并結(jié)合系統(tǒng)操作參數(shù)的適當調(diào)整,摸索出了最佳的助磨劑添加方案。

        天津振興水泥廠?3.8m×13m雙倉圈流水泥球磨系統(tǒng)的提產(chǎn)節(jié)能改造非常成功,產(chǎn)量提高了1.8倍,系統(tǒng)電耗降低了8kWh/t,按年產(chǎn)水泥130萬噸計算,年節(jié)電1040萬kWh,以0.5元/kWh計算,年節(jié)電費520萬元,保證了水泥銷售旺季的生產(chǎn)需求,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

        TQ172.632.1

        A

        1001-6171(2014)03-0078-03

        通訊地址:1天津振興水泥有限公司,天津300400;2中材裝備集團有限公司,天津300400;3天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司,天津300400;

        2013-09-19;編輯:趙蓮

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