雙閉路聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)優(yōu)化改造

  浙江南方水泥有限公司所屬企業(yè)福建紅火水泥有限公司兩臺水泥粉磨生產(chǎn)線于2010年元月投入運行，該系統(tǒng)由Φ4.2×13m水泥磨+RP170-120輥壓機+VRP1000V型分級機+0-sepa N-4000高效水平渦流選粉機組成的雙閉路輥壓機聯(lián)合水泥粉磨工藝。福建紅火水泥有限公司于2014年7月至2015年1月與洛陽福斯特機械設備有限公司合作有計劃分批次對2#水泥磨系統(tǒng)進行了改造,實現(xiàn)較好技改效果。

  福建紅火水泥有限公司2#水泥磨系統(tǒng)生產(chǎn)P.O42.5水泥臺時產(chǎn)量由改造前的171.46t/h提高到224.17t/h，提高了52.71t/h；噸水泥工序電耗由改造前的36.65kwh/t降低到32.17kwh/t，下降了4.48kwh/t；出廠水泥標準稠度需水量由改造前的27.03%下降為26.1%，下降了0.93%。

  與此同時成功創(chuàng)新開發(fā)了國內(nèi)外獨一無二的輥壓機雙閉路聯(lián)合粉磨優(yōu)化工藝，該工藝將輥壓機聯(lián)合粉磨工藝、半終粉磨工藝和FST高產(chǎn)微細水泥磨的技術(shù)優(yōu)勢有機結(jié)合，使得粉磨系統(tǒng)的增產(chǎn)節(jié)能與優(yōu)質(zhì)水泥的生產(chǎn)兼顧兼得。特別是相對于目前國內(nèi)采用的其它工藝而言具有投資省、工藝流程更合理、水泥需水量可控可調(diào)的特點。

  一、技改前的基本情況：

  原水泥粉磨系統(tǒng)采用的是國內(nèi)水泥企業(yè)較為普遍的雙閉路聯(lián)合粉磨工藝，工藝流程圖，見圖1。

  圖1 技改前雙閉路聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程圖

  1、技改前主要設備見表1

  2、生產(chǎn)P.O42.5水泥配比

  熟料：76.8%  氟石膏：4.8%  礦渣：6.8%  石灰石：7.5%  焙燒煤矸石：4.2%  助磨劑：0.054%

  二、系統(tǒng)存在的主要問題

  參照國內(nèi)其他廠家的經(jīng)驗，檢查福建紅火水泥有限公司2#水泥磨系統(tǒng)實際情況，該系統(tǒng)中主要存在以下缺陷：

  1、磨機內(nèi)部隔倉板、出口篦板堵塞嚴重，磨內(nèi)通風較差。粉磨物料比表面積從磨頭的150m²/kg到出磨只有210m²/kg，只增加了60m²/kg，平均每米只增加了4.8m²/kg，顯然粉磨效率是比較低的。

  2、從輥壓機預磨系統(tǒng)的旋風收塵器入磨的物料中存在有20-30%的30μm及以下的合格細粉，在磨內(nèi)產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，既減低了磨機的粉磨效率又浪費能量。

  3、水泥需水量平均在27.03%，用戶投訴，影響水泥在市場上的競爭力。

  三、解決措施

  第一階段：于2014年7月20日到7月30日實施。采用洛陽福斯特機械設備有限公司開發(fā)的FST高產(chǎn)微細水泥磨技術(shù)對磨機磨內(nèi)進行將二倉磨改為三倉磨的改造。

  1、采用洛陽福斯特機械設備有限公司開發(fā)的FST高產(chǎn)微細水泥磨技術(shù)對磨機磨內(nèi)進行改造。該技術(shù)的特點是：

  （1）將現(xiàn)有的二倉磨機改為三倉磨機，使得磨內(nèi)研磨體的粉磨功能分工更加合理。

  （2）使用該公司開發(fā)的FST防堵塞蓖板，實用新型專利號：201220672902.6。

  （3）使用該公司開發(fā)的FST均風穩(wěn)流雙層隔倉板。與傳統(tǒng)隔倉板相比具有通風過料面積大，通風阻力小的特點。

  （4）使用該公司開發(fā)的FST防堵塞出料裝置，實用新型專利號：201220638453.3。解決現(xiàn)出口蓖板的堵塞問題。

  （5）調(diào)整研磨體級配。改造前磨機的一倉用Ø20-Ø40鋼球，二倉為Ø14×14、Ø16×16、Ø18×18的鋼鍛。改造后磨機一倉使用Ø20-Ø40鋼球，二倉使用Ø16×16、Ø18×18的鋼鍛，三倉使用Ø14×14、Ø12×12、Ø10×10的微鍛為研磨體。

  （6）優(yōu)化操作工藝參數(shù)。

  2、將輥壓機原來的進料插板改為雙板式進料調(diào)節(jié)裝置。

  經(jīng)過2014年8月的調(diào)整，2#磨機系統(tǒng)臺時產(chǎn)量、工序電耗就有了較大幅度的提高和降低，詳細數(shù)據(jù)見表一。

  第二階段：對現(xiàn)有輥壓機雙閉路聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)優(yōu)化改造

  圖2 改造后粉磨系統(tǒng)工藝流程示意圖

  該項改造于2015年1月20日到1月30日實施。在輥壓機預粉磨系統(tǒng)的2個旋風分離器下料口處增加兩個電動分料閥，將原來全部入磨的物料通過分料閥分為兩部分，一部分走原有的下料溜子入磨；另一部分則通過空氣輸送斜槽進入磨尾提升機，和出磨水泥一同進入O-Sepa選粉機。這樣就使得輥壓機預粉磨系統(tǒng)產(chǎn)生的微細粉中的一部分，經(jīng)O-Sepa選粉機選出，提高了粉磨系統(tǒng)的粉磨效率。同時，根據(jù)出磨水泥的質(zhì)量，特別是出磨水泥的需水量，調(diào)整分料閥的開度，實現(xiàn)出磨水泥的需水量可控可調(diào)。改造后的工藝流程圖見圖2所示。

  此外，在2015年1月還對粉磨系統(tǒng)中的主機設備特別是輥壓機進行大修，保證系統(tǒng)設備的高效運轉(zhuǎn)。

  四、技改效果

  2#磨機系統(tǒng)生產(chǎn)P.O42.5水泥技改前后技術(shù)經(jīng)濟指標對比  表1

  從表中可以看出：

  1、第一步磨機內(nèi)部由二倉磨機改為三倉磨后，磨機系統(tǒng)臺時產(chǎn)量提高了33.54t/h，提高了19.56%，噸水泥工序電耗降低了3.45kwh/t，降低了9.4%。水泥標準稠度需水量降低了1.33%；

  2、第二步輥壓機聯(lián)合粉磨工藝優(yōu)化改造后，與第一步磨內(nèi)改造相比：磨機系統(tǒng)臺時產(chǎn)量提高了19.17t/h，提高了9.35%,噸水泥工序電耗降低了1.03kwh/t，降低了3.1%。水泥標準稠度需水量增加了0.4%；

  3、兩項改造綜合改造后與改造前相比的最好效果：磨機系統(tǒng)臺時產(chǎn)量提高了52.71t/h，提高了30.74%；噸水泥工序電耗降低了4.48kwh/t，降低了12.2%；水泥標準稠度需水量降低了0.93%。

  4、實現(xiàn)水泥標準稠度需水量可根據(jù)原材料變化情況，可控可調(diào)，不僅降低了水泥標準稠度需水量還提高了水泥標準稠度需水量的均勻穩(wěn)定性。出廠水泥標準稠度需水量連續(xù)穩(wěn)定在26.35%左右。

  五、技改效益分析

  通過本次技改使得我公司的水泥粉磨工序電耗降低4.46kwh/t,按照年生產(chǎn)水泥100萬噸、不含稅平均電價0.52元/kwh計算，每年可節(jié)省成本231.92萬元；同時，由于磨機臺時產(chǎn)量的增加，可減少峰期用電，還可節(jié)省成本53.92萬元。因此，全年的直接經(jīng)濟效益285.84萬元。

  六、對本次技改的體會和認識

  1、本次磨機改造的增產(chǎn)節(jié)能效果顯著，相對于其它改造工藝具有投資省，達產(chǎn)達標期較短，投資回收期短的特點。

  2、創(chuàng)新開發(fā)的國內(nèi)外獨一無二的輥壓機雙閉路聯(lián)合粉磨優(yōu)化工藝是成功的。該工藝是將輥壓機聯(lián)合粉磨工藝、半終粉磨工藝和FST高產(chǎn)微細水泥磨的技術(shù)優(yōu)勢有機結(jié)合，使得粉磨系統(tǒng)的增產(chǎn)節(jié)能與優(yōu)質(zhì)水泥的生產(chǎn)兼顧兼得。特別是相對于目前國內(nèi)采用的其它工藝而言具有投資省、工藝流程更合理、水泥需水量可控可調(diào)的特點。與目前國內(nèi)較為流行的半終粉磨改造相比較，克服了其成品水泥需水量增大的缺陷。

  3、由于本次改造中還沒有對V型選粉機及輥壓機系統(tǒng)循環(huán)風機進行優(yōu)化改造，造成輥壓機系統(tǒng)循環(huán)風機已滿負荷工作但磨機還“吃不飽”的現(xiàn)象。因此下一步計劃著手這方面的優(yōu)化改造，進一步提高2#磨機系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標。