新型水泥粉磨生产线的设计与应用

新型水泥粉磨生产线的设计与应用作者：杭州湛蓝技术开发有限公司郑一麟投资者投资水泥粉磨站，从本意来说，是为了賺钱，而水泥生产是一个高能耗的行业，尤其水泥粉磨是高电耗的行业。所以，想在当前激烈的市场竞争中占据优势，可以在水泥粉磨中做文章，通过节约能源来降低成本。一个设计是不是先进的，是不是可以称为新型水泥粉磨站，首先要从技术经济指标来判定是否是一个节能型的水泥粉磨生产线，传统的水泥粉磨站的水泥粉磨电耗在38～45千瓦时/吨水泥，而新型水泥粉磨站水泥粉磨电耗在26～28kWh/t水泥。复合水泥的混合材掺加量增加5％～10％，这样，每粉磨1t水泥，可以降低成本20～30元。一个企业要想立于不败之地，就要看准国家行业政策的大方向。我们国家的政策很明确，水泥生产的布局是在矿区建立水泥熟料生产线，在大、中城市附近也就是靠近水泥销售市场建立水泥粉磨站，这样可以减少运输成本。如果把熟料生产线建在城市附近，那么每生产1t熟料，需要1.6t左右的水泥生料，也就是说要增加60％的运输成本。反过来，如果把水泥粉磨站和熟料生产线一起建在矿山，由于混合材大部分是城市产生的废渣，这些混合材要运到建在矿山附近的水泥厂里，磨成水泥后再运到城市，又增加了运输成本。因此，熟料生产线要建在矿山附近，水泥粉磨站要建在市场附近。其次，水泥要向高标号发展，低标号的水泥将会越来越没有市场。为了达到既符合国家的产业政策，又能賺钱的目的，主要解决三个方面的问题，一是建设地点；二是设计方案和设计中采用新工艺、新技术；三是建成后的科学管理。这里主要谈第一和第二方面的问题。建一个企业，不仅要求投资省，投产、快，关键是建成后经营要赚钱，一个企业建成后赚不赚钱，设计方案是最重要的因素。那么，首先要决定的是建在哪里，选择的依据是需求及运输条件。现在的思路是熟料厂建在原料产地，水泥粉磨站建在市场附近，即城市附近。因为熟料虽然要从产地运来，但是混合材大部分是城市产生的工业废渣，如果水泥粉磨站建在原料产地，这些工业废渣要从城市运到原料产地，制成水泥后，再从原料产地运到城市，多了一道运输成本。而且水泥粉磨站可以极大地消化矿渣、粉煤灰、炉渣等工业废渣，是一个绿色环保的产业。其次，厂址确定以后，确定总图方案是最要紧的，设计总图方案，要考虑两个问题：一是工艺流程布置要简明流畅，紧凑，不能浪费输送距离。总图运输要通畅，在南方，有水运的地方，可以利用水运的优势；在运河或者大河边上建设的水泥粉磨站，可以挖河同水道相通，建立自己的专用码头。这样，在原材料和水泥的运输上，每吨水泥就可以节省几元钱。比如嘉兴芽芽集团150万吨水泥粉磨站、上海檀溪实业公司年产200万吨水泥粉磨站、嘉兴锦江年产100万吨水泥粉磨站等都是采用这一方式。二是关于水泥粉磨，学术界一直有开路粉磨和闭路粉磨哪种工艺更好之争。其实不管是开路还是闭路，只要产品能为市场所接受就是好的，没有必要争论。从上海和浙江的实践来看，开路磨生产的水泥在搅拌站更受欢迎，因为开路磨的流程较为简单。采用的工艺流程最简单、操作最方便、工艺设备最少、投资少、节能、环保、能賺钱的设计，才是最先进的设计。新型水泥粉磨站同以往水泥粉磨站相比，具有更加节电、可以掺加更多混合材等优势，主要因为在设计中采用了几项新技术，取得了很好的效果。1.首先采用了辊压机＋分级打散机＋开流高细磨的粉磨流程。同圈流粉磨相比，流粉磨工艺流程简单，易操作，易管理，而且开流粉磨的水泥颗粒细度成正态分布，分布广。因此，水泥水化时水泥的密实度高、稠度高、坍落度小、水泥的早期强度大，受到混凝土搅拌站的欢迎，也符合水泥新标准。2.采用了辊压机。物料经过辊压机滚压后，物料的微观结构遭到破坏，矿物的晶格沿着晶面破碎或分裂，或者被扭曲，和用破碎机破碎到同样细度物料相比，更容易粉磨，易磨性好，产量高。采用辊压机后，磨机基本上不担任物料破碎的任务，磨机一仓最大的钢球只有Ф60mm，二仓、三仓全部采用钢段。物料经辊压机滚压后，必须经过分级打散，这样，进入磨机的都是2mm以下的细颗粒，其中绝大部分是粉状物料，粗颗粒回到辊压机继续滚压。有些水泥粉磨站，虽然也采用了辊压机，但是效果不明显，原因就在这里。有些把出辊压机的物料，根据边料粗、中料细的原理进行自然分级。但是，因为物料没有经过长距离的自由流动，所以边料虽然粗，但是含有很多细料，同时，中料虽然细一点，但含有很多粗颗粒。这样，中料进入磨机，由于磨机破碎能力不足，粗颗粒混杂在细粉中，无法研磨得很细，造成磨尾出渣口出渣很多，有的Ф4.2×11.5m的磨机甚至达到1t/h左右；同时，含有很多细粉的边料回到辊压机，又容易引起辊压机震动，甚至造成有的水泥厂用不用辊压机，磨机产量差的不多，用了辊压机反而电耗大大增加的情况，因而不采用辊压机＋磨机的粉磨方案。上海檀溪实业公司的年产200万吨水泥粉磨站采用HFGCG-140×800的辊压机+分级打散机+Ф4.2×13m的磨机联合粉磨的方案，产量达到140~150t/h，粉磨电耗27~28kWh/t.3.采用辊压机来粉磨水泥，还可以采用V型选粉机或者分级打散机。采用V型选粉机＋辊压机方案的工艺流程是：物料→V型选粉机→辊压机→V型选粉机粗粉→辊压机→V型选粉机细粉→袋式除尘器→磨机。这种工艺流程要求辊压机放大一个档次，对于整个系统来说，虽然产量可以增加15％左右，但是投资要增加，同时吨水泥电耗要增加1～2KWh.所以，同辊压机＋分级打散机＋磨机的方案相比，技术经济指标不如后面的。所以设计基本是采用辊压机＋分级打散机＋磨机的方案。4.要把水泥粉磨作为一个系统来看。使用了辊压机和打散机（或者V型选粉机），就要对磨机进行改造。磨内的隔仓板、出料蓖板、活化衬板、研磨体级配和一般的高细磨不一样，如果不进行改造，就达不到高产的目的。光靠磨机设备厂和辊压机设备厂是做不到这一点的，因此不能把磨房的设备割裂开来看，一定要作为一个整体。设计中要统一考虑计划磨机内部的改造。浙江建德松涛水泥公司年产50万吨、河南永城煤业集团汇龙水泥公司年产50万吨水泥粉磨站，就采用HFGCG-120×450的辊压机+分级打散机+Ф3.2×13m的磨机联合粉磨的方案，现在产量达到75~85t/h，粉磨电耗25~26kWh/t水泥。浙江建德松涛水泥公司的年产40万吨水泥粉磨生产线，采用HFGCG-120×450的辊压机+分级打散机+Ф3.0×11m的磨机联合粉磨的方案，现在产量达到65~75t/h，粉磨电耗25～26kWh/t水泥。浙江建德松涛水泥公司第二条年产50万吨水泥粉磨生产线，采用HFGCG-120×450的辊压机+分级打散机+Ф3.2×13m的磨机联合粉磨的方案，现在产量达到85~95t/h，粉磨电耗25～26kWh/t.5.采用辊压机＋打散机（V型选粉机）＋开路磨机方式进行水泥粉磨，一定要注意物料的水分问题。因为磨机里面的研磨体都是钢段，主要起研磨作用，所以对水分特别敏感，当物料水分超过1.5％的时候，磨机就没有产量，而当水分低于0.5％时，由于静电的作用，也会影响磨机的产量。所以物料的水分最好控制在1％左右。而水泥粉磨站主要的水分来自矿渣，因此可以对烘干机进行改造，采用新型的沸腾炉，可以烧劣质煤等，烧过的炉渣又可以作为混合材，实行固体废物零排放。同时对回转式烘干机的扬料板进行改造，改变物流和气流接触的时间，增加物流和气流之间的热交换，提高了烘干机的效益。6.在粉状物料输送中应尽可能地采用空气斜槽。这样可以增加水泥的均匀性，也可降低水泥的温度，减少设备的维修量，同时增加了水泥库的有效库容。