王慶利，劉燾，鄭倩，柳學(xué)忠

1 前言

近年來，國內(nèi)水泥和礦渣行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，采用先進(jìn)的粉磨技術(shù)裝備降低生產(chǎn)成本成為新建水泥生產(chǎn)線和礦渣微粉生產(chǎn)線的不二選擇。目前新建的礦渣粉磨系統(tǒng)基本上都是輥磨系統(tǒng)，水泥粉磨主要是球磨機(jī)或者球磨機(jī)+輥壓機(jī)的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，隨著中材裝備集團(tuán)有限公司2008年開發(fā)出國內(nèi)第一臺(tái)水泥輥磨并成功應(yīng)用于越南福山項(xiàng)目，使用輥磨粉磨水泥逐漸獲得了行業(yè)的認(rèn)可，并逐步在國內(nèi)市場(chǎng)得到應(yīng)用。

2012年中材裝備集團(tuán)有限公司與武漢陽邏水泥有限公司簽訂了供應(yīng)一臺(tái)TRMKS43.4水泥/礦渣輥磨的合同，由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司提供工藝設(shè)計(jì)，該粉磨系統(tǒng)于2012年10月份投產(chǎn)，經(jīng)過不到一個(gè)月的調(diào)試，分別單獨(dú)粉磨礦渣和水泥均達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2 粉磨系統(tǒng)

2.1 TRM輥磨的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1.1 TRMS型礦渣/水泥輥磨的特點(diǎn)

TRMS43型礦渣/水泥輥磨采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，在吸收原有TRMS31.3礦渣/水泥輥磨成熟技術(shù)的同時(shí)，又進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，包括新型高效選粉技術(shù)、喂料防堵技術(shù)、料床整理技術(shù)和選粉機(jī)密封新型結(jié)構(gòu)等。目前粉體公司TRMS型礦渣/水泥輥磨已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化，產(chǎn)品涵蓋年產(chǎn)30萬噸到120萬噸各種規(guī)格，其技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)如下：

?具有自動(dòng)抬輥、落輥功能，可以實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)。

?磨輥可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)加壓或分別加壓。

?配有輔助傳動(dòng)裝置，方便檢修。

?磨機(jī)密封好，漏風(fēng)系數(shù)低。

?電氣限位和機(jī)械限位有效保護(hù)設(shè)備安全。

?高效分離器選粉效率高，調(diào)節(jié)細(xì)度靈敏。

?配有翻輥裝置，可將磨輥翻出磨外，便于檢修。

?采用部分物料外循環(huán)系統(tǒng)，可大幅度降低系統(tǒng)的通風(fēng)電耗。

?預(yù)壓排氣結(jié)構(gòu)有利于料床的穩(wěn)定，降低振動(dòng)。

?適應(yīng)不同物料，水泥熟料和礦渣可以實(shí)現(xiàn)零間隔轉(zhuǎn)換。

?實(shí)現(xiàn)干濕料分開，防止下料管堵塞。

2.1.2 磨機(jī)結(jié)構(gòu)與參數(shù)

TRMS型礦渣/水泥輥磨本體由傳動(dòng)裝置、磨盤裝置、磨輥裝置、搖臂裝置、機(jī)架、進(jìn)風(fēng)道、中殼體、分離器、操作平臺(tái)、加壓裝置、翻輥裝置、潤滑系統(tǒng)等部件組成。圖1為TRM型磨機(jī)本體的結(jié)構(gòu)圖。

圖1 TRM型磨機(jī)結(jié)構(gòu)圖

陽邏公司采用一臺(tái)TRMKS43.4礦渣/水泥輥磨，磨機(jī)主要參數(shù)見表1。

2.2 工藝系統(tǒng)

武漢陽邏水泥有限公司粉磨系統(tǒng)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了粉磨不同物料的需求，實(shí)現(xiàn)了粉磨礦渣和水泥的無縫切換，工藝系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表2。

由于礦渣和水泥中所摻濕粉煤灰含水量較高，為保證出磨物料水分≤0.5%，使用熱風(fēng)爐提供烘干物料所需的熱量。

整個(gè)粉磨系統(tǒng)的核心設(shè)備為中材裝備集團(tuán)有限公司供貨的TRMKS43.4型水泥/礦渣輥磨，該規(guī)格輥磨已在國內(nèi)外累計(jì)銷售近30臺(tái)。針對(duì)本項(xiàng)目粉磨水泥時(shí)部分混合材水分比較大的特點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)了喂料方式，采用干濕料分離，避免出現(xiàn)堵料的情況。磨機(jī)配備四個(gè)磨輥，通過兩套分別獨(dú)立的液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，既能實(shí)現(xiàn)四輥同時(shí)粉磨，也能使用對(duì)稱兩個(gè)磨輥粉磨，還能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)磨輥為主輥，兩個(gè)磨輥為輔輥的粉磨方式。采用了新型高效籠型選粉機(jī)，能夠方便快捷地調(diào)節(jié)成品比表面積和細(xì)度。

3 系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行情況

整條生產(chǎn)線于2012年10月份投產(chǎn)，剛開始時(shí)粉磨礦渣，經(jīng)過幾天的調(diào)試達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后，開始粉磨水泥熟料。由于每家工廠水泥配比不一樣，對(duì)成品質(zhì)量要求也不一樣，在保證水泥性能合格和磨機(jī)穩(wěn)定的前提下對(duì)各參數(shù)進(jìn)行了摸索，最終使粉磨P·C32.5水泥時(shí)熟料比例降低到60%以下，干基產(chǎn)量可穩(wěn)定在130～145t/h。下面分別介紹粉磨礦渣和水泥時(shí)的情況。

表1 磨機(jī)基本參數(shù)

表2 主要設(shè)備參數(shù)

表3 粉磨礦渣的物料配料情況

圖2 粉磨礦渣中控畫面

表4 粉磨礦渣性能數(shù)據(jù)

表5 粉磨水泥的物料配料情況

圖3 粉磨水泥中控畫面

表6 P·C32.5水泥性能數(shù)據(jù)

表7 P·C32.5水泥的粒度分布

3.1 礦渣粉磨

由于礦渣粉磨屬于單一物料粉磨，因此料層容易穩(wěn)定。為了增加早期強(qiáng)度，粉磨礦渣時(shí)摻入了少量的脫硫石膏，具體配料情況見表3。

該廠礦渣來自武鋼，易磨性中等，活性較好，滿足S95級(jí)的要求。在粉磨礦渣時(shí)不噴水，比表面積控制在420m2/kg以上，為了保證成品水分控制在0.5%以下，將磨機(jī)出口溫度控制在90℃左右。圖2是粉磨礦渣時(shí)的操作畫面。

粉磨礦渣時(shí)磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)十分平穩(wěn)，投料量在110t/h以上，礦渣的綜合水分在5%～7%，折合成干基產(chǎn)量超過100t/h，超出設(shè)計(jì)值10%以上。輥磨操作簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便，通過調(diào)節(jié)壓力和選粉機(jī)轉(zhuǎn)速可快速調(diào)節(jié)成品質(zhì)量。在保證產(chǎn)量的同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)能耗進(jìn)行了優(yōu)化，通過調(diào)整擋料圈高度，允許有一部分外排量，盡可能使用循環(huán)風(fēng)，降低了主電機(jī)電流和熱風(fēng)爐煤量。

礦渣中含有的單質(zhì)鐵是影響磨機(jī)磨損特別是磨輥輥套和磨盤襯板的重要因素，因此在設(shè)計(jì)之初就充分考慮到了除鐵的問題，在礦渣上料皮帶和外排吐渣皮帶處均設(shè)置了除鐵器。上料處的除鐵器用于除掉礦渣中大顆粒的鐵塊，吐渣皮帶處的除鐵器用于除掉礦渣破碎后經(jīng)外排吐出的細(xì)小鐵顆粒。因此適量的外排不但可以降低主電機(jī)電流，也有利于延長磨內(nèi)粉磨部件的壽命。

磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，對(duì)礦渣喂料、礦粉成品質(zhì)量等進(jìn)行了檢測(cè)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)電耗、煤耗等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見表4）。

3.2 水泥粉磨

該廠主要使用輥磨生產(chǎn)P·C32.5水泥，在混合材中摻入接近20%的濕粉煤灰，有利于提高水泥的強(qiáng)度和流動(dòng)性，使熟料比例降低到60%以下，有效降低了成本，具體的物料配比情況見表5。

對(duì)于粉磨水泥，由于各廠混合材的配比和熟料的易磨性以及物料的水分、粒度不同，要求控制的成品指標(biāo)也不一樣，因此操作參數(shù)會(huì)存在較大的差別。在調(diào)試之前對(duì)混合材進(jìn)行了分析，混合材具有較大的綜合水分，粉磨時(shí)需要引入熱風(fēng)進(jìn)行烘干，考慮到隨時(shí)切換粉磨礦渣，沒有對(duì)擋料圈高度進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整風(fēng)量、粉磨壓力和選粉機(jī)轉(zhuǎn)速來滿足產(chǎn)量和成品質(zhì)量性能。圖3為粉磨水泥時(shí)的中控畫面。

粉磨水泥時(shí)磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)十分平穩(wěn)，投料量可達(dá)150t/h以上，折合成干基產(chǎn)量超過140t/h，超過設(shè)計(jì)產(chǎn)量。經(jīng)過測(cè)試，水泥性能優(yōu)良，水泥成品粒度分布較寬，n值＜1，需水量與開流球磨相當(dāng)，強(qiáng)度優(yōu)于開流磨，成品中3～32μm顆粒含量高于65%，滿足了客戶對(duì)水泥強(qiáng)度的要求。表6和表7分別是對(duì)成品質(zhì)量和顆粒分布的檢測(cè)結(jié)果。

4 結(jié)語

武漢陽邏水泥有限公司TRMKS43.4輥磨的成功運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了兩種物料的無縫切換，開創(chuàng)了國產(chǎn)輥磨分別粉磨礦渣和水泥的歷史。單臺(tái)輥磨系統(tǒng)分別粉磨礦渣和水泥具有巨大的市場(chǎng)前景，它具有工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、連續(xù)切換等特點(diǎn)，可大大降低系統(tǒng)投資、運(yùn)行成本和維護(hù)成本，相對(duì)輥壓機(jī)和球磨機(jī)系統(tǒng)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。