鄒偉斌: 降低水泥粉磨系統(tǒng)電耗技術(shù)措施與案例分析

中國水泥網(wǎng)信息中心 · 2019-08-27 10:40 留言

  8月15日,“2019中國水泥智能化高峰論壇暨第十一屆國際粉磨峰會”在南京隆重召開。此次會議由中國水泥網(wǎng)主辦,基仕伯化學(xué)材料(中國)有限公司、中建材凱盛機(jī)器人(上海)有限公司、丹東東方測控技術(shù)股份有限公司共同協(xié)辦,以“數(shù)字生產(chǎn)智慧工廠”為主題,吸引到水泥企業(yè)、技術(shù)專家、科研單位等600余人共聚一堂,全面梳理當(dāng)前水泥工業(yè)技術(shù)成就,深入探討水泥生產(chǎn)系統(tǒng)智能化未來。

  中國水泥網(wǎng)高級顧問鄒偉斌在本次大會上作了題為《降低水泥粉磨系統(tǒng)電耗的技術(shù)措施與案例分析》的報(bào)告,就水泥粉磨環(huán)節(jié)如何降低生產(chǎn)能耗同與會嘉賓進(jìn)行了詳細(xì)的交流。

  鄒偉斌表示,目前國內(nèi)水泥行業(yè)粉磨系統(tǒng)分類眾多,工藝參差不齊。從運(yùn)行狀況來看,一些水泥廠在粉磨系統(tǒng)細(xì)節(jié)優(yōu)化方面存在不足是導(dǎo)致電耗偏高的重要原因。

  據(jù)了解,國內(nèi)配置高效率料床預(yù)粉磨設(shè)備運(yùn)行的水泥粉磨系統(tǒng),目前生產(chǎn)P.O42.5級水泥,系統(tǒng)粉磨電耗先進(jìn)值已≤26kWh/t,少數(shù)系統(tǒng)粉磨電耗≤ 22 kWh/t ~24 kWh/t(應(yīng)增大預(yù)粉磨能力),極個(gè)別在20kWh/t左右。

  鄒偉斌在報(bào)告中分別從配置輥壓機(jī)預(yù)粉磨的系統(tǒng)、輥壓機(jī)水泥終粉磨系統(tǒng)、外循環(huán)立磨預(yù)粉磨系統(tǒng)、管磨機(jī)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與要求、高效成品選粉機(jī)的選擇與選用等方面分享了節(jié)能降耗措施及相關(guān)案例。

  配置輥壓機(jī)預(yù)粉磨的系統(tǒng)

  配置輥壓機(jī)的預(yù)粉磨系統(tǒng)需要具備幾大特點(diǎn)。1、可靠穩(wěn)定的輥壓機(jī)進(jìn)料控制系統(tǒng)(應(yīng)用雙杠桿進(jìn)料裝置),四周料床必須受限,始終保持良好的擠壓做功能力;2、順暢的管道與風(fēng)路,高效的料餅打散裝置,良好的物料分散功能;3、均勻分散、有效分級、穩(wěn)定收集;4、高效率的V選分級系統(tǒng)(分散與分級);5、高效率的動態(tài)選粉機(jī)分級系統(tǒng);6、與輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)相適應(yīng)的管磨機(jī)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)與研磨體級配;7、采用新型高效的聯(lián)合(半終)粉磨工藝;8、高效率的磨尾成品選粉機(jī)分級系統(tǒng)。

  配置輥壓機(jī)的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)要提升粉末效率,需要大限度發(fā)揮輥壓機(jī)的前端粉磨作用。下面是J公司采用“大型輥壓機(jī)與小管磨機(jī)組合案例”。

  J公司采用HFCG180-160輥壓機(jī)(處理能力1050t/h、1600kW×2)+V型靜態(tài)氣流分級機(jī)+組合選粉機(jī)+Φ3.2m×13m開路管磨機(jī)(主電機(jī)功率1600kW);生產(chǎn)P.C32.5R水泥,比表面積≥350m2/kg、系統(tǒng)產(chǎn)量200t/h、粉磨電耗23kWh/t;生產(chǎn)P.O42.5水泥,比表面積≥350m2/kg、系統(tǒng)產(chǎn)量175t/h、粉磨電耗26kWh/t。入磨物料比表面積≥280 ~ 300m2/kg,裝機(jī)功率比3200kW/1600kW=2.0。

  另外,材料特性對粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量與能耗有著明顯的影響。影響因素包括物料的成分和晶體結(jié)構(gòu)、物料的硬度和強(qiáng)度、物料的含水量及溫度、物料的磨蝕性、物料的易碎性及易磨性等等。

  材料特性對粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量與能耗的影響:

  需要注意的私,C2S含量與熟料易磨性之間有著重要關(guān)系。根據(jù)國外試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料顯示:當(dāng)控制相同的水泥成品比表面積350m2/kg時(shí),熟料礦物組成中增加10%的C2S(或減少10%的C3S時(shí))將會增加粉磨電耗5kWh/t。在緩慢升溫及緩慢冷卻制度下得到的C3S 結(jié)晶尺寸粗大(>60μm), C2S結(jié)晶致密,韌性增加,導(dǎo)致明顯易磨性變差。熟料在慢冷條件下在1250℃時(shí)C3S分解出C2S 及二次f-CaO,C2S實(shí)際含量增加,不但強(qiáng)度降低,而且易磨性將明顯變差(韌性增加),系統(tǒng)產(chǎn)量顯著降低。

  外循環(huán)立磨預(yù)粉磨系統(tǒng)

  從粉磨設(shè)備發(fā)展和改進(jìn)方面來看,外循環(huán)立磨應(yīng)該是一個(gè)趨勢。

  HRM外循環(huán)立磨預(yù)粉磨應(yīng)用案例:江蘇明港水泥有限公司由江蘇建材院設(shè)計(jì)的粉磨系統(tǒng),采用HRM43.4Y預(yù)粉磨立磨+V型靜態(tài)氣流分級機(jī)+下進(jìn)風(fēng)動態(tài)選粉機(jī) +Φ3.8m×13m開路管磨機(jī)(主電機(jī)功率:2500kW),設(shè)計(jì)產(chǎn)量:≥180t/h(現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)量≥ 200t/h),成品細(xì)度:350㎡/kg ,顆粒形貌球形度比輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)好,立磨主電機(jī)功率:2800kW(主電機(jī)功率比=2800kW/2500kW=1.12),系統(tǒng)粉磨電耗:26 ~ 27kWh/t。

  外循環(huán)四輥立磨終粉磨應(yīng)用案例:山東魯南中聯(lián)水泥有限公司采用46.2+2C/S外循環(huán)立磨終粉磨工藝,系統(tǒng)主要配置:外循環(huán)四輥立磨+V型靜態(tài)氣流分級機(jī)+下進(jìn)風(fēng)高效動態(tài)選粉機(jī)+大布袋收塵器,生產(chǎn)P.O42.5級水泥(成品比表面積370±15m2/kg),水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量26.5~27.0%系統(tǒng)產(chǎn)量155~165t/h,粉磨電耗25.5 kWh/t。

  輥壓機(jī)水泥終粉磨系統(tǒng)

  該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):1、斷開管磨機(jī),理論上相比配有管磨機(jī)的系統(tǒng)可節(jié)電50%;2、工藝流程相對簡單,但系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷大;3、水泥成品溫度低,比聯(lián)合粉磨系統(tǒng)至少低30 ℃ ~50 ℃(熟料溫度取決于—篦冷機(jī));4、石膏脫水不完全,影響凝結(jié)時(shí)間;5、水泥粒徑分布相對較窄,水泥成品需水量相對較大;6、顆粒形貌球形度差,多為片狀、多角狀,內(nèi)摩擦力大。

  E公司HFCG160-120輥壓機(jī)(通過量675t/h、原主電機(jī)功率900kW×2,更換為1120kW×2)+V3500選粉機(jī)+3500下進(jìn)風(fēng)動態(tài)選粉機(jī),生產(chǎn)P.O42.5級水泥,斷開Φ4.2×13m管磨機(jī)(3550kW),系統(tǒng)產(chǎn)量130t/h、系統(tǒng)粉磨電耗22.47kWh/t,系統(tǒng)產(chǎn)量145~150t/h、系統(tǒng)粉磨電耗20~21kWh/t,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量≤27.5%,應(yīng)用在商砼反映良好,與聯(lián)合粉磨系統(tǒng)基本相同,水泥溫度降低30~40℃。

  管磨機(jī)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與要求

  管磨機(jī)能夠充分發(fā)揮管磨機(jī)細(xì)磨功能(磨細(xì)能力好,可進(jìn)一步優(yōu)化水泥顆粒分布與成品顆粒整形,提高水泥球形度),相對于被磨物料而言,管磨機(jī)必須做到(管磨機(jī)段控制技術(shù)原則):“喂得進(jìn)、磨得細(xì)、排得出”。

  管磨機(jī)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不正常磨況需要企業(yè)引起重視:研磨體粘附與變形;襯板磨損或破損;襯板表面粘附;研磨體堵塞隔倉板或出磨篦板篦縫;物料水分大,堵塞隔倉板或出磨篦板;磨內(nèi)物料溫度高堵塞隔倉板或出磨篦板;隔倉板或出磨篦板篦縫延展(塑性流變);細(xì)磨倉活化環(huán)磨損;研磨體表面粗糙,研磨能力差;使用帶有盲板的隔倉板等。

  

  高效成品選粉機(jī)的選擇與選用

  閉路水泥粉磨系統(tǒng),成品選粉機(jī)非常重要,必須具備高效率的分級能力,選粉效率應(yīng)≥80%。高效成品選粉機(jī)主要應(yīng)用于輥壓機(jī)(或外循環(huán)立磨)與不同形式分級機(jī)+管磨機(jī)+成品選粉機(jī)組成的聯(lián)合(半終)粉磨系統(tǒng)。

  目前常用選粉機(jī)主要有O-sepa與Sepax及TESu等不同形式的成品選粉機(jī)。

  不同結(jié)構(gòu)形式的成品選粉機(jī):

  提高水泥粉磨系統(tǒng)效率的改造措施

  1、配置高效率料床預(yù)粉磨設(shè)備(輥壓機(jī)或外循環(huán)立磨)的水泥聯(lián)合(半終)粉磨系統(tǒng),具有顯著的增產(chǎn)與節(jié)電優(yōu)勢。

  2、水泥粉磨工程技術(shù)人員,應(yīng)透徹了解被粉磨材料的物理、化學(xué)特性。

  3、輥壓機(jī)或外循環(huán)立磨,應(yīng)始終保持穩(wěn)定的做功效率,為管磨機(jī)磨細(xì)與整形奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

  4、優(yōu)化管磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),充分利用磨內(nèi)動態(tài)研磨體對水泥顆粒磨細(xì)與整形的技術(shù)優(yōu)勢。

  5、選擇高效率成品的選粉機(jī)。

  6、水泥聯(lián)合(半終)粉磨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了良好的“分段粉磨”,每一段的物料粒徑不同,應(yīng)根據(jù)工藝配置,繼續(xù)挖掘系統(tǒng)潛力。

  7、應(yīng)增大預(yù)粉磨段處理能力,充分利用高效率料床粉磨設(shè)備處理粗顆粒物料。

  8、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)及外循環(huán)立磨終粉磨系統(tǒng),是水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)電技改的發(fā)展趨勢。

編輯:余婷

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