水泥電耗可與聯(lián)合粉磨系統(tǒng)媲美的閉路粉磨系統(tǒng)

  0   引 言

  眾所周知,水泥粉磨站企業(yè)降低生產(chǎn)成本主要靠降低噸水泥電耗和噸水泥熟料摻加量兩個手段，而后者往往要受到外購熟料強度的限制。試想一下，如果外購熟料強度不高,如何能降低噸水泥中熟料的摻入比例?也就是說這一點不能完全由粉磨站企業(yè)自身所能控制，前者就是自身所能控制了。因此，從這個意義上說,降低噸水泥粉磨電耗對粉磨站企業(yè)降低生產(chǎn)具有更重要的意義。

  筆者公司于2009年5月動工新建了一套Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站,，2009年11月26日建成投產(chǎn)。沒有任何磨前破碎設(shè)備，到加滿100%研磨體裝載量時,經(jīng)標定P·O42.5R出磨水泥臺時產(chǎn)量即達到64t,外加5%左右礦渣超微粉,系統(tǒng)產(chǎn)量為67.2噸，噸水泥粉磨電耗為33.62kＷｈ。后經(jīng)不斷努力，出磨水泥臺時不斷提高：至2010年11月，P·O42.5R出磨水泥臺時產(chǎn)量已經(jīng)穩(wěn)定在65-70t，遠超磨機廠商承諾的臺時50t和設(shè)計院承諾的45t指標。水泥綜合電耗不斷下降，詳見表１。

  注：[１]筆者廠生產(chǎn)PO42.5和PSA32.5兩個品種水泥。為適應(yīng)客戶需要，生產(chǎn)P.O42.5水泥時，實際按PO42.5R質(zhì)量指標控制。[2].本廠80微米出磨水泥篩余，P.O42.5為不超過1.0%；PSA32.5為不超過1.8%；[3]表1的電耗水平是在尚未使用任何助磨劑的情況下取得。

  從表１可以看出，筆者廠的噸水泥電耗遠低于同規(guī)格的粉磨磨機水平，基本可與輥壓機帶Φ3.2m×13m開路磨水泥粉磨系統(tǒng)相媲美。但眾所周知，同為Φ3.2m×13m水泥磨，帶輥壓機成為聯(lián)合粉磨系統(tǒng)和帶選粉機成為閉路粉磨系統(tǒng)，二者的投資額及維護費用是不可同日而語的！

  現(xiàn)將該系統(tǒng)作一介紹，以供同行參考。

  1  系統(tǒng)情況

  1.1 工藝流程

  系統(tǒng)流程圖見圖１：

  石子庫－＞石膏庫―＞熟料庫１－＞熟料庫２-＞水泥磨（帶選粉機）－＞粉煤灰?guī)歙D＞

  出磨水泥－＞水泥庫－＞包裝出廠礦渣超微粉－＞散裝出廠

  圖１本廠粉磨站工藝流程圖

  從圖１可以看出，本系統(tǒng)相較于一般閉路粉磨系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：出磨水泥摻加礦渣超微粉成為水泥，稍后分析其特點。

  1.2 系統(tǒng)配置

  磨機主機部分見表２。選粉機部分見表３。

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  2.1 關(guān)于工藝流程

  本廠在新建該粉磨站工程時，事先做了大量的調(diào)研工作，筆者全程參與了調(diào)研。經(jīng)歷這些調(diào)研工作中所形成的一些見解，筆者寫進了《談?wù)劮勰フ窘ㄔO(shè)的若干問題》（發(fā)表于《四川水泥》2009年第四期）。但到最終確定上什么樣的工藝流程，在我公司擴建辦公室內(nèi)部也爭論不休，焦點是如下兩個問題：

  一是是否上輥壓機系統(tǒng)。贊成者認為，該系統(tǒng)是先進成熟的水泥粉磨系統(tǒng)，代表了水泥工藝的發(fā)展方向（立磨粉磨水泥目前國產(chǎn)化尚沒有做大大型化，進口設(shè)備過于昂貴；輥式磨雖有應(yīng)用，但畢竟沒有廣泛使用，成熟性令人擔(dān)心），具有節(jié)電和提高水泥比表面積從而提高粉磨經(jīng)濟效益的作用；反對者主要是對該系統(tǒng)維護維修復(fù)雜性擔(dān)心，擔(dān)心本廠工人技術(shù)跟不上，一旦出現(xiàn)故障處置不了，影響整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。最終經(jīng)過討論決定，放棄了輥壓機系統(tǒng)。

  二是球磨系統(tǒng)是采用開路流程還是閉路流程。贊成開路流程者主要是認為該系統(tǒng)設(shè)備少，投資少，維護簡單，出磨水泥粒徑分布寬，受粉磨站歡迎，尤其是某大院竭力推銷他們的開路高細磨；贊成閉路流程者主要認為，閉路流程為發(fā)達國家和國內(nèi)大型水泥企業(yè)海螺集團普遍采用，代表了粉磨技術(shù)的方向。至于某大院的開流高細磨實源自丹麥的康必登磨，當(dāng)了上世紀九十年代，丹麥人自己都不做了！而水泥溫度低的水泥與混凝土中的減水劑相容性更好，更受粉磨站歡迎。在這點上，采用引入外部冷風(fēng)的O-sepa選粉機形成閉路流程，選粉機相當(dāng)于巨大的冷卻器，利于降低水泥溫度。如果采用開路流程，要降低水泥溫度，根據(jù)廣東一些企業(yè)的做法：引入水冷設(shè)備冷卻出磨水泥，一噸水泥需要1.5m3的水，也增加了系統(tǒng)的設(shè)備。而且，同規(guī)格的閉路磨比 開路磨增產(chǎn)20%-30%，更有利于降低單位水泥電耗。最終經(jīng)過討論決定，選擇了閉路粉磨流程。

  2.2 關(guān)于水泥生產(chǎn)品種

  本地水泥粉磨站普遍生產(chǎn)P·O42.5和P·C32.5兩個品種，本廠則一直生產(chǎn)P·O42.5和PSA32.5水泥兩個品種。而且本廠的PSA32.5水泥很受用戶歡迎，如果新上的粉磨站丟了這個品種，甚為可惜。但如果繼續(xù)生產(chǎn)PSA32.5水泥，采用原礦渣和熟料等物料混合粉磨工藝，一是不合理，礦渣活性因粉磨細度的限制得不到充分發(fā)揮，浪費資源；二是還要使用原礦渣堆場和烘干機，原烘干機因使用年代久，幾近報廢，新上一臺又受到場地和資金限制。幾經(jīng)調(diào)研討論決定，購本地礦渣超微粉企業(yè)生產(chǎn)的礦渣超微粉，將出磨水泥和礦渣超微粉混合，一樣可以生產(chǎn)PSA32.5水泥，簡化了原礦渣堆場及烘干系統(tǒng)。

  深入地討論下去，采用出磨水泥和礦渣超微粉混合摻加工藝還具有如下優(yōu)點：

  一是拓寬水泥顆粒徑分布范圍。相較于開路粉磨流程，閉路流程出磨水泥顆粒徑分布范圍確實窄，不利于顆粒實現(xiàn)緊密堆積以降低水泥標準稠度需水量。摻加礦渣超微粉后，水泥中小于３微米顆粒由礦渣超微粉填充，拓寬了水泥顆粒徑分布范圍；同時，水泥小于3微米顆粒由礦粉填充，其水化熱必然低于熟料微粉的水泥，降低混凝土開裂的風(fēng)險，受攪拌站歡迎。

  二是降低噸水泥綜合電耗。礦渣超微粉僅輸送和計量耗電，遠低于水泥粉磨電耗，這成為本廠降低噸水泥綜合電耗的重要技術(shù)手段。本廠目前生產(chǎn)P·O42.5水泥出磨水泥臺時達到65-70噸，以摻礦渣超微粉6計算，每小時摻加礦微粉約4.0噸，這4.0噸礦微粉成為水泥 所耗電很少。

  三是可以在礦渣超微粉與水泥價差較大時為企業(yè)創(chuàng)下較大利潤。本地區(qū)噸礦渣超微粉一度比噸水泥價低110元右，在符合質(zhì)量控制要求的情況下，這意味著每摻加一噸礦渣超微粉，幾乎可以帶來盡利潤100元，這個利潤相當(dāng)誘人！也吸引了本地一大型水泥廠前來參觀學(xué)習(xí)取經(jīng)。

  四是在外購熟料中含有較高的鋁酸三鈣時,摻加礦渣超微粉可以明顯改善水泥的抗硫酸鹽性能,從而贏得客戶歡迎。

  2.3 關(guān)于礦渣超微粉摻量確定

  采用出磨水泥與礦渣超微粉外摻工藝，重要的是確定合適的摻加量。摻少了不能充分發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)點，不經(jīng)濟；摻多了，對水泥的早強影響大。本廠采用安裝兩個自動取樣器進行連續(xù)取平均樣的方法，對出磨水泥和摻加了礦渣超微粉的入庫水泥進行強度對比分析，得出結(jié)論：一般生產(chǎn)P·O42.5水泥時摻量5%~8%；生產(chǎn)PSA32.5水泥時摻量13%~15%。

  2.4 磨內(nèi)結(jié)構(gòu)的改造

  眾所周知，進行磨內(nèi)改造是提高水泥磨的重要途徑。投入少，搞得好效果也會比較顯著，這早已成為業(yè)內(nèi)同行的普遍做法。但說實在的，一般人們都是在舊磨機上進行改造，對新購進的磨機進行改造似乎很少見。對尚未投入使用、尚不知道產(chǎn)質(zhì)量效果的情況下對新磨機即進行改造很難被一般人接受，阻力較大。2009年十月份，本廠粉磨站工程安裝工作進入尾聲，即將裝機投產(chǎn)時，筆者參加了《水泥》雜志兩年一度的技術(shù)交流會，帶著我廠磨機即將試產(chǎn)的有關(guān)問題，虛心請教有關(guān)設(shè)計研究院和大學(xué)的老師們，獲得了許多有益的指導(dǎo)?；貜S后，筆者將這些問題作了匯總并向領(lǐng)導(dǎo)匯報，引起了重視。最終對新磨機的原倉廠比例分配、隔倉板和出料箆板型式等都作了大幅度改造。此外，對入磨物料取樣送相關(guān)研究院做了邦德功指數(shù)試驗，據(jù)此進行研磨體級配方案設(shè)計。在分不同比例裝球試產(chǎn)過程中，裝到總研磨體量５０％時取樣做篩析曲線，分析曲線形狀，以作為下一步調(diào)整裝球比例的依據(jù)，調(diào)整曲線往正常形狀靠近。這一工作不能隨試產(chǎn)結(jié)束就停止了，在正常生產(chǎn)時，仍需要取樣做篩析曲線，以作為補充研磨體損耗規(guī)格和量的重要依據(jù)。這一點往往被忽略。

  2.5 選粉機風(fēng)閥的選擇

  選粉機O-sepa對其工作效果的影響較大，確定的不好，整個粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量都要受影響。筆者經(jīng)過多次調(diào)整，對于本廠的閉路磨，一次風(fēng)風(fēng)門全開，二次風(fēng)開度85％~90％，三次風(fēng)開度40% ~50％是比較合適的，偏離這個范圍，往往水泥細度跑粗，產(chǎn)量降低。

  2.6 關(guān)于熟料的易磨性

  粉磨站企業(yè)的水泥磨并不完全等同于帶有熟料廠的水泥磨,盡管在設(shè)備上可能完全一樣。后者因為熟料自產(chǎn), 性能基本是固定的。而前者通常不止一個熟料供應(yīng)商,比如我廠就有四個熟料商。正確認識各個不同廠家的熟料性能特點,予以合理搭配使用,往往能得到較好的產(chǎn)質(zhì)量效果。

  我廠的四個熟料供應(yīng)商R、P、L、B公司,就易磨性而言, R、P較易粉磨, L、B易磨性較差。單獨使用R、P 公司熟料和單獨使用L、B公司熟料粉磨P.O42.5水泥時,臺時最多相差10噸。這在實際生產(chǎn)是無法通過調(diào)整研磨體級配方案等工藝參數(shù)去提高產(chǎn)量的,不利于磨機臺時產(chǎn)量的均衡穩(wěn)定。為此,我們在熟料進廠時將R、P公司熟料進同一圓庫,將L、B公司熟料同進另一熟料庫,粉磨水泥時將兩庫熟料按比例搭配使用,穩(wěn)定了進磨熟料的易磨性也就基本穩(wěn)定了進磨物料的易磨性,磨機的工藝參數(shù)也相對容易掌握,也有利于中控操作。

  3  結(jié)束語

  經(jīng)過努力，筆者廠Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站產(chǎn)質(zhì)量達到同行業(yè)較好水平，在沒有任何磨前破碎和不使用助磨劑的前提下，噸水泥電綜合電耗相當(dāng)于聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。歸納技術(shù)要點為：選擇外摻礦渣超微粉是前提、進行磨內(nèi)技術(shù)改造是關(guān)鍵、選擇合適的選粉機參數(shù)和穩(wěn)定進磨易磨性不可忽略、適時進行研磨體補充和調(diào)整是保證。