賈華平:輥壓機生料終粉磨之調(diào)研分析

中國水泥網(wǎng)信息中心 · 2012-05-04 00:00 留言

天瑞集團水泥有限公司總工程師賈華平

  日前,天瑞集團水泥有限公司總工程師賈華平出席“2012第五屆國際粉磨峰會”并作報告。以下為報告全文:

  眾所周知,輥壓機和立式輥磨,是近幾年在水泥生料粉磨系統(tǒng)中廣泛采用的節(jié)電措施,應(yīng)該說都取得了公認(rèn)的節(jié)電效果。但立式輥磨已用于生料終粉磨,而輥壓機大多只用于粉磨系統(tǒng)中的預(yù)粉碎。實踐證明,輥壓機用于生料終粉磨比立式輥磨更加節(jié)電,但為什么遲遲未能推開呢,還有沒有推廣的價值呢?

  1  三大系統(tǒng)的投資和節(jié)電比較

  目前生料制備有中卸烘干磨、立磨、輥壓機終粉磨三種方案,由于中卸磨能耗較高(22~26kWh/t),目前大都采用電耗較低的立磨粉磨生料(~18kWh/t),近幾年將輥壓機終粉磨用于粉磨生料,進(jìn)一步降低了電耗(11~13kWh/t)。

  輥壓機終粉磨用于生料制備,不但節(jié)電效果顯著,而且操作和維護(hù)都較容易,備品備件費用也低得多,應(yīng)該是今后一個有條件的發(fā)展方向。

  下面以2500t/d窯系統(tǒng)所配生料制備系統(tǒng)作一下對比:

項目 中卸烘干磨 立磨方案 輥壓機方案
設(shè)計能力 185t/h 190t/h 200t/h
90um細(xì)度 14% 14% 14%
主機規(guī)格 Ø4.6*(9.5+3.5)m Ø3626mm 2-Ø1800*1000mm
主機功率 3550kW 2000kW 2*900kW
選粉機功率 160kW 75kW 75kW
提升機功率 132kW 37kW 2*90kW
系統(tǒng)風(fēng)機 1000kW 2000kW 1000kW
主機裝機功率 4842kW 4112kW 3055kW
主機裝機電耗 27kWh/t 22kWh/t 15kWh/t
實際生料電耗 24kWh/t生料 18kWh/t生料 12kWh/t生料
折合熟料電耗 37kWh/t熟料 28kWh/t熟料 19kWh/t熟料
總投資 1264萬元 1516萬元 1605萬元

  2  從粉磨原理上看輥壓機是否適合粉磨生料

  就粉磨系統(tǒng)來講,生料的比表面積一般在200m2/kg左右,在這個階段根本就談不上易磨性,影響產(chǎn)質(zhì)量的主要是易碎性;受易磨性影響的階段,比表面積一般在320m2/kg以上,這就是水泥了。所以,對原料關(guān)注的應(yīng)該是易碎性,而不是易磨性,輥壓機用于生料粉磨比用于水泥粉磨更適合。

  生料與水泥相比,并不要求較寬的顆粒級配,而是要控制其最大粒徑。從粉磨效率上講,其顆粒分布要窄、越均齊越好,這也正好適應(yīng)輥壓機的特點。

  對于擠壓力:輥壓機>立磨>輥筒磨>球磨,所以輥壓機最節(jié)能。

  用于生料粉磨的輥壓機,壓力應(yīng)該多大合適,壓力大擠壓效果肯定好,但我們要的是粉料,壓成料餅不一定是好事,要看料餅中的成品能不能選出來,如果選不出來就沒用了, 所以生料輥壓機提倡寬輥子,就是希望壓強不要太大。

  對于料床的控制力:球磨>輥筒磨>立磨>輥壓機,所以輥壓機對原料粒度、硬度的均一性要求較高。

  對于水分的適應(yīng)能力:立磨>球磨>輥壓機>輥筒磨,所以輥壓機對原料的水分、粘度適應(yīng)性相對較差,這在系統(tǒng)選擇時要給予充分考慮。

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  3  輥壓機終粉磨系統(tǒng)的實際應(yīng)用分析

  輥壓機終粉磨技術(shù)起源于亞東花蓮公司,花蓮公司原設(shè)計為輥壓機加管磨,為了挖掘輥壓機的節(jié)電優(yōu)勢,在停管磨的情況下,進(jìn)行了輥壓機單獨粉磨試驗,取得了意想不到的效果,隨后請洪堡公司進(jìn)行了系統(tǒng)改造,正式改為輥壓機終粉磨系統(tǒng),電耗只有11~12kWh/t生料。由此開始了在新建公司江西亞東、四川亞東的直接使用。在江西亞東、四川亞東,均采用了由洪堡公司系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備配套的輥壓機終粉磨系統(tǒng),單位電耗在11.5kWh/t左右,取得了良好的節(jié)電效果。

  鑒于生料輥壓機終粉磨系統(tǒng)具有顯著的節(jié)電效益,而且后續(xù)維護(hù)維修簡單、運行成本低,國內(nèi)已有幾家在運行,幾家公司的情況大致如下:

  陜西滿意水泥,采用 φ2000*1600mm  2*1800kWh 輥壓機,臺時430t/h,電耗10.7kWh/t生料;四川亞東水泥,采用 φ1700*1800mm  2*1800kWh 輥壓機,臺時340~350t/h,電耗15~16 kWh/t生料;登封嵩基水泥,采用 φ2000*1600mm  2*1800kWh 輥壓機,臺時430~450t/h,電耗12 kWh/t生料左右;邯鄲太行水泥,采用 φ1700*1000mm  2*1120kWh 輥壓機,臺時250t/h,電耗13.5kWh/t生料;采用鋼渣配料時,臺時200t/h,電耗17kWh/t生料;山西智海水泥,采用φ1800*1000mm  2×900kW輥壓機,臺時 210~230t/h,電耗12kWh/t左右。

  就目前的運行情況來看,臺灣花蓮是雨水多,但含土少,運行良好;邯鄲太行是含土多,但雨水少,運行良好;登封嵩基是新廠設(shè)計,加大了物料堆存,具有較強的抗雨能力,也運行良好;四川亞東是雨水多、含土多、天氣潮濕,經(jīng)常發(fā)生粘堵現(xiàn)象,臺時產(chǎn)量較低,但由于節(jié)電效果還是有的,目前仍在使用。

  仔細(xì)分析各公司的情況,有成功的、有不理想的、也有失敗的,但總體上節(jié)電效果都是肯定的,問題主要出在輥壓機的粘堵上。

  在北方干旱地區(qū)沒有太大問題,而同樣在南方多雨地區(qū)為什么有成功有失敗呢,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn):輥壓機終粉磨系統(tǒng)并不怕雨水多、也不怕含土多,怕的是兩者都多,導(dǎo)致輥壓機粘堵。

  因此,在選擇輥壓機生料終粉磨系統(tǒng)時,一定要慎重考慮輥壓機的粘堵問題,適當(dāng)加大防雨庫存、加強系統(tǒng)保溫措施、加強系統(tǒng)的烘干能力、甚至在破碎系統(tǒng)引入烘干功能,以確保在節(jié)電的同時能正常生產(chǎn)。

  對于雨水多而且原料含土多的生產(chǎn)條件,在沒有足夠的防濕、防堵措施前,最好不要采用!

  4  介紹幾個輥壓機終粉磨系統(tǒng)的具體情況

  4.1  四川亞東水泥公司

  1#窯于2006年投產(chǎn),生料采用了輥壓機終粉磨系統(tǒng),熟料電耗從石灰石礦山--熟料庫,平均電耗約56kWh/t熟料。但輥壓機終粉磨由于原料水分大,運行一直不太理想,主要是物料堵塞、產(chǎn)量較低,故2#、3# 窯又采用了立磨系統(tǒng)。

  輥壓機終粉磨系統(tǒng)雖然不太理想,但工藝和設(shè)備本身沒有發(fā)現(xiàn)什么問題,到目前仍在繼續(xù)使用,所缺生料由立磨系統(tǒng)補充。輥壓機終粉磨實際能力約340~350t/h,立磨實際能力約430~450t/h,總體上供3臺窯富富有余。

  四川亞東公司的輥壓機終粉磨生料系統(tǒng),由洪堡公司系統(tǒng)設(shè)計,主要設(shè)備和總體運行情況為:

  輥壓機:φ1700*1800mm   2*1800kWh   洪堡設(shè)備

  V選:63萬 m3/h風(fēng)量   寬*高=2400*9100mm   洪堡設(shè)備

  VSK選粉機:φ4000mm輪子   63萬 m3/h風(fēng)量   洪堡設(shè)備

  循環(huán)風(fēng)機:10600 m3/min風(fēng)量   洪堡設(shè)備

  設(shè)計:入料粒度≤50mm(MAX80mm),產(chǎn)品細(xì)度≤18 %,臺時400 t/h,電耗12kWh/t生料。

  實際:入料粒度50~60mm,產(chǎn)品細(xì)度16~17 %,臺時340~350 t/h,電耗15~16kWh/t生料。

  造成臺時產(chǎn)量低、電耗高的原因,主要是物料水分高、粘堵頻繁。石灰石不但含土多,而且水分高達(dá)5~6%,加上四川的潮濕天氣。

  同樣的系統(tǒng)在華蓮,下雨不比在四川少,但并未影響使用,因為花蓮天氣不潮,石灰石含土少,雨后的石灰石會很快脫水??梢?,生料輥壓機終粉磨系統(tǒng),既不怕雨多、又不怕土多,怕就怕既土多又雨多。

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  4.2  登封嵩基水泥公司

  該公司有一條5000t/d生產(chǎn)線,由南京凱盛院設(shè)計,于2010年03月投產(chǎn)運行。該生產(chǎn)線生料制備系統(tǒng)采用成都利君公司的“輥壓機+V型選粉機+循環(huán)風(fēng)機+臥式選粉機”系統(tǒng)組成,總裝機容量約6000kw,正常生產(chǎn)時臺時產(chǎn)量達(dá)到430t/h,產(chǎn)品細(xì)度200um篩余小于3%,80um篩余小于18%,能滿足窯上煅燒。

  該公司采用石灰石、高硅砂巖、低硅砂巖、硫酸渣、粉煤灰五組份配料,主要控制指標(biāo)有KH1.05~1.12,SM3.0~3.45,AM1.42~1.65,生料水分0.3~0.4%,200um篩余1.8~3.3%,80um篩余18~20%;f-CaO﹤1.5% 。系統(tǒng)臺時產(chǎn)量最高能達(dá)到450t/h,生料電耗12kWh/t生料左右,熟料電耗60kWh/t熟料左右。

  該系統(tǒng)的優(yōu)點是:效率比較高,運行平穩(wěn),噪音低,生料電耗低,維修、維護(hù)工作量都較小,工藝配置簡單,值得推廣應(yīng)用。

  該系統(tǒng)的缺點是:對物料的適應(yīng)性不強,遇到多雨季節(jié),臺時產(chǎn)量下降較多,不適應(yīng)帶粘性物料的配料。

  該系統(tǒng)的主要配置如下表:

名稱 型號 規(guī)格 配套電機 裝機容量
輥壓機 CLF200160-D-SD ø2000×1600 2×1800 3600
V型選粉機      

 

循環(huán)風(fēng)機   700000m3/h 1×1800 1800
臥式選粉機     1×110 110
混料提升機     1×110 110
細(xì)料提升機     1×110 110
總裝機       ~6000

  4.3  陜西滿意水泥公司

  根據(jù)銅川地區(qū)的自然條件,給5000td生產(chǎn)線配套了生料輥壓機終粉磨系統(tǒng)。臺時產(chǎn)量平均達(dá)到430t/h 以上,綜合電耗為10.7kwh/t生料。其具體的配置如下:

  輥壓機:CLF φ2000*1600mm,2*1800kW

  選粉機:VXR型,110kW

  循環(huán)提升機:1400t/h,220kW

  旋風(fēng)筒:4- φ4500mm

  系統(tǒng)風(fēng)機:70萬m3/h,6300Pa,1800kW

  系統(tǒng)裝機功率:5970kW

  設(shè)計系統(tǒng)能力:420t/h

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  4.4  太行水泥邯鄲本部

  在3臺立波爾窯改為2500t/d熟料線后,生料制備系統(tǒng)仍延用原為立波爾窯配套的4臺φ3.2*8.5m中卸烘干生料磨,能力為4*50t/h,系統(tǒng)粉磨電耗為28kWh/t左右;而且烘干用熱風(fēng)爐,烘干煤耗約8~10kg/t。

  為節(jié)電和節(jié)煤計,于2008年上了一套輥壓機生料終粉磨系統(tǒng),用窯尾廢氣取代了熱風(fēng)爐,取得了節(jié)電和節(jié)煤的雙重效果。

  經(jīng)過一年多的生產(chǎn)運行及調(diào)整,驗證了該系統(tǒng)的改造是成功的。工藝和設(shè)備系統(tǒng)運行可靠,運行維護(hù)簡單,電耗由28kWh/t左右降到了17kWh/t左右,煤耗由8~10kg/t降到了0kg/t。

  該系統(tǒng)的設(shè)計能力為200t/h,實際生產(chǎn)能力達(dá)200~220t/h(采用鋼渣配料時),不采用鋼渣配料時預(yù)計可達(dá)250t/h左右;產(chǎn)品細(xì)度控制在80um篩余17~18%,200um篩余在3%以下,完全能滿足分解窯的需要。

  輥壓機:φ1700*1000mm,2*1120kW, 通過量630~760t/h

  V型選粉機:32萬m3/h

  系統(tǒng)風(fēng)機:40萬m3/h,1000kWh電機

  4.5  山西智海榆次水泥

  為2500t/d生產(chǎn)線配套的生料粉磨系統(tǒng),采用φ1800*1000mm生料輥壓機終粉磨系統(tǒng),設(shè)計能力為200~220t/h, 調(diào)試正常后該系統(tǒng)穩(wěn)定在210~230t/h,噸生料電耗為12kWh/t左右。

  該系統(tǒng)的主要設(shè)備配置如下:

  V型選粉機:風(fēng)量280000~360000m3/h,阻力1.0~l.5kPa

  輥壓機:CLF180-100,通過量:553~844t/h,功率:2×900kW

  動態(tài)選粉機:XR3200,風(fēng)量30~34萬m3/h,220t/h,75kW

  旋風(fēng)除塵器:2-Φ4500mm,風(fēng)量31~40萬m3/h,阻力1~1.5kPa

  循環(huán)風(fēng)機型號:40萬m3/h,6200Pa,l000kW

  系統(tǒng)總裝機功率為:3100kW

  生料輥壓機終粉磨系統(tǒng)于2007年5月10正式投產(chǎn),從使用情況看,生料細(xì)度0.08mm篩篩余穩(wěn)定在12~l4%,0.2mm篩篩余穩(wěn)定在3.0~5.0%之間。從窯上煅燒來看,由于經(jīng)過輥壓機生產(chǎn)的生料成品多為片狀物料,0.2mm篩篩余偏粗,但對本地砂巖的結(jié)晶硅有較好的破壞性,在生料成分同樣的情況下與一線球磨機生料相比耐火度下降,反而易于煅燒,熟料fCaO正常穩(wěn)定在1.0%左右,28d抗壓強度可達(dá)到63MPa。

  由于砂巖沒有均化堆棚,在雨季時含水量偏高,而且砂巖破碎采用顎式破碎機,當(dāng)物料粒度不均勻時,輥壓機的輥縫差會偏大,下料不均,造成產(chǎn)量下降10%左右。但只要入輥壓機物料水分不高于8%,適當(dāng)調(diào)整入輥壓機的風(fēng)溫,生料成品水分都可控制在<1.0%。


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