水泥联合粉磨工艺课件

Φ3.8x13m球磨机+TRP140-100辊压机联合粉磨系统1.水泥粉磨简介2.联合粉磨工艺流程3.联合粉磨主机设备水泥粉磨简介粉磨是水泥生产过程中耗电最高的环节.粉磨工序能耗主要体现在生料制备、煤粉制备和水泥粉磨的环节,其电量消耗约占水泥生产综合电耗的72%,.其中生料粉磨电耗约占水泥综合电耗的17%水泥粉磨电耗约占水泥综合电耗的32%因此,提高水泥粉磨效率,降低单位电耗一直是水泥厂关注的问题.过去在很长的时期内,由于工艺系统设备陈旧和落后,粉磨电耗一直居高不下,据1992年国家建材局统计显示,国内不同工艺的水泥粉磨系统电耗平均值为35～45kWh/t,而单独的普通球磨机粉磨系统电耗则高达40～46kWh/t不同规模水泥生产线粉磨工序能效指标项目国际先进水平全国先进水平国内平均水平1000～2000t/d（含1000t/d）原料粉磨（kWh/t生料）1620煤粉制备（kWh/t煤粉）2430水泥粉磨（kWh/t水泥）29342000～4000t/d（含2000t/d）原料粉磨（kWh/t生料）1617煤粉制备（kWh/t煤粉）2223水泥粉磨（kWh/t水泥）28324000t/d以上（含4000t/d）原料粉磨（kWh/t生料）1516煤粉制备（kWh/t煤粉）2022水泥粉磨（kWh/t水泥）2832生产线规模(t/d)熟料烧成热耗（kJ/kg）熟料综合电耗（kWh/t）水泥综合电耗（kWh/t）10003387～3471701102000～25003094～3136681003000～35003053～30736895～1004000～50002969～30536595100002927～296960-物料状态与易磨性的关系影响因素原料试验条件Wi标准值kWh/t对比试验条件Wi对比值(kwh/t)差值(％)粉磨工艺与设备熟料由颚破粉碎、球磨机粉磨18.60由挤压机粉碎，入球磨机粉磨16.03-14.1矾土矿20.6818.14-14.0生料11.808.54-38.2熟料21.95振动粉碎，球磨机粉磨19.62-11.9冷却与贮存熟料自然冷却15.61急冷13.06-19.5出窑7d测试20.07贮存40d测试18.12-10.8原料与配比水泥熟料95％17.67熟料80％，矿渣15％19.08+7.4熟料94%+沸石6％20.77熟料84％，沸石A(x/q)[(AlO2)x(SiO2)y]n(H2O)、矿渣各6％21.95+5.7熟料96％15.35熟料、钢渣、矿渣各32％22.15+44.3粉磨细度水泥80µm筛余4％19.7060µm筛余3.8％23.67+20.7100µm筛余5.2％19.32-2.0实际应用中的挤压机大幅度节电效果主要得益于其粉磨原理对物料易磨性的改善。熟料在急冷状态下的液相生成比例较高，矿物晶体较小而易于粉磨。贮存期长的易磨性优于短期出窑熟料。混合材及其配比对熟料易磨性的影响同于生料，即难磨材料的配入量愈大，粉磨愈难。水泥粉磨系统球磨机系统：由球磨机组成的开路、闭路粉磨系统。具有流程简单、能耗高的特点；辊压机粉磨系统：辊压机与球磨机组成的各种预粉磨系统（包括循环预粉磨、联合粉磨、半终粉磨等）已经成为水泥粉磨的主要方案，这是由于辊压机的粉磨效率约为球磨机的2倍左右，可以大幅度节电；辊磨终粉磨系统：粉磨水泥时辊磨(立式辊磨和辊筒磨等)的粉磨效率是球磨机的1.6~1.8倍，系统节电30%以上。不同粉磨设备能耗比较项目名称粉磨原理粉磨物料产品比表面积(m2/kg)粉磨系统电耗(kwh/t)球磨机（闭路）单颗粒粉碎及研磨P·O42.535034-36辊压机（+球磨机）料层粉碎、一次挤压P·O42.535028-30立式磨（合成水泥）部分料层粉碎及研磨P·O42.535026-28筒辊磨（闭路）料层粉碎、多次挤压P·O42.535024-26各类型粉磨系统特点比较名目粉磨物料立磨球磨辊压机辊筒磨粉磨机理挤压/研磨冲撞/摩擦压碎挤压/研磨粉磨动强度(MPa)1.5--4.52.5允许最大喂料水分（%）生料/矿渣283~81510产品细度（cm2/g勃氏水泥6000600055005000生产多品种水泥时最灵活不灵活中等中等研磨件平均寿命（年）水泥2321.5占地最少较多最多较少平均年运转率（%）85~9080~9580~8575~80系统总电耗（kwh/t）（3500cm2/g）21352522相当总投资（球磨=100）110100120130新型水泥粉磨系统的出现管磨机粉磨效率极低，能耗很高。研究和试验测定证明：球磨机的粉磨效率只有百分之几，其余为声能消耗、研磨介质与衬板的磨损能量消耗等。多年来各国专家们都在极力寻求提高粉磨效率的方法。立磨，具有增产节能的优点。但是，它对磨蚀性大的物料比较敏感，粉磨熟料时磨损严重，水泥粒度分布过窄这使立磨的应用受到一定的限制。原联邦德国科劳斯特尔大学选矿冶炼工学院Ｋ.逊纳特(schonert)教授对高压料层粉碎进行了深入的系统研究。试验表明,水泥熟料在50～300MPa的压力下就能结块成为料饼。料饼中已含有20～30%的细粉,有60%的物料颗粒小于2mm，就是稍大的颗粒内部也产生微裂纹，这样强度大大降低，对进一步粉磨极为有利。结果证明：料层粉碎比单颗粒粉碎能耗要低得多。由于物料是受到挤压作用，挤压的无效功比冲击的无效功要少得多。在此基础上出现了辊压机。1977年逊纳特教授申报了辊压机专利，并与伯力鸠斯公司合作，制造了世界上第一台辊压机。由于辊压机的显著增产节电效果，引起世界上几家著名水泥机械制造公司的极大关注。德国的伯力鸠斯（Polysius）公司、洪堡（KHD）公司，美国的富乐（Fuller）和丹麦史密斯（Smidch）公司都相继开发了自己的辊压机，并向世界各国提供。法国和日本也制造了辊压机。这表明辊压机正在世界上被十分迅速地大量推广采用。辊压机在破碎和粗磨阶段的高效率，使其在水泥粉磨过程中得以广泛应用。到目前为止，辊压机粉磨工艺系统主要是预粉磨和联合粉磨为主，应用实际表明无论在投资、运行成本、系统运转率以及水泥成品性能等方面都取得了满意的结果。根据有关国外资料介绍和国内众多应用事例的统计表明：预粉磨工艺可将原系统提高产量为30～40%，降低电耗小于20%（3～4kWh/t）；挤压联合粉磨工艺提高产量幅度可超过100%，粉磨系统电耗降低幅度超过30%（8～10kWh/t）。辊筒磨----HORO磨节能效果显著,工艺相对辊压机系统简单但对于难磨性混合材的适应能力差是导致其不能迅速,广泛推广的原因.某水泥厂水泥粉磨系统两次改造的结果注：*与原有的闭路球磨系统比较。辊压机预粉磨系统辊压机联合粉磨系统水泥粒度和水化效应水泥磨的越细,表面积增加的越多,水泥水化速度也就越快.强度相对提高.水泥颗粒大小与水化的关系:0～10μm水化最快.3～30μm是水泥活性的主要部分＞60μm水化缓慢＞90μm表面水化,只起微积料作用所以要掌握水泥的合理细度,才能保证水泥有较好的性能.与水泥的物理性能（特别是强度）密切相关的当属水泥中熟料及混合材的粒度分布。熟料的粒度分布会影响熟料的水化速度、一定时间内的水化程度、标准稠度需水量、混凝土的水灰比。熟料与混合材的粒度分布共同决定了水泥颗粒的最紧密堆积密度。事实上，我国多数水泥厂的现实情况是，使用80μm筛余或比表面积作为粉磨过程例行控制的依据，对水泥的粒度分布较少关注，80μm筛余或比表面积与颗粒分布均没有很好的相关关系。经验表明，在粉磨设备及其运转参数没有明显改变时，32μm筛余或45μm筛余能够很好地反映颗粒分布。使用32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据，在粉磨设备及其运转参数稍有改变时，可以通过简单的调节，比如选粉机的转数（风量），使32μm筛余或45μm筛余还保持在控制目标之内，因此，使用32μm筛余或45μm筛余可作为粉磨过程例行控制的依据，但若粉磨设备及其运转参数发生明显改变时则不能很好反映粒度分布。有一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常，如果使用32μm筛余或45μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据，并且32μm筛余或45μm筛余处于正常控制范围，可以增加测定另一个63μm的筛余，将测得的筛余与以往粒度分布正常的数据进行比较，如果增加测定的筛余数据与以往粒度分布正常的数据具有明显区别，则提示粒度分布可能具有明显变化。不同粒径水泥颗粒强度测试序号粒度区段（µm）抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）3d7d28d3d7d28d1≤206.27.48.536.844.556.3220-505.05.97.425.734.747.6350-702.23.45.112.619.530.2470-80000.802.14.2542.5矿渣水泥4.04.97.521.230.046.8影响粉磨效率的因素.1.粉磨物料的性质:⑴熟料中的C2S含量.如含量多易磨性差，物料难磨.⑵熟料的煅烧温度.如过烧或黄心料的易磨性差.物料难磨.⑶熟料的冷却.经过快冷的熟料易磨性好.⑷熟料经过一定储藏一段时间的比较好磨.因此生产C3S含量高些,煅烧正常,快冷的熟料是合理的.2.入磨物料粒度：⑴入磨物料粒度的减小，球磨机可以减小钢球直径，在装载量相同时，钢球数量增加，总的球的表面积增加，因而提高了钢球的粉磨效率。⑵入磨粒度由20mm降至15mm以下，产量提高达30%左右。⑶还可以降低破碎粉磨的总电耗。⑷熟料的入磨粒度在2mm较为经济.(在入磨前加装破碎设备)3.入磨物料温度可致使磨内温度增高,易使水泥因静电引力而聚结,严重时会黏附研磨体和衬板而降低水泥粉磨效率.入磨物料温度超过50℃磨机产量将会受到影响,超过80℃水泥磨产量将降低10%-15%.(防脱水)4.入磨物料水分物料的水分对磨机产量影响很大.物料平均水分在4%会使磨产量降低20%以上.严重时会粘堵隔仓板及发生粘球现象.入磨水分一般控制在1.0-1.5%为宜.5.产品细度与喂料均匀性.产品要求越细物料在磨内停留时间越长,要达到要求细度,就要减少喂入量,以降低物料在磨内的流速产品要求越细缓冲作用越大,黏附现象越严重.因此要确定经济合理的粉磨细度指标.喂料均匀也是很重要的.6.助磨剂助磨剂是一种提高水泥粉磨效率的外加剂.7.磨内通风是降低电耗的措施之一,加强通风,可以将磨内微粉及时排出,减少过粉磨现象.还能够及时把水气排出可以减低磨内及水泥温度.消除磨头冒烟.8.选粉效率与循环负荷选粉效率与循环负荷不是越高越好,因为选粉机本身不起选粉作用,只有同磨机配合才能提高磨机产量并降低热耗.一般闭路水泥磨循环负荷率控制在:200%-300%一般闭路水泥磨选粉效率控制在:50%-80%.9.研磨体的级配及装载量:它直接影响水泥的颗粒分布,对水泥质量影响很大.球料比决定物料的流动速度.还可以通过隔仓板,篦缝大小,装载量等的调节以充分发挥磨机的粉磨效率F*aG*cT*bη=(G*c)/(F*a)L=T/G一线水泥粉磨系统Φ3.8x13m球磨机+TRP140-100辊压机联合粉磨系统。能力：120t/h(P.O42.5，比表面积3400±100cm2/g)采用五组份配料其中熟料、石灰石、石膏、煤粉灰、矿渣库下增设下料溜子、棒条阀门、给料称—皮带输送入斗提。来自水泥调配站的混合料经计量、除铁后由胶带输送机、提升机喂入V型选粉机，V型选粉机分选出来的细粉进入水泥磨系统的高效选粉机。V型选粉机分选出来的粗粉经中间仓稳流后进入辊压机，经辊压机挤压后的料饼随出调配站的物料进入V型选粉机。磨机粉磨后的物料经出磨空气斜槽、提升机喂入高效选粉机，选出来的粗粉返回到磨机中再次粉磨。出磨气体单独进入一台袋收尘器，气体经袋收尘器进化后排入大气。收下的水泥与出磨水泥一起经空气输送斜槽、提升机等送至高效选粉机。工艺流程介绍出高效选粉机的细粉随气体进入高效袋收尘器，收下的水泥成品经空气输送斜槽、提升机等送至水泥库。气体经袋收尘器净化后排入大气。水