聯(lián)合粉磨工藝與半終粉磨工藝的生產(chǎn)實踐和現(xiàn)狀簡介

  前言

  近年來，輥壓機(jī)技術(shù)在國內(nèi)大范圍得到成功應(yīng)用，其增產(chǎn)及節(jié)能降耗作用十分顯著。這大大降低了水泥生產(chǎn)企業(yè)的制成成本，為水泥企業(yè)獲得了更大的利潤空間，也為水泥企業(yè)在市場上贏得了競爭力。在現(xiàn)階段，增產(chǎn)節(jié)能最明顯的水泥粉磨工藝系統(tǒng)有輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨工藝和輥壓機(jī)半終粉磨工藝。最近，筆者走訪了幾家近期投產(chǎn)運(yùn)行的輥壓機(jī)聯(lián)合或半終粉磨工藝生產(chǎn)線，就所見到問題反映如下，供廣大水泥技術(shù)工作者參考。

  一、聯(lián)合粉磨工藝與半終粉磨工藝的概述

  隨著輥壓機(jī)水泥粉磨應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，給水泥生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的工藝選擇。在水泥制成系統(tǒng)，目前主流的輥壓機(jī)應(yīng)用技術(shù)有：聯(lián)合粉磨工藝與半終粉磨工藝。1、聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)，其系統(tǒng)工藝流程圖如圖1，圖2所示。將經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后的粉狀物料經(jīng)V選打散和動態(tài)選粉機(jī)進(jìn)行預(yù)分級，較粗顆粒返回輥壓機(jī)重新擠壓，經(jīng)動態(tài)選粉機(jī)分選出的一定細(xì)度細(xì)粉〖一般細(xì)度篩余：~10%（0.08㎜），比表面積：180~200㎡/㎏〗經(jīng)收塵器收集后，喂入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)一步粉磨。喂入球磨機(jī)內(nèi)的粉狀物料直徑小，顆粒均齊，適合球磨機(jī)內(nèi)小研磨體的研磨作業(yè)。由于喂入球磨機(jī)的細(xì)小顆粒是經(jīng)過動態(tài)選粉機(jī)精確分級分選過的，所以出磨水泥中不會含有較大的粗顆粒，出磨水泥的細(xì)度能滿足用戶的要求。其出磨水泥具有的特點(diǎn)：1）、比表面積大，顆粒分布較寬，水泥顆粒的球形狀態(tài)較好。2）、水泥的需水比小，凈漿流動度大。所以受到水泥攪拌站的歡迎。該工藝系統(tǒng)也適合球磨機(jī)開路、閉路生產(chǎn)。

  2、輥壓半終粉磨工藝，如圖3、圖4所示。準(zhǔn)確地說，就是在輥壓粉磨的預(yù)粉磨階段，用動態(tài)高效選粉機(jī)選出一部分細(xì)度已經(jīng)合格的微粉料〖一般細(xì)度篩余：3~10%（0.045㎜），比表面積：360㎡/㎏〗，提前作為成品。由于減少了部分微粉料在球磨機(jī)內(nèi)再粉磨。大大降低了球磨機(jī)內(nèi)過粉磨現(xiàn)象，提高了球磨機(jī)的粉磨效率。但由于微粉料的提前支取，造成其化學(xué)成份與出球磨機(jī)的粉料化學(xué)成份不一致〖部分原料從磨機(jī)頭部喂入磨內(nèi)粉磨〗。尤其在大量提取半成品微粉料時，這種前后成分的不一致會造成入庫水泥的質(zhì)量變得不穩(wěn)定。另外，半終粉磨提前支取的微粉料具有以下特點(diǎn)：1）、由于未經(jīng)過磨機(jī)內(nèi)研磨體研磨，造成其顆粒微觀形狀的球形度較差。2）、在水泥施工應(yīng)用時會造成需水量較大，凈漿流動度偏小。甚至影響水泥的使用性能。

  輥壓粉磨工藝系統(tǒng)流程圖

  二、成功案例實施

  1、聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)實施

  福建FQ企業(yè)水泥粉磨站，原有兩臺?3.2×13米球磨機(jī)（1600kw）。其中一臺已于2012年進(jìn)行了輥壓機(jī)技術(shù)改造。配Φ1.5×1.0輥壓機(jī)（2×710kw）組成聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)，V選后配臥式動態(tài)分選機(jī)，其工藝系統(tǒng)如圖1所示。球磨機(jī)采用開路工藝生產(chǎn)，臺時產(chǎn)量124t/h（品種PC 32.5#，含添加10%礦粉）。另一臺?3.2×13米球磨機(jī)，不帶輥壓機(jī)，配T-Sepa高效旋風(fēng)式選粉機(jī)（風(fēng)量90000m3/h）一臺，閉路球磨機(jī)工藝系統(tǒng)生產(chǎn)，臺時產(chǎn)量60t/h（品種PO 42.5#）。

  2014年初，采用輥壓機(jī)半終粉磨工藝該廠對第二臺閉路工藝的球磨機(jī)系統(tǒng)實施改造，其工藝流程如上圖4。設(shè)備安裝完成后，于當(dāng)年8月份進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。調(diào)試初期，利用半終粉磨工藝生產(chǎn)出水泥產(chǎn)品，經(jīng)化驗室檢測后，現(xiàn)有的水泥產(chǎn)品與原先工藝生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品，在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量及凈漿流動度等性能上有所改變。由于當(dāng)?shù)厮噤N售市場競爭激烈，市場上用戶對P.O 42.5水泥品質(zhì)要求較嚴(yán)，且該粉磨站的水泥成品庫數(shù)量少，庫容量偏小。質(zhì)檢部門擔(dān)心半終粉磨工藝生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，會影響產(chǎn)品的銷售。隨暫停實施半終粉磨工藝生產(chǎn)。由于該項目改造實施時，合肥院設(shè)計人員將該系統(tǒng)設(shè)計成半終粉磨工藝和聯(lián)合粉磨工藝可以相互切換的新型工藝系統(tǒng)。隨后改用聯(lián)合粉磨工藝試生產(chǎn)。原球磨機(jī)系統(tǒng)配用的T-Sepa選粉機(jī)規(guī)格偏?。ㄒ姳?），制約了整個系統(tǒng)產(chǎn)能的更進(jìn)一步發(fā)揮。目前，臺時產(chǎn)量只有115t/h（品種P.O 42.5#）。據(jù)測算，該公司1#磨生產(chǎn)品種P.C 32.5水泥的主機(jī)綜合電耗為27.5kwh/t；2#磨生產(chǎn)品種P.O 42.5水泥時的主機(jī)綜合電耗為29.0kWh/t。FQ工廠生產(chǎn)的水泥品種如表1，其主機(jī)設(shè)備表如表2：

  表1（FQ工廠產(chǎn)品明細(xì)表）

  表2 （FQ工廠主機(jī)設(shè)備表）

  2、聯(lián)合、半終粉磨工藝系統(tǒng)共同實施

  江西SC企業(yè)也是一家水泥粉磨站，原有一臺?3.2×13米球磨機(jī)（1600kW）1#磨，配Φ1.4×0.8輥壓機(jī)（2×500kW）組成聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，其工藝系統(tǒng)如圖2所示，球磨機(jī)開路生產(chǎn)，臺產(chǎn)100t/h（品種P.C 32.5#）。

[Page]

  為了滿足企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能的需求，2014年初，該公司新上一臺?3.2×13米球磨機(jī)（1600kW），配一臺Φ1.5×1.0輥壓機(jī)（2×710kW）。應(yīng)該企業(yè)主要求：輥壓機(jī)工藝系統(tǒng)設(shè)計成半終粉磨和聯(lián)合粉磨可相互切換模式；球磨機(jī)系統(tǒng)工藝為閉路，磨尾配一臺O-SEPA 改進(jìn)型HFX-N2500高效選粉機(jī)，其流程如上圖4。項目于2014年9月竣工并投入生產(chǎn)。投產(chǎn)開始，用聯(lián)合粉磨工藝生產(chǎn)品種 P.O 42.5標(biāo)號水泥。經(jīng)一個多月的調(diào)試，臺時產(chǎn)量達(dá)到140t/h（品種P.O 42.5#）。2014年10月份，在市場銷售淡季，該廠將該生產(chǎn)線切換成半終粉磨生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)水泥（品種P.C 32.5#）臺時產(chǎn)量達(dá)到160t/h。1#磨系統(tǒng)生產(chǎn)品種P.C 32.5水泥時的主機(jī)綜合電耗為27.0kWh/t；2#磨系統(tǒng)生產(chǎn)品種P.C 32.5水泥時的主機(jī)綜合電耗為23.0kWh/t ；另外2#磨系統(tǒng)生產(chǎn)品種P.O 42.5水泥的主機(jī)綜合電耗為27.0kWh/t。從現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析可以看出，生產(chǎn)品種P.C 32.5標(biāo)號水泥產(chǎn)品時，半終粉磨工藝系統(tǒng)在大幅提高產(chǎn)量的同時能降低單位產(chǎn)品電耗。其提產(chǎn)節(jié)電效果十分明顯。SC企業(yè)的水泥產(chǎn)品如表3所示。其主機(jī)設(shè)備表如表4：

  表3（SC企業(yè)產(chǎn)品明細(xì)表）

  表4（SC企業(yè)主機(jī)設(shè)備表）

  3、半終粉磨工藝系統(tǒng)球磨機(jī)開路實施

  貴州西南集團(tuán)RX公司，原有兩臺?3.2×13米球磨機(jī)（1600kw），開路工藝生產(chǎn)。在2013年初，該廠回轉(zhuǎn)窯燒成系統(tǒng)經(jīng)升級改造后，熟料產(chǎn)能得到了較大提升。原計劃將球磨機(jī)系統(tǒng)改造成簡單的輥壓聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)。在磨前增加一臺Φ1.4×0.8輥壓機(jī)（2×500kW）和一臺V選。2013年底，該項目的設(shè)計及土建的施工工作都已結(jié)束。在2014年初，集團(tuán)公司技術(shù)部門決定將該系統(tǒng)改造成半終粉磨工藝系統(tǒng)，在V選后新增一臺DSM2000型動態(tài)高效選粉機(jī)。其系統(tǒng)工藝流程如圖3。該技改項目于2014年8月一投入運(yùn)行，就取得了較好的效果，臺時產(chǎn)量達(dá)到110t/h。且在生產(chǎn)過程中，兩條線系統(tǒng)可以實現(xiàn)在不停機(jī)的情況下，隨時都能切換生產(chǎn)P.O 42.5和P.C 32.5兩個品種的水泥。該工藝線的主機(jī)綜合電耗為25kWh/t。RX工廠的水泥品種如下表5：其主機(jī)設(shè)備表如表6：

  表5（RX工廠產(chǎn)品明細(xì)表）

  表6（RX工廠主機(jī)設(shè)備表）

  4、半終粉磨工藝系統(tǒng)球磨機(jī)閉路實施

  NFFY水泥公司，原有?3.8×13米球磨機(jī)（2800kW）一臺，聯(lián)合粉磨雙閉路工藝生產(chǎn)。在2014年初，在V選后新增加一臺TS2000型動態(tài)高效選粉機(jī)。將現(xiàn)有聯(lián)合粉磨系統(tǒng)改造成輥壓半終粉磨工藝系統(tǒng)。改造后的系統(tǒng)工藝流程如圖4。該技改項目于2014年6月投入運(yùn)行，從該廠的目前運(yùn)行來看，由于實施了半終粉磨工藝，臺時產(chǎn)量較技改前有所增加，達(dá)到臺產(chǎn)132t/h（品種P.O 42.5#）。該工藝線的主機(jī)綜合電耗為31.5kWh/t。生產(chǎn)出的水泥產(chǎn)品的需水量比技改前有所增加。NFFY工廠的技改前后對比如下表7：其主機(jī)設(shè)備表如表8：

  表7（NFFY技改前后對比）

  表8（NFFY工廠主機(jī)設(shè)備表）

  三、總結(jié)

  從以上幾個案例來看，利用輥壓機(jī)粉磨技術(shù)，所有項目均能達(dá)到提產(chǎn)和節(jié)能降耗的效果。提產(chǎn)方面，半終粉磨工藝系統(tǒng)優(yōu)于聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)。尤其在生產(chǎn)品種P.C 32.5水泥方面，更能起到較好的節(jié)能降耗的作用。但在生產(chǎn)高標(biāo)號的品種P.O 42.5水泥時，提產(chǎn)幅度不明顯。且對水泥的使用性能（如需水量及凈漿流動度等）會有些影響。這種由工藝系統(tǒng)造成水泥的需水量及使用性能的改變，應(yīng)引起水泥企業(yè)的質(zhì)量控制部門重視。將輥壓機(jī)粉磨工藝系統(tǒng)設(shè)計成半終粉磨和聯(lián)合粉磨能相互切換的雙工藝系統(tǒng)則更科學(xué)合理。