【摘要】在現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的引領(lǐng)下,建筑業(yè)的發(fā)展也是蒸蒸日上,一派繁榮。在建筑業(yè)的施工過程中,水泥的用途比較廣泛,是重要的原材料,水泥的質(zhì)量決定工程質(zhì)量,水泥的質(zhì)量必須符合標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)設(shè)備和施工技術(shù)也必須科學(xué)合理地進(jìn)行[1]。本文就水泥生產(chǎn)生料制備和水泥粉磨工藝出發(fā),就相關(guān)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】水泥生產(chǎn);生料制備;粉磨工序;技能
隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展,環(huán)境問題成為建筑業(yè)面對的首要問題。水泥工程是造成環(huán)境問題的主要因素,水泥工程是一項(xiàng)能耗高和污染高的工程,但又是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),對建筑行業(yè)貢獻(xiàn)巨大。據(jù)有關(guān)方面的初步統(tǒng)計(jì),2010年國內(nèi)水泥熟料生產(chǎn)量是11.8億噸,和2013年相比,同比增長率約7.8%;水泥生產(chǎn)量是18.68億噸,和2013年相比,同比增長率約為13.8%。在這種情況的影響下,水泥行業(yè)的能源消耗總量在國內(nèi)能源總消耗約占5%,顆粒物排放量在工業(yè)排放總量約占30%,溫室氣體排放量在總能源溫室氣體排放量約占15%。在這種情況下,節(jié)能減排是采取的必要措施,水泥行業(yè)有必要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,減少對環(huán)境的影響。
一、水泥生產(chǎn)制備設(shè)備
(一)管磨
管磨技術(shù)經(jīng)常用在建設(shè)時(shí)間比較長的生產(chǎn)流水線,它的特點(diǎn)是對原料物理性質(zhì)的波動(dòng)反應(yīng)快和適應(yīng)能力強(qiáng)、生產(chǎn)產(chǎn)品的體積容易控制等[2]。根據(jù)原料的耐磨度和含水成分的差別,生產(chǎn)系統(tǒng)可以分為:風(fēng)掃磨、尾卸提升和中卸提升三種。管磨簡單的機(jī)構(gòu),方便日常維護(hù)和檢查故障,缺點(diǎn)就是動(dòng)力消耗大,具體表現(xiàn)在處理含水量一般但是不容易處理的物料時(shí), 需要豐富的能源提供充足的動(dòng)力,才能保證處理徹底,達(dá)到工程項(xiàng)目的要求。
(二)立磨
立磨是理想的大型粉磨設(shè)備,在水泥行業(yè)和電力行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用,覆蓋了破碎、干燥、粉磨和輸送等功能。生產(chǎn)效率快是立磨的顯著特點(diǎn),可以達(dá)到對塊狀、顆粒和粉狀的深度粉磨。又因?yàn)樗氖┕っ娣e小和施工環(huán)境較干凈,也是深受大型工業(yè)喜愛的設(shè)備,同時(shí)對環(huán)境的污染程度較輕。立磨的工藝形式分為二風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)兩種。二者都具有立磨相同的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)有不同之處但也有共性問題。共性問題:入磨風(fēng)溫過低,造成對余熱處理的不全面;機(jī)內(nèi)工作時(shí)的氣壓差明顯,都在5500帕左右;機(jī)內(nèi)噴口環(huán)通風(fēng)面積嚴(yán)重,基本在4.9㎡左右。例如天津某公司原料磨采用φ4.6×8.5+3.5m、2800k W的中卸烘干磨和φ4.8m旋風(fēng)式選粉機(jī),原料粉磨功指數(shù)是8.8kWh/t,生料細(xì)度是13%,系統(tǒng)產(chǎn)量是159t/h,系統(tǒng)電耗是23.45kWh/t,循環(huán)負(fù)荷達(dá)到208%的工作能力時(shí),在這種情況下,就會(huì)選用立磨工藝技術(shù)。
(三)輥壓機(jī)終粉磨
這是水泥生產(chǎn)生料制備的另一種工藝形式, 它的明顯特點(diǎn):粉磨效率快、耗電量低和原材料成本低[3]。在實(shí)際應(yīng)用中,如果生產(chǎn)水泥的實(shí)際生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求的目標(biāo)時(shí),加速立磨系統(tǒng)明顯的自身優(yōu)勢,經(jīng)濟(jì)技術(shù)的指標(biāo)就偏向于使用立磨系統(tǒng)。例如某企業(yè)生產(chǎn)的輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)中輥壓機(jī)的輥徑達(dá)到2000mm、輥寬達(dá)到1600mm,這樣功率就能達(dá)到2240Kw/h,動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的功率可以達(dá)到132Kw/h,出輥壓機(jī)功率達(dá)到160Kw/h,同時(shí)出V選提升機(jī)功率達(dá)到160Kw/h,這樣面對實(shí)際生產(chǎn)能力超過設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí),這是首選設(shè)備,如果設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是450t/h,而實(shí)際生產(chǎn)能力時(shí)480h/t,這時(shí)的實(shí)際工序耗電量僅僅是13.5Kw/t。
二、水泥粉磨工序技術(shù)
(一)閉路管磨
這種系統(tǒng)一般用于建設(shè)時(shí)間長有著雄厚的經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)的企業(yè),這種類型的水泥粉磨工藝的她點(diǎn):平均工序電耗量在36Kw/t和產(chǎn)量有所提高但電耗卻沒改觀。這是該系統(tǒng)普遍使用的范圍。
(二)開路管磨
這種系統(tǒng)是早期生產(chǎn)水泥中常用到的工藝方式,它的特點(diǎn):流程簡單便于操作、施工面積小投資較小。但是由于自身高污染和高消耗、產(chǎn)量有限的缺點(diǎn),無法滿足日益增長的市場需求,逐漸在水泥生產(chǎn)的市場中退出舞臺(tái)。
(三)輥壓機(jī)的應(yīng)用
輥壓機(jī)的運(yùn)用,按照和不同的系統(tǒng)結(jié)合可以具體分為和輥壓機(jī)+開路管磨系統(tǒng)和輥壓機(jī)+閉路管磨系統(tǒng)兩種。對于中卸磨規(guī)格大于3米的開路系統(tǒng),具體地將輥壓機(jī)和開路管磨系統(tǒng)綜合運(yùn)用到一起,能夠有效的提高產(chǎn)量和降低原材料的消耗。當(dāng)然配置不同的輥壓機(jī)+開路管磨系統(tǒng),作用就不同。水泥生產(chǎn)產(chǎn)量和輥壓機(jī)提供的動(dòng)力成正比,工序電耗量和輥壓機(jī)提供的動(dòng)力成正比,例如φ4.2m×13m水泥磨和φ3.2m×13m水泥磨相比,在水泥生產(chǎn)產(chǎn)量上前者是后者的2倍,在單位產(chǎn)品的工序電耗量方面也大約超過后者1kWh/t。輥壓機(jī)+閉路管磨系統(tǒng)主要用于較復(fù)雜的閉路管磨系統(tǒng)或者產(chǎn)量過大,單純靠閉路管磨系統(tǒng)無法確保產(chǎn)量的情況下。但在輥壓機(jī)+閉路管磨系統(tǒng)中,要注意:輥壓機(jī)的動(dòng)力和生產(chǎn)產(chǎn)量沒有成正比;輥壓機(jī)的配置和工序電耗量沒有成反比等方面。
三、高效節(jié)能
(一)助磨劑的選用要恰當(dāng)
在水泥生產(chǎn)的過程中,使用助磨劑不但可以加快粉磨的效率和減少粉磨電耗,而且有利于提高水泥質(zhì)量和減少水泥生產(chǎn)成本。另外,助磨劑容易激發(fā)工業(yè)廢渣中的化學(xué)元素引起化學(xué)反應(yīng),不但可以有效解決水泥工業(yè)生產(chǎn)帶來的廢渣問題,而且可以降低二氧化碳等大氣污染物的排放量。在助磨劑的選材上應(yīng)以高性能為主,更有利助磨劑發(fā)揮作用。
(二)粉磨技術(shù)要適當(dāng)
隨著水泥工業(yè)的發(fā)展,水泥粉磨設(shè)備和攻擊技術(shù),都有了進(jìn)一步創(chuàng)新,進(jìn)而滿足市場的需求和水泥的生產(chǎn)。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,對不同種類的水泥加工和選擇的工序技術(shù),一定要選擇適當(dāng)?shù)姆勰ゼ夹g(shù)。對于水泥的加工生產(chǎn),要參照生產(chǎn)品種、產(chǎn)量要求和粉磨系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)而選擇合適的粉磨系統(tǒng)。合適的粉磨技術(shù),不但可以滿足高效節(jié)能的要求,還可以減少生產(chǎn)成本和帶來的相應(yīng)問題。
結(jié)束語:
在現(xiàn)代粉磨技術(shù)創(chuàng)新步伐的帶動(dòng)下,水泥粉磨工藝也由球磨機(jī)為主發(fā)展為節(jié)能高校的新型粉磨設(shè)備,粉磨設(shè)備向高效化和組合化的綜合型發(fā)展。依靠水泥助磨劑,可以提高粉磨過程中的粉磨效率,也可以改善水泥的性能,這是現(xiàn)在高效節(jié)能粉磨工藝的重要技術(shù)。同時(shí)還要對水泥種類和系統(tǒng)參數(shù)等各方面進(jìn)行綜合考慮,選擇最合適的粉磨技術(shù),也是實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能粉磨的重要步驟。
參考文獻(xiàn):
[1]趙計(jì)輝,王棟民,王雪先.現(xiàn)代水泥高效節(jié)能的粉磨技術(shù)[J]中國粉體技術(shù),2013,4(19):64-71.
[2]曾學(xué)敏.水泥行業(yè)節(jié)能形勢及粉磨技術(shù)選擇[J]中國水泥網(wǎng)信息中心,2014,(5):50-52.
[3]崔星太.現(xiàn)代水泥生產(chǎn)生料制備及水泥粉磨工序節(jié)能技術(shù)方案研究[J]應(yīng)用研究,2012,(10):43-47.