賈華平：輥壓機(jī)生料終粉磨之調(diào)研分析

天瑞集團(tuán)水泥有限公司總工程師賈華平

　　日前，天瑞集團(tuán)水泥有限公司總工程師賈華平出席“2012第五屆國(guó)際粉磨峰會(huì)”并作報(bào)告。以下為報(bào)告全文：

　　眾所周知，輥壓機(jī)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(jī)大多只用于粉磨系統(tǒng)中的預(yù)粉碎。實(shí)踐證明，輥壓機(jī)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(jià)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(jī)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(jī)終粉磨用于粉磨生料，進(jìn)一步降低了電耗（11~13kWh/t）。

　　輥壓機(jī)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(fèi)用也低得多，應(yīng)該是今后一個(gè)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(duì)比：

　　2  從粉磨原理上看輥壓機(jī)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(gè)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(duì)原料關(guān)注的應(yīng)該是易碎性，而不是易磨性，輥壓機(jī)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(jí)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(jī)的特點(diǎn)。

　　對(duì)于擠壓力：輥壓機(jī)＞立磨＞輥筒磨＞球磨，所以輥壓機(jī)最節(jié)能。

　　用于生料粉磨的輥壓機(jī)，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(jī)提倡寬輥?zhàn)樱褪窍Ｍ麎簭?qiáng)不要太大。

　　對(duì)于料床的控制力：球磨＞輥筒磨＞立磨＞輥壓機(jī)，所以輥壓機(jī)對(duì)原料粒度、硬度的均一性要求較高。

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

　　3  輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用分析

　　輥壓機(jī)終粉磨技術(shù)起源于亞東花蓮公司，花蓮公司原設(shè)計(jì)為輥壓機(jī)加管磨，為了挖掘輥壓機(jī)的節(jié)電優(yōu)勢(shì)，在停管磨的情況下，進(jìn)行了輥壓機(jī)單獨(dú)粉磨試驗(yàn)，取得了意想不到的效果，隨后請(qǐng)洪堡公司進(jìn)行了系統(tǒng)改造，正式改為輥壓機(jī)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(jì)及設(shè)備配套的輥壓機(jī)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(jī)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(jiǎn)單、運(yùn)行成本低，國(guó)內(nèi)已有幾家在運(yùn)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(jī)，臺(tái)時(shí)430t/h，電耗10.7kWh/t生料；四川亞東水泥，采用 φ1700*1800mm  2*1800kWh 輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)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(jī)，臺(tái)時(shí)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(jī)，臺(tái)時(shí)250t/h，電耗13.5kWh/t生料；采用鋼渣配料時(shí)，臺(tái)時(shí)200t/h，電耗17kWh/t生料；山西智海水泥，采用φ1800*1000mm  2×900kW輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí) 210～230t/h，電耗12kWh/t左右。

　　就目前的運(yùn)行情況來看，臺(tái)灣花蓮是雨水多，但含土少，運(yùn)行良好；邯鄲太行是含土多，但雨水少，運(yùn)行良好；登封嵩基是新廠設(shè)計(jì)，加大了物料堆存，具有較強(qiáng)的抗雨能力，也運(yùn)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(tái)時(shí)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(jī)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(jī)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(jī)粘堵。

　　因此，在選擇輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)時(shí)，一定要慎重考慮輥壓機(jī)的粘堵問題，適當(dāng)加大防雨庫存、加強(qiáng)系統(tǒng)保溫措施、加強(qiáng)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(shí)能正常生產(chǎn)。

　　對(duì)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(gè)輥壓機(jī)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(jī)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(jī)終粉磨由于原料水分大，運(yùn)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(jī)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(bǔ)充。輥壓機(jī)終粉磨實(shí)際能力約340~350t/h，立磨實(shí)際能力約430~450t/h，總體上供3臺(tái)窯富富有余。

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

　　輥壓機(jī)：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(jī)：φ4000mm輪子   63萬 m³/h風(fēng)量   洪堡設(shè)備

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

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

　　實(shí)際：入料粒度50~60mm，產(chǎn)品細(xì)度16~17 %，臺(tái)時(shí)340~350 t/h，電耗15~16kWh/t生料。

　　造成臺(tái)時(shí)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?yàn)榛ㄉ徧鞖獠怀?，石灰石含土少，雨后的石灰石?huì)很快脫水。可見，生料輥壓機(jī)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。

　　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(jì)，于2010年03月投產(chǎn)運(yùn)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(jī)+V型選粉機(jī)+循環(huán)風(fēng)機(jī)+臥式選粉機(jī)”系統(tǒng)組成，總裝機(jī)容量約6000kw，正常生產(chǎn)時(shí)臺(tái)時(shí)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(tái)時(shí)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(diǎn)是：效率比較高，運(yùn)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(jiǎn)單，值得推廣應(yīng)用。

　　該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：對(duì)物料的適應(yīng)性不強(qiáng)，遇到多雨季節(jié)，臺(tái)時(shí)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：

　　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(jī)終粉磨系統(tǒng)。臺(tái)時(shí)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(jī)：CLF φ2000*1600mm，2*1800kW

　　選粉機(jī)：VXR型，110kW

　　循環(huán)提升機(jī)：1400t/h，220kW

　　旋風(fēng)筒：4- φ4500mm

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

　　系統(tǒng)裝機(jī)功率：5970kW

　　設(shè)計(jì)系統(tǒng)能力：420t/h

　　4.4  太行水泥邯鄲本部

　　在3臺(tái)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(tái)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(jì)，于2008年上了一套輥壓機(jī)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(yùn)行及調(diào)整，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的改造是成功的。工藝和設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行可靠，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)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(jì)能力為200t/h，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)200~220t/h（采用鋼渣配料時(shí)），不采用鋼渣配料時(shí)預(yù)計(jì)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(jī)：φ1700*1000mm，2*1120kW， 通過量630~760t/h

　　V型選粉機(jī)：32萬m³/h

　　系統(tǒng)風(fēng)機(jī)：40萬m³/h，1000kWh電機(jī)

　　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(jī)終粉磨系統(tǒng)，設(shè)計(jì)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(jī)：風(fēng)量280000～360000m³/h，阻力1.0～l.5kPa

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

　　動(dòng)態(tài)選粉機(jī)：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(jī)型號(hào)：40萬m³/h，6200Pa，l000kW

　　系統(tǒng)總裝機(jī)功率為：3100kW

　　生料輥壓機(jī)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(jī)生產(chǎn)的生料成品多為片狀物料，0.2mm篩篩余偏粗，但對(duì)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(jī)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(qiáng)度可達(dá)到63MPa。

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