聯合粉磨工藝與半終粉磨工藝的生產實踐和現狀簡介

  前言

  近年來，輥壓機技術在國內大范圍得到成功應用，其增產及節(jié)能降耗作用十分顯著。這大大降低了水泥生產企業(yè)的制成成本，為水泥企業(yè)獲得了更大的利潤空間，也為水泥企業(yè)在市場上贏得了競爭力。在現階段，增產節(jié)能最明顯的水泥粉磨工藝系統(tǒng)有輥壓機聯合粉磨工藝和輥壓機半終粉磨工藝。最近，筆者走訪了幾家近期投產運行的輥壓機聯合或半終粉磨工藝生產線，就所見到問題反映如下，供廣大水泥技術工作者參考。

  一、聯合粉磨工藝與半終粉磨工藝的概述

  隨著輥壓機水泥粉磨應用技術的不斷發(fā)展，給水泥生產企業(yè)帶來更多的工藝選擇。在水泥制成系統(tǒng)，目前主流的輥壓機應用技術有：聯合粉磨工藝與半終粉磨工藝。1、聯合粉磨工藝系統(tǒng)，其系統(tǒng)工藝流程圖如圖1，圖2所示。將經輥壓機擠壓后的粉狀物料經V選打散和動態(tài)選粉機進行預分級，較粗顆粒返回輥壓機重新擠壓，經動態(tài)選粉機分選出的一定細度細粉〖一般細度篩余：~10%（0.08㎜），比表面積：180~200㎡/㎏〗經收塵器收集后，喂入球磨機內進一步粉磨。喂入球磨機內的粉狀物料直徑小，顆粒均齊，適合球磨機內小研磨體的研磨作業(yè)。由于喂入球磨機的細小顆粒是經過動態(tài)選粉機精確分級分選過的，所以出磨水泥中不會含有較大的粗顆粒，出磨水泥的細度能滿足用戶的要求。其出磨水泥具有的特點：1）、比表面積大，顆粒分布較寬，水泥顆粒的球形狀態(tài)較好。2）、水泥的需水比小，凈漿流動度大。所以受到水泥攪拌站的歡迎。該工藝系統(tǒng)也適合球磨機開路、閉路生產。

  2、輥壓半終粉磨工藝，如圖3、圖4所示。準確地說，就是在輥壓粉磨的預粉磨階段，用動態(tài)高效選粉機選出一部分細度已經合格的微粉料〖一般細度篩余：3~10%（0.045㎜），比表面積：360㎡/㎏〗，提前作為成品。由于減少了部分微粉料在球磨機內再粉磨。大大降低了球磨機內過粉磨現象，提高了球磨機的粉磨效率。但由于微粉料的提前支取，造成其化學成份與出球磨機的粉料化學成份不一致〖部分原料從磨機頭部喂入磨內粉磨〗。尤其在大量提取半成品微粉料時，這種前后成分的不一致會造成入庫水泥的質量變得不穩(wěn)定。另外，半終粉磨提前支取的微粉料具有以下特點：1）、由于未經過磨機內研磨體研磨，造成其顆粒微觀形狀的球形度較差。2）、在水泥施工應用時會造成需水量較大，凈漿流動度偏小。甚至影響水泥的使用性能。

  輥壓粉磨工藝系統(tǒng)流程圖

  二、成功案例實施

  1、聯合粉磨工藝系統(tǒng)實施

  福建FQ企業(yè)水泥粉磨站，原有兩臺?3.2×13米球磨機（1600kw）。其中一臺已于2012年進行了輥壓機技術改造。配Φ1.5×1.0輥壓機（2×710kw）組成聯合粉磨工藝系統(tǒng)，V選后配臥式動態(tài)分選機，其工藝系統(tǒng)如圖1所示。球磨機采用開路工藝生產，臺時產量124t/h（品種PC 32.5#，含添加10%礦粉）。另一臺?3.2×13米球磨機，不帶輥壓機，配T-Sepa高效旋風式選粉機（風量90000m3/h）一臺，閉路球磨機工藝系統(tǒng)生產，臺時產量60t/h（品種PO 42.5#）。

  2014年初，采用輥壓機半終粉磨工藝該廠對第二臺閉路工藝的球磨機系統(tǒng)實施改造，其工藝流程如上圖4。設備安裝完成后，于當年8月份進行系統(tǒng)調試運行。調試初期，利用半終粉磨工藝生產出水泥產品，經化驗室檢測后，現有的水泥產品與原先工藝生產的水泥產品，在標準稠度用水量及凈漿流動度等性能上有所改變。由于當地水泥銷售市場競爭激烈，市場上用戶對P.O 42.5水泥品質要求較嚴，且該粉磨站的水泥成品庫數量少，庫容量偏小。質檢部門擔心半終粉磨工藝生產的水泥產品質量不穩(wěn)定，會影響產品的銷售。隨暫停實施半終粉磨工藝生產。由于該項目改造實施時，合肥院設計人員將該系統(tǒng)設計成半終粉磨工藝和聯合粉磨工藝可以相互切換的新型工藝系統(tǒng)。隨后改用聯合粉磨工藝試生產。原球磨機系統(tǒng)配用的T-Sepa選粉機規(guī)格偏?。ㄒ姳?），制約了整個系統(tǒng)產能的更進一步發(fā)揮。目前，臺時產量只有115t/h（品種P.O 42.5#）。據測算，該公司1#磨生產品種P.C 32.5水泥的主機綜合電耗為27.5kwh/t；2#磨生產品種P.O 42.5水泥時的主機綜合電耗為29.0kWh/t。FQ工廠生產的水泥品種如表1，其主機設備表如表2：

  表1（FQ工廠產品明細表）

  表2 （FQ工廠主機設備表）

  2、聯合、半終粉磨工藝系統(tǒng)共同實施

  江西SC企業(yè)也是一家水泥粉磨站，原有一臺?3.2×13米球磨機（1600kW）1#磨，配Φ1.4×0.8輥壓機（2×500kW）組成聯合粉磨系統(tǒng)，其工藝系統(tǒng)如圖2所示，球磨機開路生產，臺產100t/h（品種P.C 32.5#）。

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  為了滿足企業(yè)擴大產能的需求，2014年初，該公司新上一臺?3.2×13米球磨機（1600kW），配一臺Φ1.5×1.0輥壓機（2×710kW）。應該企業(yè)主要求：輥壓機工藝系統(tǒng)設計成半終粉磨和聯合粉磨可相互切換模式；球磨機系統(tǒng)工藝為閉路，磨尾配一臺O-SEPA 改進型HFX-N2500高效選粉機，其流程如上圖4。項目于2014年9月竣工并投入生產。投產開始，用聯合粉磨工藝生產品種 P.O 42.5標號水泥。經一個多月的調試，臺時產量達到140t/h（品種P.O 42.5#）。2014年10月份，在市場銷售淡季，該廠將該生產線切換成半終粉磨生產工藝，生產水泥（品種P.C 32.5#）臺時產量達到160t/h。1#磨系統(tǒng)生產品種P.C 32.5水泥時的主機綜合電耗為27.0kWh/t；2#磨系統(tǒng)生產品種P.C 32.5水泥時的主機綜合電耗為23.0kWh/t ；另外2#磨系統(tǒng)生產品種P.O 42.5水泥的主機綜合電耗為27.0kWh/t。從現場生產數據分析可以看出，生產品種P.C 32.5標號水泥產品時，半終粉磨工藝系統(tǒng)在大幅提高產量的同時能降低單位產品電耗。其提產節(jié)電效果十分明顯。SC企業(yè)的水泥產品如表3所示。其主機設備表如表4：

  表3（SC企業(yè)產品明細表）

  表4（SC企業(yè)主機設備表）

  3、半終粉磨工藝系統(tǒng)球磨機開路實施

  貴州西南集團RX公司，原有兩臺?3.2×13米球磨機（1600kw），開路工藝生產。在2013年初，該廠回轉窯燒成系統(tǒng)經升級改造后，熟料產能得到了較大提升。原計劃將球磨機系統(tǒng)改造成簡單的輥壓聯合粉磨工藝系統(tǒng)。在磨前增加一臺Φ1.4×0.8輥壓機（2×500kW）和一臺V選。2013年底，該項目的設計及土建的施工工作都已結束。在2014年初，集團公司技術部門決定將該系統(tǒng)改造成半終粉磨工藝系統(tǒng)，在V選后新增一臺DSM2000型動態(tài)高效選粉機。其系統(tǒng)工藝流程如圖3。該技改項目于2014年8月一投入運行，就取得了較好的效果，臺時產量達到110t/h。且在生產過程中，兩條線系統(tǒng)可以實現在不停機的情況下，隨時都能切換生產P.O 42.5和P.C 32.5兩個品種的水泥。該工藝線的主機綜合電耗為25kWh/t。RX工廠的水泥品種如下表5：其主機設備表如表6：

  表5（RX工廠產品明細表）

  表6（RX工廠主機設備表）

  4、半終粉磨工藝系統(tǒng)球磨機閉路實施

  NFFY水泥公司，原有?3.8×13米球磨機（2800kW）一臺，聯合粉磨雙閉路工藝生產。在2014年初，在V選后新增加一臺TS2000型動態(tài)高效選粉機。將現有聯合粉磨系統(tǒng)改造成輥壓半終粉磨工藝系統(tǒng)。改造后的系統(tǒng)工藝流程如圖4。該技改項目于2014年6月投入運行，從該廠的目前運行來看，由于實施了半終粉磨工藝，臺時產量較技改前有所增加，達到臺產132t/h（品種P.O 42.5#）。該工藝線的主機綜合電耗為31.5kWh/t。生產出的水泥產品的需水量比技改前有所增加。NFFY工廠的技改前后對比如下表7：其主機設備表如表8：

  表7（NFFY技改前后對比）

  表8（NFFY工廠主機設備表）

  三、總結

  從以上幾個案例來看，利用輥壓機粉磨技術，所有項目均能達到提產和節(jié)能降耗的效果。提產方面，半終粉磨工藝系統(tǒng)優(yōu)于聯合粉磨工藝系統(tǒng)。尤其在生產品種P.C 32.5水泥方面，更能起到較好的節(jié)能降耗的作用。但在生產高標號的品種P.O 42.5水泥時，提產幅度不明顯。且對水泥的使用性能（如需水量及凈漿流動度等）會有些影響。這種由工藝系統(tǒng)造成水泥的需水量及使用性能的改變，應引起水泥企業(yè)的質量控制部門重視。將輥壓機粉磨工藝系統(tǒng)設計成半終粉磨和聯合粉磨能相互切換的雙工藝系統(tǒng)則更科學合理。