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水泥粉磨站建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行方案與工藝流程

來(lái)源:http://www.dgyuenan.cn │ 發(fā)表時(shí)間:2015-06-23 08:28:56 │點(diǎn)擊量:

 

水泥粉磨站建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行方案與工藝流程  

 

1  粉磨站的選址      

 

水泥企業(yè)的布局,一般是在靠近原料礦區(qū)建立水泥熟料生產(chǎn)線,在大中城市附近也就是靠近水泥銷售市場(chǎng)建立水泥粉磨站,這樣可以減少運(yùn)輸成本。如果把熟料生產(chǎn)線建在城市附近,由于每噸熟料約需1.6噸生料,就需要增加60%的運(yùn)輸成本。反之,如果把粉磨站和熟料生產(chǎn)線一起建在原料礦區(qū)附近,由于混合材大部分是城市產(chǎn)生的廢渣,這些混合材要運(yùn)到建在礦區(qū)附近的水泥廠里,粉磨成水泥后再運(yùn)到城市使用,又增加了運(yùn)輸成本。因此,在城市附近建設(shè)粉磨站有其節(jié)約運(yùn)輸成本的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。所以,近些年來(lái),許多大中城市周圍建立了水泥粉磨站。  

 

2  工藝流程及主機(jī)設(shè)備    

  

實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)60萬(wàn)噸水泥的工藝流程,可以采用:     

方案一:輥壓機(jī)+Φ3.2×13m球磨機(jī);     

方案二:Φ3.8×13m閉路磨;      

方案三:熟料細(xì)碎機(jī)+Φ3.2×13m球磨機(jī)。     

 

甲級(jí)設(shè)計(jì)院一致的意見是采用方案一,理由是:      

(1)輥壓機(jī)是自上世紀(jì)八十年代中期引進(jìn)的技術(shù),歷經(jīng)二十多年的消化改造,實(shí)踐證明是一種先進(jìn)成熟的預(yù)粉磨工藝技術(shù)。      

(2)采用輥壓機(jī)可以大幅度提高磨機(jī)產(chǎn)量,從而減小磨機(jī)使用規(guī)格,較大幅度降低磨機(jī)采購(gòu)費(fèi)用。Φ3.2×13m球磨機(jī)是邊緣傳動(dòng)磨,每臺(tái)260~265萬(wàn)元,Φ3.8×13m球磨機(jī)是中心傳動(dòng)磨,每臺(tái)480~485萬(wàn)元。兩者差價(jià)達(dá)220萬(wàn)元。  

(3)采用輥壓機(jī)可以顯著節(jié)電并增大水泥中混合材摻加比例,延長(zhǎng)磨內(nèi)裝置的使用壽命,從而降低水泥制造成本,提高粉磨站效益。  

(4)采用輥壓機(jī)可以大幅度降低球磨噪音,利不保及生產(chǎn)一線工人身心健康。據(jù)合肥院專家介紹,由于熟料經(jīng)輥壓后,球磨機(jī)所配最大鋼球可由空90或100mm降為直徑60mm以下,磨機(jī)噪音可由原l00~110分貝降到70或60分貝以下。  

方案二的最大優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單,該系統(tǒng)磨機(jī)甚至被稱為“傻瓜磨”,但噸水泥電耗一般在35~36kWh左右,沒有運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì),缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。相較之下,方案一畢竟增加了輥壓機(jī)系統(tǒng),運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜性增加。但據(jù)我們調(diào)研結(jié)果:輥壓機(jī)故障集中表現(xiàn)在液壓系統(tǒng)和輥面磨損兩個(gè)方面。前者采用國(guó)外元件后穩(wěn)定性大為提高,后者一般運(yùn)行6000~7000小時(shí)(一年)才需要對(duì)輥面堆焊(一些采用低谷電生產(chǎn)的廠家,在每天避高峰期間固定抽出兩小時(shí)打開輥面檢查,見輥面有磨損點(diǎn)就及時(shí)堆焊效果更好)。一般方案一系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率可以達(dá)到72%以上。  

方案三為一些省級(jí)水泥設(shè)計(jì)院和私企性質(zhì)的設(shè)計(jì)單位樂于推薦,但業(yè)主往往擔(dān)心細(xì)碎機(jī)的破碎效果和運(yùn)行穩(wěn)定性。細(xì)碎機(jī)往往被推薦的有華氏磨、沖擊式細(xì)碎機(jī)、球破磨,據(jù)介紹有較好的運(yùn)行穩(wěn)定性。球破磨在理論上分析只能提高系統(tǒng)產(chǎn)量,不能降低電耗。這一分析結(jié)論在安徽省巢湖市一家使用球破磨的粉磨站得到驗(yàn)證:該企業(yè)用球破磨配Φ3.2×13m開路磨,球破磨系統(tǒng)功率近360 kW(其球破磨320kW,其余為除塵和輸送設(shè)備功率),運(yùn)行后系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高6~8噸。  

 

3  輥壓機(jī)系統(tǒng)配置 

 

輥壓機(jī)的配置可分“輥壓機(jī)+打散機(jī)”和“輥壓機(jī)+V形機(jī)”兩種。  

輥壓機(jī)配置打散機(jī),Φ3.2×13m球磨機(jī)配套的應(yīng)是HFCGl20×50系統(tǒng),而采用V形機(jī)配置的輥壓機(jī)就要增大一一規(guī)格。雖然系統(tǒng)產(chǎn)量可以提高l5%左右,但投資要增加,噸水泥電耗也要增加l~2kWh。但輥壓機(jī)+V形機(jī)配制由于V形機(jī)沒有運(yùn)動(dòng)部件,運(yùn)轉(zhuǎn)率高于輥壓機(jī)+打散機(jī)配置,運(yùn)行維護(hù)也更簡(jiǎn)單,其分離分級(jí)效果也優(yōu)于打散機(jī)。另有介紹,采用配置如果引入熱源(另建熱風(fēng)爐等設(shè)施),可以同時(shí)烘干礦渣,進(jìn)系統(tǒng)礦渣水分在10%以下沒有問(wèn)題。  

選擇輥壓機(jī)配置的依據(jù)是看熟料的溫度。如果熟料溫度不高,可以選擇輥壓機(jī)配置打散機(jī)。反之,宜采用輥壓機(jī)+v形機(jī)配置。  

 

4  輥壓機(jī)系統(tǒng)維護(hù)維修  

 

輥壓機(jī)忌鐵器進(jìn)入,一旦進(jìn)入會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷輥面。因此,進(jìn)輥壓機(jī)的物料必須安裝除鐵器和金屬探測(cè)器。前者直接除去鐵器,后者檢測(cè)除錳鋼等非磁性金屬件如錳鋼件后,人工除去。  對(duì)于輥壓機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中維護(hù)維修難度及費(fèi)用,合肥水泥院專家介紹:日常運(yùn)行中只需注意確保潤(rùn)滑并緊地腳螺栓即可,能保證90%以上的運(yùn)轉(zhuǎn)率。運(yùn)行一個(gè)周期6000小時(shí)(一般8000小時(shí))堆焊一次輥面,約花費(fèi)20000元左右。運(yùn)行五個(gè)周期以后,需要更換軸套,約花費(fèi)30萬(wàn)元。  打散機(jī)中的風(fēng)輪一般3個(gè)月堆焊一次,如果用耐磨焊條堆焊,壽命會(huì)更長(zhǎng)。V形機(jī)中的沖擊板現(xiàn)有的做成抽屜式結(jié)構(gòu),方便更換。值得一提的是,該系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉必須采用耐磨技術(shù),否則磨損很快。  

 

5  球磨機(jī)工藝流程  

 

對(duì)于球磨機(jī)是選擇開路還是閉路,各單位意見不一。海螺設(shè)計(jì)院認(rèn)為應(yīng)選閉路流程,開路磨出磨水泥質(zhì)量適應(yīng)性不好,主要是水泥溫度高混凝土攪拌站不歡迎。合肥院認(rèn)為開路流程水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低,攪拌站歡迎。南京兩家公司都認(rèn)為就粉磨工藝流程的先進(jìn)性而言,肯定是閉路流程優(yōu)于開路。但具體到規(guī)格Φ3.2×13m這種磨機(jī),長(zhǎng)徑比較大就是為開路流程設(shè)計(jì)的。一公司認(rèn)為如果采用閉路流程,磨機(jī)長(zhǎng)度宜減少到11m。 

事實(shí)上,調(diào)研中一資深水泥專家介紹:發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)八十年代就停止關(guān)于球磨機(jī)開閉路的爭(zhēng)論,而轉(zhuǎn)向采用閉路流程了。某大院極力推銷他們的開流高細(xì)磨實(shí)源自丹麥,可是到了上世紀(jì)九十年代,丹麥人自己都不做開流磨而轉(zhuǎn)向閉路流程磨了。水泥的生產(chǎn)應(yīng)該向精細(xì)化方向發(fā)展,發(fā)達(dá)國(guó)家一個(gè)粉磨站最多能生產(chǎn)70多個(gè)品種的水泥,全靠閉路流程調(diào)整。我國(guó)華南理工學(xué)院在廣東局部主張采用開路流程磨,北方絕大部分主張采用閉路流程。  

其實(shí)相對(duì)于閉路磨,開路流程磨機(jī)只是投資省些,維護(hù)管理方便。但閉路磨調(diào)整方便,對(duì)原材料品質(zhì)變化及水分的適應(yīng)性更強(qiáng)些。新建粉磨站,從數(shù)家熟料生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買熟料時(shí),熟料易磨性必然不同,此時(shí)閉路磨產(chǎn)量及出磨水泥細(xì)度因易于調(diào)節(jié)而變化不大,比開路磨有優(yōu)勢(shì)。而當(dāng)入磨物料綜合水分超過(guò)l.5%時(shí),開路磨產(chǎn)量下降幅度較大。如我單位擬建的粉磨站,將來(lái)生產(chǎn)的水泥,一方面是出售給混凝土攪拌站,另一方面是本公司內(nèi)部用于生產(chǎn)水泥混凝土軌枕。這兩者對(duì)水泥細(xì)度的要求正好相反:前者不能太細(xì)。否則水泥與混凝土中減水劑的適應(yīng)性不好。后者不能太粗,否則水泥早強(qiáng)上不來(lái),影響水泥軌枕早期強(qiáng)度。這樣的水泥細(xì)度需要,只有在閉路流程中調(diào)整才方便。  

一些推薦采用開路流程磨的專家認(rèn)為,開路流程磨出磨水泥因?yàn)榫哂斜乳]路磨更寬的粒徑分布,因而標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量更低,混凝土攪拌站歡迎。對(duì)此,資深水泥專家認(rèn)為,閉路流程磨完全可以通過(guò)調(diào)整選粉機(jī)的辦法來(lái)調(diào)整出磨水泥粒徑。我國(guó)選粉機(jī)產(chǎn)業(yè)有一種片面追求高選粉效率的傾向,不好!選粉效率在70%左右即可。第一代選粉機(jī)有約30%合格細(xì)粉進(jìn)入粗粉;第二代選粉機(jī)有約20%~25%合格細(xì)粉進(jìn)入粗粉;第三代選粉機(jī)只有約5%~8%合格細(xì)粉進(jìn)入粗粉?梢哉{(diào)整選粉效率,使約l4%的合格細(xì)粉進(jìn)入粗粉。這樣閉路流程磨的出磨水泥的粒徑分布變寬,標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量因之得到改善。但磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)下降,可同時(shí)進(jìn)行磨內(nèi)改造及研磨體級(jí)配調(diào)整使磨內(nèi)物料流速變慢,加大循環(huán)負(fù)荷來(lái)提高磨機(jī)產(chǎn)量。事實(shí)上影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量的因素很多,水泥粒徑分布只是一個(gè)方面。  

至于開路磨水泥溫度,一般人可能認(rèn)為粉磨站不存在這個(gè)問(wèn)題,在線水泥企業(yè)出磨水泥溫度容易高。其實(shí),筆者調(diào)研的一些采用輥壓機(jī)+Φ3.2×13m開流磨企業(yè),冬季出磨水泥溫度都大致在120℃,夏天則高達(dá)140℃。另一在線輥壓機(jī)+Φ3.8×13m開路磨,投產(chǎn)后竟因磨內(nèi)溫度高導(dǎo)致軸瓦溫度高而致磨機(jī)跳停。資深水泥專家介紹,發(fā)達(dá)國(guó)家都控制出廠水泥溫度,我國(guó)很快也會(huì)控制。筆者通過(guò)學(xué)習(xí),總結(jié)出出廠水泥溫度高的四大缺點(diǎn):與混凝土中減水劑的相容性不好;容易導(dǎo)致混凝土早期裂縫;易導(dǎo)致石膏脫水水泥假凝;易使水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量升高。因此,新建粉磨站球磨機(jī)系統(tǒng)采用開流系統(tǒng)實(shí)為不明智。采用閉路磨流程時(shí),如果采用O-Sepa選粉機(jī)引入冷風(fēng)選粉,可以較開路磨降低出磨水泥溫度30~40℃。 

對(duì)于Φ3.2×13m磨機(jī)長(zhǎng)徑比較高更適于開流磨的說(shuō)法,筆者認(rèn)為可以將磨機(jī)長(zhǎng)度縮短兩米,即采用Φ3.2×1lm磨機(jī)作為閉路磨。這既可以降低一點(diǎn)磨機(jī)采購(gòu)費(fèi)用,又可以減少磨內(nèi)研磨體裝載量從而減少磨機(jī)基礎(chǔ)土建費(fèi)用。還可以降低磨機(jī)電機(jī)功率200kW,從而降低噸水泥電耗。這也是一個(gè)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的選擇。當(dāng)然,也可以用Φ3.2×13m磨機(jī)作為閉路磨機(jī),這對(duì)提高出磨水泥比表面積,增大混合材摻量更有利。  

 

6  混合材的使用工藝  

 

目前,礦渣微粉的使用日漸普遍,粉煤灰也將以其微粉形式被利用。因此,凡新建粉磨站要考慮在水泥磨尾、水泥庫(kù)前設(shè)礦渣(或粉煤灰)微粉庫(kù)及礦渣(或粉煤灰)計(jì)量秤,以便與出磨水泥搭配經(jīng)“均化”后入水泥庫(kù)。此舉既可改善水泥品質(zhì),又可較大幅度增加粉磨站水泥產(chǎn)量。

 

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