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(tái)水泥粉磨生產(chǎn)線于2010年元月投入運(yùn)行，該系統(tǒng)由Φ4.2×13m水泥磨+RP170-120輥壓機(jī)+VRP1000V型分級(jí)機(jī)+0-sepa N-4000高效水平渦流選粉機(jī)組成的雙閉路輥壓機(jī)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(yáng)福斯特機(jī)械設(shè)備有限公司合作有計(jì)劃分批次對(duì)2#水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行了改造,實(shí)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(tái)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)成功創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)外獨(dú)一無(wú)二的輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨優(yōu)化工藝，該工藝將輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨工藝、半終粉磨工藝和FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有機(jī)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(duì)于目前國(guó)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(diǎn)。

  一、技改前的基本情況：

  原水泥粉磨系統(tǒng)采用的是國(guó)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(jiàn)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(shè)備見(jiàn)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(wèn)題

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

  1、磨機(jī)內(nèi)部隔倉(cāng)板、出口篦板堵塞嚴(yán)重，磨內(nèi)通風(fēng)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(jī)預(yù)磨系統(tǒng)的旋風(fēng)收塵器入磨的物料中存在有20-30%的30μm及以下的合格細(xì)粉，在磨內(nèi)產(chǎn)生過(guò)粉磨現(xiàn)象，既減低了磨機(jī)的粉磨效率又浪費(fèi)能量。

  3、水泥需水量平均在27.03%，用戶投訴，影響水泥在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

  三、解決措施

  第一階段：于2014年7月20日到7月30日實(shí)施。采用洛陽(yáng)福斯特機(jī)械設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨技術(shù)對(duì)磨機(jī)磨內(nèi)進(jìn)行將二倉(cāng)磨改為三倉(cāng)磨的改造。

  1、采用洛陽(yáng)福斯特機(jī)械設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨技術(shù)對(duì)磨機(jī)磨內(nèi)進(jìn)行改造。該技術(shù)的特點(diǎn)是：

  （1）將現(xiàn)有的二倉(cāng)磨機(jī)改為三倉(cāng)磨機(jī)，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(kāi)發(fā)的FST防堵塞蓖板，實(shí)用新型專利號(hào)：201220672902.6。

  （3）使用該公司開(kāi)發(fā)的FST均風(fēng)穩(wěn)流雙層隔倉(cāng)板。與傳統(tǒng)隔倉(cāng)板相比具有通風(fēng)過(guò)料面積大，通風(fēng)阻力小的特點(diǎn)。

  （4）使用該公司開(kāi)發(fā)的FST防堵塞出料裝置，實(shí)用新型專利號(hào)：201220638453.3。解決現(xiàn)出口蓖板的堵塞問(wèn)題。

  （5）調(diào)整研磨體級(jí)配。改造前磨機(jī)的一倉(cāng)用Ø20-Ø40鋼球，二倉(cāng)為Ø14×14、Ø16×16、Ø18×18的鋼鍛。改造后磨機(jī)一倉(cāng)使用Ø20-Ø40鋼球，二倉(cāng)使用Ø16×16、Ø18×18的鋼鍛，三倉(cāng)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(jī)原來(lái)的進(jìn)料插板改為雙板式進(jìn)料調(diào)節(jié)裝置。

  經(jīng)過(guò)2014年8月的調(diào)整，2#磨機(jī)系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、工序電耗就有了較大幅度的提高和降低，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表一。

  第二階段：對(duì)現(xiàn)有輥壓機(jī)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(xiàng)改造于2015年1月20日到1月30日實(shí)施。在輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)的2個(gè)旋風(fēng)分離器下料口處增加兩個(gè)電動(dòng)分料閥，將原來(lái)全部入磨的物料通過(guò)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(guò)空氣輸送斜槽進(jìn)入磨尾提升機(jī)，和出磨水泥一同進(jìn)入O-Sepa選粉機(jī)。這樣就使得輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)產(chǎn)生的微細(xì)粉中的一部分，經(jīng)O-Sepa選粉機(jī)選出，提高了粉磨系統(tǒng)的粉磨效率。同時(shí)，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(kāi)度，實(shí)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(jiàn)圖2所示。

  此外，在2015年1月還對(duì)粉磨系統(tǒng)中的主機(jī)設(shè)備特別是輥壓機(jī)進(jìn)行大修，保證系統(tǒng)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

  四、技改效果

  2#磨機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)P.O42.5水泥技改前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比  表1

  從表中可以看出：

  1、第一步磨機(jī)內(nèi)部由二倉(cāng)磨機(jī)改為三倉(cāng)磨后，磨機(jī)系統(tǒng)臺(tái)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低了1.33%；

  2、第二步輥壓機(jī)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(jī)系統(tǒng)臺(tái)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)稠度需水量增加了0.4%；

  3、兩項(xiàng)改造綜合改造后與改造前相比的最好效果：磨機(jī)系統(tǒng)臺(tái)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低了0.93%。

  4、實(shí)現(xiàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)稠度需水量還提高了水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量的均勻穩(wěn)定性。出廠水泥標(biāo)準(zhǔn)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(guò)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(wàn)噸、不含稅平均電價(jià)0.52元/kwh計(jì)算，每年可節(jié)省成本231.92萬(wàn)元；同時(shí)，由于磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的增加，可減少峰期用電，還可節(jié)省成本53.92萬(wàn)元。因此，全年的直接經(jīng)濟(jì)效益285.84萬(wàn)元。

  六、對(duì)本次技改的體會(huì)和認(rèn)識(shí)

  1、本次磨機(jī)改造的增產(chǎn)節(jié)能效果顯著，相對(duì)于其它改造工藝具有投資省，達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)期較短，投資回收期短的特點(diǎn)。

  2、創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)外獨(dú)一無(wú)二的輥壓機(jī)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(jī)聯(lián)合粉磨工藝、半終粉磨工藝和FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有機(jī)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(duì)于目前國(guó)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(diǎn)。與目前國(guó)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(méi)有對(duì)V型選粉機(jī)及輥壓機(jī)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改造，造成輥壓機(jī)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)已滿負(fù)荷工作但磨機(jī)還“吃不飽”的現(xiàn)象。因此下一步計(jì)劃著手這方面的優(yōu)化改造，進(jìn)一步提高2#磨機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。