粉磨改造

粉磨改造（共8篇）

粉磨改造 篇1

四川某厂有多套Ф3.2m×13m的水泥磨机,由于原料水分较大,磨制P·C32.5R水泥时综合水分含量一般在3.5%左右,最高达4.3%,即使磨制P·O42.5水泥时原料综合水分也达到2.0%~2.5%,再加上原球磨机年代已久,机械传动效率较低,配制两种水泥时,台时产量在35~40t/h,系统工序电耗在45~50k Wh/t,能耗指标较高,系统经常发生球磨机隔仓板堵料与糊球现象,生产成本较高。

为了进一步提产降耗,降低水泥生产成本,该厂委托我公司对其中一套水泥磨进行技术改造。我公司采用自主研发的外循环立磨作为预粉磨装备,将球磨机系统改造为立磨预粉磨系统,用外循环立磨完成主要破碎与粗磨作业,球磨机完成最终水泥成品的加工研磨,在立磨外设计V型选粉机、高效精细选粉机实现原料水分的烘干。系统改造后台时产量提高至110~120t/h,水泥粉磨工序电耗降至30k Wh/t以下,实现良好的节能降耗指标,大大降低了水泥生产成本。

1系统技术改造措施

该厂其中一套Ф3.2m×13m的水泥磨(装机功率1600k W),原系统配置为不带预粉磨的开路磨,以磨制P·C32.5R水泥为主、P·O42.5水泥为辅。磨制P·C32.5R水泥时,由于原料水分较大,台时产量约35t/h,系统工序电耗约50k Wh/t;磨制P·O42.5水泥时,由于配料改变,原料综合水分稍低,台时产量约40t/h,系统工序电耗约45k Wh/t。该厂磨制两种水泥时,配料情况见表1。

我公司采用外循环水泥立磨+V型选粉机+精细选粉机的立磨预粉磨系统对该球磨机系统进行技术改造,其中外循环立磨为KVM22.3-P立磨(物料粉磨能力400~480t/h)。同步对球磨机内部构造进行改造并重新设计研磨体级配。球磨机内部改造主要措施:重新更换隔仓板,将隔仓板篦缝设计为6mm,通孔率控制在10%以下;二仓加设多道挡料圈;出料篦板重新设计,篦缝设计为6mm;研磨体重新进行级配设计与更换,减小平均球径,最大研磨体直径为30mm;将一仓阶梯衬板更换为大波纹衬板。考虑到水泥原料水分较大,用该厂窑系统的窑头废气对物料在选粉系统中进行烘干,新加入的高水分物料先进入选粉系统初步烘干后再进立磨进行粉磨,以防止系统出现堵料。

2改造后工艺流程

改造后系统工艺流程见图1。

来自配料站的水泥原料通过循环斗式提升机喂入V型选粉机,窑头热废气通过风机引入V型选粉机进风口,物料主要在V型选粉机里完成烘干及初步选粉,V型选粉机选出的细粉随热风进入精细选粉机,粗粉喂入外循环立磨进行粉磨,粉磨后物料排出立磨进入循环斗式提升机,并与来自配料站的新鲜物料混合,然后再喂入V型选粉机进行烘干和初步选粉;进入精细选粉机的细粉再次进行粉体分级,更细的粉体经过除尘器收集后喂入球磨机磨制成水泥成品,精细选粉机选出的粗粉返回立磨进行循环粉磨。物料的水分烘干主要在V型选粉机、精细选粉机以及两者之间的连接管道(根据水分大小设计热风管道长度)完成,精细选粉机将比表面积为220~280m2/kg的细粉选出喂入球磨机,球磨机基本起到细粉的研磨作用,破碎与粗粉粉磨全部由外循环立磨完成。

3改造效果

改造后,磨制P·O42.5水泥时,台时产量为115~120t/h,系统产量比技改前提高187.5%~200%,由于原料水分在2.0%~2.5%,需要的烘干热量较少,入V型选粉机的热风温度控制在70~85℃,即可实现物料在选粉系统中的烘干(入球磨机细粉水分<0.5%,以下同);磨制P·C32.5R水泥时,台时产量为110~120t/h,系统产量比技改前提高214%~243%,由于原料水分较大,需要的烘干热量较多,入V型选粉机的热风温度需要提高,控制在95~115℃,才可实现物料在选粉系统的烘干。

磨制P·O42.5水泥时,出球磨机水泥成品比表面积345~375m2/kg,标准稠度用水量26%~27%;磨制P·C32.5R水泥时,出球磨机水泥成品比表面积360~400m2/kg,标准稠度用水量25%~27.5%。

该技改项目于2015年12月份通过考核,磨制P·O42.5水泥时,系统工序电耗为28.97k Wh/t,比技改前降低约36%;磨制P·C32.5R水泥时,系统工序电耗为28.78k Wh/t,比技改前降低约42%。技术改造后,磨制两种水泥时,粉磨电耗均小于30k Wh/t,满足合同设计要求,大大降低了水泥生产成本。

4结论

用外循环立磨将开路粉磨系统改造为立磨预粉磨系统、利用窑头废气在选粉系统实现高水分水泥原料烘干的实践效果显著,改造后系统产量提高约200%,电耗降低35%以上,达到节能降耗、水泥生产成本大幅度降低的目的。

粉磨改造 篇2

水泥工业需要粉磨大量的矿物质原料。如何降低粉碎能耗，提高产量和质量，使粉磨过程最优化，一直是水泥行业科研人员的努力方向。普通管磨机粉磨水泥时，一是当产品的比表面积超过400m2/kg时，就会产生糊段和结块现象，但采用小规格的研磨体，由于单位重量的个数多，比表面积大，单位时间内冲击研磨物料的次数多，水泥粒度分布曲线陡、强度高，粉磨高细水泥亦不会发生水泥凝聚和结块现象；二是由于物料在磨机内各个部位不同粒径的物料混杂在一起不利于用不同的研磨体进行破碎或研磨，从而造成能耗高、产量低。近年来对管磨机进行磨内筛分技术改造（亦称高产高细磨内改造技术）由于其不增加设备动力，只是对磨机内部结构进行改造。可以达到提高产量，降低电耗，提高成品比表面积的目的。同时由于投入少，技术改造时间短，所以很受欢迎。

XCM 磨内筛分技术改造其原理是在普通管磨机内设置筛分装置取代原有的隔仓装置，对前仓物料进行强制筛分，拦截大颗粒，让这些大颗粒仍然回到球仓内继续用大尺寸的钢球进行破碎，合格的细料进入后仓。同时根据物料本身的特性、粒度、工艺状况，各仓配以合适球、段级配，以控制进入后仓物料的平均粒径。细磨仓采用大表面积的小规格研磨体，大大提高磨机的研磨能力，从而获得高产量、高比表面积的成品，最大限度提高磨机粉磨效率。

XCM磨内筛分技术改造实质是使物料在磨内用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分，从而可使物料在电耗较低的情况下磨成成品。

那么怎么样将一台普通的管磨机改造成高产筛分磨机呢？笔者认为必须从三个方面入手：一是要选择性能好的磨内筛分装置；二是要对磨机的内部的工艺参数进行科学的调整；三是改造过程中双方的交流配合，三者缺一不可。

一、筛分装置

作为磨内筛分技术改造的核心装置——筛分装置性能的好坏是普通管磨机改造能否成功的前提。那么怎样的筛分装置才是一个好的筛分装置呢？笔者认为：一是筛分动力要大，用重力作为筛分动力辅以径向堆积压力进行筛分，才能使筛分效率高，筛分彻底；二是过料能力强，有好的筛分动力不一定过料能力就好，还必须有较大的筛分面积，使粗细料尽快筛分；三是通风能力强，最大限度改善磨内通风，降低磨内温度，防止磨内不良现象发生； 四是自洁能力强，消除筛分装置的堵塞现象；五是料位调节功能，可以使球仓保持最佳的料球比，以充分发挥球仓的粉碎效率；六是使用寿命长，这点往往在改造过程中被多数使用厂家所忽视。目前绝大部公司所采用的筛分装置大致分两类，一类是扬料板不带筛分板，使用寿命较长。但筛分功能由轴向筛分板完成，由于筛分动力为侧向堆积压力，筛分不彻底，性能较差；另一类是扬料板带筛分板，筛分动力为重力，筛分彻底性能好，但磨损大、使用寿命短。由于制造能力的限制，不少制造厂家偷工减料，筛分板一般用S=1~2.5mm不锈钢板或S=3mm冷轧钢板制作，寿命一般在6—12个月。

二、磨内工艺参数的确定

有了好的筛分装置只是普通管磨机改造成筛分磨的一个基础，更重要的是磨内改造工艺参数的确定，磨内工艺参数的确定直接决定了改造的成败。不少做磨内改造的公司由于技术力量不足，只是凭经验确定筛孔的大小，进行级配和仓长的调整。磨内改造成了一种撞大运，成了更好，成不了就一走了之。造成大多数磨内改造效果不明显。为了科学地进行磨内改造，我们利用外资企业的独特优势，由兴城技术研发中心进行大量的试验和数据处理，在中国首次提出磨内筛分工艺参数确定的科学理论，并在实践中取得了良好的效果。

2.1、筛分循环负荷率和筛分效率

筛分循环负荷率

筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点;筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞。不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。因此合理的筛分循环负荷率对于管磨机磨内筛分改造很重要。

2.2、仓长

管磨机进行磨内筛分改造，确定仓长非常重要。仓太长，筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点。仓太短，筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞，不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。而且每个仓仓长确定的方式和侧重点是不一样的。

2.3、筛分装置的筛径

筛分装置的筛径的确定主要由前仓长度、入磨物料的平均粒径、筛分循环负荷率和物料的水分和物料的种类等因素决定。

2.4、钢球、钢段级配

普通管磨机经过磨内筛分改造后，使物料在磨内各仓用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分。各个仓内的物料粒径组成发生了变化，同时物料流速加快，产量增加，因此各个仓的研磨体级配要作适当调整。

三、磨内改造过程中的注意事项

在中国管磨机磨内改造中失败的案例较多，或者说双方合作满意的较少。就我们调查后发现失败的原因大致有以下几个因素。

1、筛分装置的性能差，对整个磨内改造技术不完全掌握。只是更换筛分装置就万事大吉了。造成效果不明显，甚至出现负作用。

2、从事磨内改造的厂家或人员为了做成业务，片面夸大磨内改造的效果。结果在改造过程中实际的效果和被改造的厂家希望值相差过大，造成双方合作不愉快。笔者曾见国内一家公司宣传一磨内改造案例提高产量100%，后来经笔者了解后得知，在改造过程中磨机前面加了辊压机作预粉磨，这是典型的误导消费者。实际上对于运行正常的管磨机进行磨内改造产量提高一般在15-20%左右，降低电耗20%左右。

3、改造前的沟通不够，双方配合不协调是失败的另一个很重要的原因。从事磨内改造的人只是懂磨内改造这项技术和结累一定的实践经验，这些往往多是共性的东西。而对于每台具体的磨机而言，真正了解的是使用磨机的厂家。不少厂家在改造过程中匆忙进行，从事磨内改造的人不深入了解整个粉磨系统的工艺状况，根据经验进行。而生产厂家以为是从事磨内改造人的事。结果在过程中达不到预期目的时，相互责怪，造成技术改造以失败告终。

因此要搞好磨内筛分改造，不仅要有好的筛分装置，丰富的实践经验。双方还要有良好的心态，对改造后的效果有一个正确的估计，不能过分夸大。不能偏面地追求产量，而更要注重节能效果。在改造实施过程中，双方要充分交流与配合。只有双方充分的交流后对整个粉磨系统的工艺状况有了足够的了解。同时，磨机使用厂家有条件的要做磨机改造前的筛余曲线，磨内不同部位的粒径分析。双方共同制订出详尽的改造方案和实施计划，并在实施过程中根据实际情况作出调整。只有这样才能取得好的效果。

四、突出效果

4.1与普通高细磨和其他型式筛分磨相比

运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨与普通高细磨和其他型式筛分磨相比具有明显的优势，主要体现在以下几个方面：

1)普通高细磨的筛分腔窄，球仓的小钢球或破球以及块状物料很容易进入筛分腔而卡住，使立筛板变形或破损，影响筛分效率，而XCM筛分装置不存在这种缺陷结构；

2)普通高细磨的筛分依赖于内置的“立筛板”，物料从前仓到后仓的流动完全依赖磨内物料料面差来完成，是一种侧向堆积压力作用的“静态”筛分；而XC筛分装置采用的是滚动筛，物料在滚动筛上运动的同时进行筛分，因此是一种重力作用的“动态”的筛分，筛分效率更高。

3)普通高细磨的筛分板是平面结构，很容易变形和破损，而XC筛分装置中用于筛分的滚动筛是立体结构，难于变形和损坏。

4)宝利分选磨内置的物料分选系统设计了径向立式筛板，取消了普通高细磨中的盲板，这一结构设计对解决长磨机粉磨过程中糊球、糊段、通风不良尤为有利。

4.2与闭路磨相比

运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨,它的高效率主要来源于大比表面积的微锻和内置的物料筛分系统，综合两者的特点具有相得益彰的效果，它与传统的闭路磨相比有着不可争辩的优势，主要体现在以下几个方面：

1)投资省

以φ2.4×13m磨机为例，闭路磨系统包括选粉机、提升机、回灰输送设备以及土建设施投资大约在80万元左右，而选择我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置，仅需15万元左右(主要包括: XC筛分装置、XC活化装置、XC磨尾卸料装置)。用户可磨机本体部分外购，“内脏”由我公司配置。

2）磨机产量

普通闭路磨由于选粉机选出的粗粉进入球仓，对球的冲击形成缓冲效应，削弱了球的破碎能力，影响磨机产量的发挥。而我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨的破碎仓和研磨仓有着严格的分工，球仓主要“破”，锻仓主要“磨”，内置物料筛分系统。能及时将破碎仓的细粉选出并送入研磨仓，提高球仓及锻仓的破、磨效率。一般情况下，在同样比表面积条件下，对普通闭路磨运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置改造，产量都有较大提高。

3）节约能耗

闭路磨的生产工艺相对复杂，需要一台选粉机和2～3台提升、输送设备，因此需提供大量的电能来支持这些设备的正常运行。运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨为开路生产，内置XC筛分装置随磨机筒体运转无须动力。以φ2.2×7.5m闭路磨为例，选粉机加上提升及输送设备总装机容量85kw左右，改造后每天节约电费800元，年费用27万元左右。

4）提高比表面多掺混合材

普通的闭路磨（指配转子式选粉机或离心选粉机）水泥比表面积在300㎡/㎏左右。而运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨的粉磨工艺为开流生产，加上微型钢锻的高效率研磨，水泥比表面积都可确保340㎡/㎏以上，水泥三天强度提高3～5Mpa,至少可多掺混合材5%左右，吨水泥生产成本下降5元左右。

5）改善水泥颗粒级配，提高水泥品质

水泥颗粒级配对水泥性能有直接的影响，特别是32um以下颗粒含量对强度增长起主要作用，而大于65um的水泥颗粒难于水化，活性很小最好没有。运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨可改善水泥颗粒级配，提高水泥品质。以φ2.4×11m闭路磨机为例，对改造前后的水泥产品分别取样，测试结果如下：改造前细度控制≤3%，产量在24.5t/h左右，32um以下水泥颗粒累积分布为54.93%,大于65um的水泥颗粒累积分布为21.98%;改造后为开路磨，在同样工况条件下细度控制≤4%，产量在23t/h左右，32um以下水泥颗粒累积分布为82.91%,大于65um的水泥颗粒为2.5%。水泥三天强度平均提高4.6Mpa。

6）物资消耗和设备运转率

由于闭路粉磨系统工艺相对复杂，设备增多，人力、物力、财力消耗在所难免。取消选粉机运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨为开流磨，简化了工艺流程，设备运转率大幅度提高。

7）研磨体消耗

由于锻仓主要以研磨为主，加之微锻选用优良材质，微锻的消耗相当低，约30克/吨水泥左右；微锻的冲击力小，因而锻仓衬板的磨损亦相应减小，钢球的消耗与普通磨机差不多。

8）劳动强度及劳动环境

水泥联合粉磨系统的优化改造 篇3

1 工艺流程和主要设备

该粉磨系统是以CLF180-80-D-DS辊压机和Φ4.2m×13m球磨机为主的水泥联合粉磨系统, 其工艺流程见图1, 主要设备参数见表1。

2 存在问题

1) 循环风机振动大, 磨损大, 风叶积灰严重。该风机的安全平稳运行周期不到两个月, 无法保证其连续运行, 在实际生产中, 被迫实行关闭风门小风量运转。由此造成: (1) 系统偏离正常的工艺操作控制参数, 不同程度地限制了系统能力的发挥; (2) 增加了职工的劳动强度, 也增加了系统的维修费用。

2) 粉磨与选粉工况匹配不佳, 粉磨效率低, 选粉效率低, 最终造成系统产能低, 达不到设计能力。水泥性能较差, 用户对产品质量的满意度降低 (例如用户反映水泥凝固慢、早期强度低等问题) 。

3 改造优化方案

通过现场的运行观察和多方考察论证, 该系统的工艺设备匹配基本合理, 通过局部改造完善, 优化操作, 能够改善产品质量, 实现产量达标。该公司生产P·O42.5水泥, 改造前后的配比见表2。

%

2010年5月我们利用停机检修时间, 对现有系统从4个方面进行改造完善:

1) 更换循环风机。采用高效、低阻、低转速、叶轮经过耐磨特殊处理的双支撑传动风机 (型号为BB50-24.2F) 。2台风机性能参数对比见表3。

2) 改造旋风分离器, 适当缩小进风口面积, 提高进口风速, 加长平直进风管道和中筒, 提高其分离效率, 降低进入循环风机的粉尘量, 减小其对风机风叶的磨损。改造前后循环风机和旋风分离器工况参数见表4。

3) 调整球磨机的研磨体级配 (见表5) , 进一步提高球磨机的研磨能力, 改善成品的颗粒组成 (见表2) , 实现磨机与选粉机的理想匹配。级配调整前后粉磨系统工况参数见表6。

4 改后效果

挤压联合粉磨系统的优化改造经验 篇4

1 第一阶段

1.1 存在问题

2008年~2010年熟料物理及化学分析见表1。两台磨机粉磨P·O42.5R水泥台时产量为83~88t/h, 粉磨P·Ⅱ42.5R水泥台时产量为80~85t/h。

产量低的主要原因有:

1) 对熟料易磨性存在误解。期间我公司一直认为是熟料易磨性差导致台时产量低, 但通过送样给合肥水泥研究设计院做易磨性试验, 得出的结论是易磨性中等偏上。从表1结果来看, 熟料质量基本保持一致, 易磨性指标也就波动不大。

2) 磨尾排风机风门开度控制在30%。当时针对水泥筛余大和比表面积仅保持在350m2/kg的情况, 通过减少主风门开度的手段控制磨内流速, 以保证产品质量。但这样操作的磨机通风不良, 糊球糊段严重, 磨内温度高, 出磨水泥温度>130℃, 因此在2009年增加了一套磨内喷水系统来降低水泥温度。

3) 采用助磨剂后, 对改变磨内糊球糊段现象、增强粉磨效率和提高台时产量的效果不明显。

4) 对挤压打散系统认识不足。

1.2 采取措施及效果

就上述问题, 2010年公司对2号水泥磨进行试验性调试, 主要采用间隔封堵打散分级机筛网、封堵Ⅰ仓提升板出料口和调大Ⅱ仓段径 (Φ25mm×30mm和Φ20mm×25mm各5t) 的方式, 来控制打散分级后的入磨物料细度和磨内物料流速, 进而提高磨机台时产量。调整后, 磨机产质量并没有改变, 仍然糊球糊段, 出磨水泥温度仍然高, 并且因为封堵打散分级机筛网的原因, 打散分级机转速没有跟着调整 (保持200~250r/min) , 导致细粉大量回辊压机, 辊压机严重偏辊, 振动非常频繁, 甚至损坏。

1.3 小结

此阶段磨机运行问题比较多, 关键在于挤压系统的问题没有根本解决, 系统用风的控制违背高产高细磨设计初衷, 故在这一阶段磨机台时产量低、电耗高。

2 第二阶段

2.1 采取的措施

2010年8月份, 再次对水泥磨作出调整:

1) 改小风量操作为大风量操作, 磨尾排风机风门开度控制在85%~100%, 大大提高了磨内通风效果。

2) 合理选用助磨剂, 糊球糊段现象有所改善, 但没有根本消除。

3) 对打散系统再次调整, 更换以前封闭的筛网, 改为带5mm孔径的筛网。调整下沉的反锥喇叭口和风轮的间隙, 风轮吹风量恢复, 使细粉及时入磨, 减少回辊压机细粉, 消除了辊压机的振动隐患。

4) 对破损辊面及时修复, 调整两辊的工作压力, 由7.5MPa提高到8.5MPa, 重视两辊的间隙平衡, 杜绝偏辊运行。

5) 拆除封堵的Ⅰ仓提升板出料口, 恢复出厂原样。同时提高Ⅲ仓填充率到33%, 以控制磨机流速。

2.2 效果及分析

2.2.1 粉磨系统

粉磨P·Ⅱ42.5R水泥平均台时产量为90t/h左右, 筛余为2.0%~4.0%;粉磨P·O42.5R水泥平均台时产量为95~100t/h左右, 台时产量上一台阶, 基本满足公司要求。这一阶段重视了挤压打散系统的能力发挥以及操作观念的重要突破。但是, 此阶段磨机粉磨性能发挥不佳, 糊球糊段现象没有从根本上消除, 同时挤压打散系统运行没有达到预期。

2.2.2 选粉系统

2011年7月底, 开路磨改成闭路磨系统完工, 通过摸索得出, 选粉机转速1 000~1 100r/min, 通风机电流399A, 转速850r/min, 袋除尘器进口压力-2 600Pa, 出口压力-3 600Pa, 粉磨P·O42.5R水泥台时产量90~95t/h左右 (超过此值磨头有扬尘现象) , 能保证成品80μm筛筛余≤2.0%, 出磨水泥温度大大降低, 基本上在70℃左右, 但台时产量没有大的改变, 只起到控制细度和降温作用。与厂家调试人员沟通, 其认为选粉机选型小了 (HES-N1500最大处理量90t/h) , 因为我公司选择选粉机时是根据当时的台时产量来选择, 现阶段台时产量已经超出了选粉机的设计。2011年10月份对2号磨磨内检查, 筛余曲线见图1。

从曲线观察看, Ⅰ仓因选粉机回料的原因, 填充率过高, 破碎效果不明显, 细碎作业转嫁到Ⅱ仓和Ⅲ仓, 磨机运行不是很理想。

2.3 小结

水泥磨经过第二阶段的调整后, 虽然产量有一些提高, 但是比表面积徘徊在350m2/kg左右, 磨内温度高, 糊球糊段严重等现象并没有根本解决, 且2号磨因为选粉机的原因, 电耗比1号磨上升2k Wh/t, 两磨生产情况对比数据见表2。

2号磨机加装选粉机后没有取得预期效果, 且电耗高于1号水泥磨, 故公司决定停用。

3 第三阶段

3.1 存在问题分析及采取措施

2013年3月份, 针对第二阶段遗留问题, 此次技改以1号磨为试点, 分别从挤压打散系统的能力发挥、中控操作方法的重新调整和磨内球段级配的针对性调整等几方面进行技改。

3.1.1 挤压打散系统

1) 粗粉回料。技改前中控操作打散分级机转速过低, 基本在200r/min, 回辊压机的物料中粉状料过多, 使辊间隙变小, 物料通过量变小, 辊压机电流保持在25~26A, 料床粉碎的功效大打折扣。此次技改后要求打散分级机转速在400~500r/min, 细粉尽量入磨, 减少入辊压机细粉量。经一段时间观察, 辊压机电流明显上升, 基本保持在28~32A, 做功量增加。

2) 辊压机斜插板。斜插板位置不当会造成辊压机入口内料柱压力过大或过小, 对形成稳定料床有影响。为此, 设计一个200mm×300mm方形下料管代替斜插板, 但因尺寸过小, 物料过于集中在狭小面积下料, 引起辊压机辊面严重磨损, 辊面形成宽300mm深20mm的沟槽, 且偏辊频繁, 对辊压机轴承运行影响非常大, 产量并没有明显的提高。后采用200mm×600mm方形下料管, 运行一段时间观察, 辊面磨损趋于正常, 偏辊现象明显减少, 但是无法在线调整通过量。

3) 辊压机侧挡板。此次调整侧挡板固定位置, 确保其与辊子端面间隙在2mm, 使物料尽量从辊压机正面受挤压通过, 同时密切注意侧挡板的磨损情况, 及时维修补焊或更换, 防止漏料, 尽量控制“边缘效应”。

4) 打散分级机。由于挤压联合粉磨系统的特点, 辊压机相当于粗磨仓, 打散分级机相当于选粉机。因此, 辊压机与打散分级机组成的系统是相互关联, 密不可分的。打散分级机能及时把挤压过物料中的合格品分选出来, 这是保证辊压机良好挤压效果和高产的前提, 因此打散分级机作用发挥的好坏, 直接影响辊压机的正常运行和挤压效果。此次与合肥院工程师沟通, 改造打散分级机筛网, 将原5mm筛网更换成一套0.9mm孔径的筛网, 经观察, 改造前入磨物料80μm筛筛余在65%~70%, 改造后在51%~55%, 成品量大大增加, 同时入磨粒度也大幅度下降, 为提高磨机台时产量做好了准备。

5) 辊面磨损。辊面磨损严重势必会造成物料未被完全挤压, 只产生较少微裂纹甚至不产生, 直接影响挤压产品中成品的含量和易磨性。所以我们一有停机机会时认真检查辊面磨损情况, 并及时修复, 保证挤压效果。

3.1.2 磨内调整

打散系统技改后入磨粒度大大降低, 入磨物料5mm颗粒筛余为0%, 因此, 磨内研磨体需要重新级配, 在2013年3月底通过紧急停机的方式做了1号磨磨内筛余曲线, 通过曲线发现Ⅰ仓和Ⅱ仓物料流速过快, 需要对Ⅰ仓和Ⅱ仓球段适当调整, 剔除Ⅰ仓Φ60mm球, 用Φ30mm球补充;Ⅱ仓去掉Φ25mm×30mm和Φ20mm×25mm规格钢段, 重新进行级配, 通过Φ18mm×20mm、Φ16mm×18mm、Φ14mm×16mm和Φ12mm×14mm等规格钢段合理配合来实现, 三个仓的填充系数为30%、32%和33%, 形成阶梯递增来控制磨机系统流速。调整前后研磨体级配情况见表3。4月23日再次急停机验证1号磨研磨体级配效果, 调整后Ⅰ仓和Ⅱ仓物料筛余和比表面积有明显的改变, 磨内筛析曲线见图2。

由图2可见, 水泥细度明显降低, 比表面积提高到360~370m2/kg之间, 粉磨P·O42.5R水泥台时产量稳定在110~115t/h, 粉磨P·Ⅱ42.5R水泥台时产量稳定在100~105t/h, 出磨水泥温度<125℃。磨内温度高和糊球糊段现象消除, 入磨检查各仓球段都非常光滑, 粉磨效率提高明显。磨机工况进入良性循环, 还有进一步提产的空间。

3.1.3 优化中控操作

1) 关注各秤体下料, 出现偏多、偏少和卡料情况时, 及时通知现场调整, 保证下料的均衡稳定。2) 控制中间仓料位, 避免时高时低、卡料和空料的现象。3) 打散分级机转速必须控制>400r/min, 使细粉少量回中间仓进入辊压机, 细粉越低, 中间仓物料流速越好控制, 仓重也就越好控制, 进入辊压机细粉越少, 细粉从辊间冲过造成塌料的几率也就越低, 辊压机的效率发挥就越充分, 反之亦然。4) 对窑煅烧熟料的控制。经研究表明, 辊压机对脆性空隙较多的物料挤压效果好, 如C3S含量高的熟料、急冷效果好的熟料和放置一段时间后的熟料等, 这些物料的易磨性较好。而对KH值低C2S含量高的熟料、死烧熟料和黄心料等易磨性差的物料挤压效果就差。

3.2 小结

1号水泥磨通过对挤压打散系统、磨内研磨体级配和中控操作理念的调整, 产质量又上一个新台阶。目前, 1号水泥磨存在的问题是Ⅱ仓小段堵塞篦缝仍然存在, 工艺停机清理篦缝次数稍多, 辊压机下料溜子磨损大且通过量无法在线调整。下一步技改方向是如何消除篦缝堵塞, 减少清堵次数;恢复辊压机斜插板, 实现在线调整和避免偏辊损坏轴承, 提高磨机的运转率。

4 第四阶段

从2013年6月到现在, 在1号磨第三阶段技改的基础上, 为稳定并提高磨机的台时产量和运行, 对两台水泥磨进行了再次的技改和优化。

1) 注重挤压打散系统的运行。对打散分级机0.9mm孔径筛网磨损快的问题, 通过在落料位置加装一层规格为500mm×300mm×5mm (长×宽×厚) 孔径8mm筛网来控制磨损时间, 尽量减少大颗粒入磨。从使用效果来看, 基本保证半年的使用寿命。

2) 技改斜插板。采用齿轮+齿条, 用电控的方式来控制斜插板的插入深度, 从而方便地控制了循环负荷。从使用效果看, 基本达到要求。

3) 重视辊面的保持。两台辊压机更换了新的辊子, 辊面得到良好的恢复, 并根据生产及销售的情况制定辊面维修计划。

4) 重视磨内物料流速的影响。将两台水泥磨Ⅲ仓的2环活化衬板更换成阻流衬板, 在保证磨机通风条件下, 有效地控制了物料在磨内的流速, 筛余和比表面积较第三阶段稳定性大大提高。

5) 重视侧挡板的使用。侧挡板在使用过程中因振动的影响会使顶紧螺栓松脱, 边缘漏料增大, 辊压机功率大幅下降, 只能通过现场巡检工不断调整顶紧螺栓来保证, 需做下一步技改完善。

6) 中控操作方面给出一定合理操作参数, 对辊压机功率、循环量、仓重、打散分级机转速和磨机主风门的控制进行优化, 主要目标是使辊压机功率保持高位运行。

5 经验总结

经过上述4个阶段的技改过程, 我们总结出以下经验。

1) 控制入磨熟料的质量。要求中控加强窑头煅烧火力, 确保出窑熟料强度发挥, 加强篦冷机操作, 确保出窑熟料达到急冷效果, 为磨机台时产量的发挥打好基础;并与化验室做好沟通工作, 控制好三率值, 特别是硅酸率的控制, 在2014年5~9月份, 因公司使用含硅量高的黑石, 此阶段硅酸率控制较高 (n≥2.6) , 出窑熟料结粒较散, 辊压机做功量大幅度下降, 粉磨P·O42.5R水泥磨机台时产量由115t/h下降到95t/h左右。熟料结粒的好坏直接影响到磨机的产量。

2) 中控操作注重发挥辊压机的做功功率。通过打散分级机转速和斜插板的配合, 合理调整循环负荷量, 使辊压机电流保持高位运行。

3) 加强挤压打散系统的维护。维护好侧挡板的密闭性和辊面的完整性, 使系统处于良好运行状态。我公司通过周计划的方式实现每周维护一次侧挡板和辊面的目标。

4) 运行过程中配合化验室, 检查入磨物料的筛余, 根据其变化验证辊压机做功情况, 同时判断打散分级机0.9mm孔径筛网磨损情况, 及时调整和修复。

5) 在生产过程中合理调整磨内研磨体级配, 控制好磨内物料流速。

6) 控制入磨物料的温度, 主要是熟料温度, 2014年因超产的原因, 熟料冷却效果较差 (>150℃) , 磨内糊球糊段现象再次发生, 磨内工况改变厉害, 出磨物料筛余变大, 比表面积变低, 台时产量难提高。通过采取磨前搭配冷熟料和入磨长皮带洒水等措施后, 控制入磨物料温度<95℃, 台时产量可提高3~5t/h。

7) 助磨剂对产量的影响较大, 在2014年5~9月份因熟料结粒 (n高) 和温度高等原因, 粉磨P·O42.5R水泥台时产量较低 (95t/h) , 在熟料质量无大的改变情况下, 进行了掺加助磨剂的试验。结果证实, 助磨剂能够影响台时产量10t/h左右。

总之, 入磨物料的结粒、温度、磨内流速、辊压机功率和助磨剂都是影响磨机台时产量提高和稳定的关键因素。

6 改后效果及磨机运行管理目标

2010年~2014年生产P·O42.5R水泥产质量及性能对比见表4。为使磨机良好运行, 我公司加强了设备管理, 提出了严格的中控控制目标, 见表5。

水泥粉磨工艺发展趋势及改造要点 篇5

水泥系由水泥熟料、混合材、石膏及其它材料(如助磨剂)共同或分别磨细而成的具有水硬性的微米级粉体。现代水泥粉磨技术新观点认为:好水泥是“磨”出来的。当今世界水泥粉磨技术已呈现多元化趋势,且粉磨设备也向大型化、低耗高效及自动化方向发展。随着科学技术的不断进步,水泥粉磨机理已不再局限于传统的低效率球、段研磨方式,而是逐步向高效节能的辊磨过渡。

就目前水泥粉磨工艺流程而言,有以下几种:即管磨机(开路或闭路)粉磨系统、立磨粉磨系统、筒辊磨粉磨系统及辊压机终粉磨系统等。粉磨过程电耗要占水泥总电耗的70%以上,粉磨工艺的选择与应用直接影响到水泥的产、质量及生产成本,在水泥制备中占有举足轻重的地位。

本文拟就水泥粉磨工艺发展趋势及改造要点进行相关的技术探讨,谬误之处,恳请业界各位同仁予以批评指正。

1 水泥粉磨工艺现状及发展趋势

纵观现代水泥粉磨工艺,绝大部分工艺流程仍以管磨机作为粉磨设备。目前,国内水泥管磨机设计直径已到!5m左右,产量在150t/h以上。国际上已设计出"5.8m以上的大型管磨机,用于粉磨水泥,台时产量达200t/h以上。管磨机的粉磨机理是利用筒体旋转过程中将能量传递给衬板,由衬板提升、抛落研磨体对磨内物料进行冲击破碎、研磨而完成粉磨作业。管磨机内所用的研磨体形状多为传统的圆球和柱状段,圆球形研磨体对被磨物料以点接触方式进行冲击破碎,粉磨效率较低。尤其是当入磨物料粒度尺寸较大,易磨性差时,管磨机低效率、高电耗的矛盾更为突出。

为了改善粉磨作业条件,提高磨机系统产量、降低粉磨电耗,水泥工程技术人员从缩小入磨物料粒度入手,通过优化设计衬板工作表面形状、改变磨内各仓研磨体的提升,抛落轨迹以及采用助磨剂等技术手段,在一定程度上,大幅度提高了磨机的生产效率。

由管磨机的粉磨特性分析可知,这种工艺流程磨细功能有余,破碎能力不足,大粒度物料由磨机粗磨仓破碎是不合理的。所以,设置高效而稳定的磨前物料预处理工艺、缩小入磨粒度,将管磨机粗磨仓的部分或全部工作移至磨外完成,是实现磨机增产、降耗最有效的技术途径。

入磨物料粒度d与磨机生产效率Kd的关系,可由下式计算得出:

式中:Kd——磨机的相对生产率(或称粒度系数);

G1、G2——给料粒度分别为d1、d2时磨机的产量,t/h;

X——指数,与物料特征、产品细度、粉磨条件有关,一般在0.10~0.25。

现以X=0.20为例计算出不同给料粒度时磨机的相对生产率Kd(见表1)。

表1中数据说明:入磨物料粒度越小,磨机相对生产率越高。在其它工艺条件不变的前提下,缩小入磨物料粒度是管磨机增产、节电的关键因素。

水泥粉磨工艺中,除管磨机流程外,20世纪80年代中期在德国问世的辊压机原主要用于水泥生料和水泥熟料的预粉碎,即半终粉磨。辊压机的粉磨机理为料床粉碎,现阶段已由过去的半终粉磨引申过渡到用于水泥制备的终粉磨。被两只高压对辊挤压的物料产生大量的裂纹和细粉。通过将挤压后的料饼打散分级分选后形成闭路循环,成品被选出,粗颗粒物料再入辊压机粉碎。辊压机系统的电耗虽低于管磨机粉磨系统,但采用辊压机终粉磨制得的水泥成品颗粒形貌呈多角形结构,标准稠度需水量增大,在混凝土制备过程中的工作性能不如管磨机粉磨的水泥好。

立磨由于其系统产量高、电耗低而被广泛应用于生料制备过程。目前,国际上已有采用立磨粉磨水泥(终粉磨)的报道。立磨的粉磨机理与辊压机有相似之处,均为料床粉碎。所不同的是,立磨磨辊对物料的接触方式是柱面与平面,而辊压机辊子与物料间的接触方式为柱面与柱面。此外,立磨自身不须另外设置选粉分级系统,而辊压机则必须单独设置,系统比立磨复杂。现阶段世界上最大的立磨单产已在600t/h,这是管磨机和辊压机粉磨系统所不能比拟的。同时,立磨粉磨系统电耗明显低于辊压机系统。

还有一种高效的水泥粉磨系统,采用法国FCB公司研制开发的Horomill(筒辊磨),配用高效选粉机组成闭路水泥粉磨工艺,系统产量高、电耗低于25k Wh/t。牡丹江水泥厂采用Horomill闭路粉磨系统,配用TSVR4500HF选粉机,台时产量最高达166.6t/h(设计120t/h,经调试后达130t/h),水泥比表面积366m2/kg。冀东水泥公司二分厂,则采用!2.6m筒辊磨预磨新型干法窑熟料,预磨后的熟料<0.9mm颗粒占50%左右,切割粒径大致在2mm,与"3×11m闭路管磨机配套(配用O-Sepa N1000选粉机),生产比表面积350m2/kg的P·O32.5级水泥,粉磨系统增产30%,电耗下降24%。

综上所述,今后一段时间内,水泥工业高耗能粉磨设备(如管磨机)的选用将会逐步减少,而具有高效低耗的辊磨将成为水泥粉磨领域主机设备的首选方向。

2 水泥粉磨工艺改造要点

在此着重探讨对现有水泥管磨机系统的改造。管磨机粉磨工艺分为开路和闭路两种系统,其中闭路系统一般以一级居多。由于水泥的胶凝活性与其自身的磨细程度和颗粒级配、形貌密切相关,故在对现有粉磨工艺进行改造时可以采取针对性措施。

2.1 大型管磨机的改造(!4m以上)

当今水泥工业生产中,管磨机仍占粉磨设备的主导地位。如前所述,管磨机电能利用率低,粉磨电耗高于辊压机、立磨及筒辊磨系统。为了降低粉磨电耗,多数企业在管磨机前增设物料预处理工艺,通过预处理设备缩小入磨物料粒度,在大幅度提高磨机产量(30%~50%)的同时,显著降低粉磨系统电耗(20%~30%)及生产成本,提高水泥实物质量。以辊压机+打散分级+管磨机预处理粉磨系统(闭路)为例,粉磨新型干法窑熟料,电耗在28~32k Wh/t,比单独采用管磨机,不设置预处理工艺时的电耗要低8~12k Wh/t。由此可见,强化对入磨物料的预处理,才能使粉磨系统长期保持较高而稳定的粉磨效率及较低的粉磨电耗。同时,由于入磨物料粒度缩小,可优化设计磨内研磨体级配、降低研磨体平均尺寸,更有利于显著提高水泥的磨细程度(比表面积)和胶砂强度。

大型管磨机内部应采用提升、分级衬板、筛分装置、活化装置、研磨体防串装置。基于大型管磨机研磨体装载量多的缘故,为使系统能够长期保持稳产、高产,要求采用质量优良的硬质合金研磨体,如高、中铬合金材质(磨耗<50g/t、破损率<1.0%)。同时,磨内其它部位易损件,如衬板、隔仓板等,也宜选用与研磨体相同的材质与其匹配,以获得最佳抗磨效果和良好的表面光洁度,为稳定系统产、质量创造条件。

为了提高出磨水泥的圆形度,部分企业在细磨仓内全部采用!8~12mm的微形球,使用效果良好。大型管磨机有多个仓位,各仓内所用的研磨体规格不同,一般规律是自进料端向出料端各仓的研磨体规格逐渐缩小,以增强研磨体对物料的磨细功能。研磨体的填充率一般<32%,大多在26%~30%之间选取。

总而言之,最佳的水泥粉磨工艺,是由多项实用技术组合而成的系统工程。作为水泥工程技术人员,不可忽视技术细节对整个系统带来的不利影响,只有不断改进与创新,才能使粉磨系统始终处于良性循环状态。

2.2 中小型水泥粉磨工艺的改造(!4m以下)

对于中小型管磨机而言,无论是开路还是闭路粉磨系统,必须设置磨前物料预处理工艺。可选用的预处理方式有预破碎、预粉碎和预粉磨,三种预处理工艺中,以预粉磨(即采用短粗型棒磨或筒辊磨)技术效果最好,电耗低、长期运行可靠,经处理后的物料最大粒度均稳定在2mm以下,其中尚含有30%左右的成品。预处理工艺的设置,部分或全部取代了磨机粗磨仓的功能,相当于延长了磨机的细磨仓,更有利于提高长径比较小(L/D≈3)的中长磨或短磨的系统产量(30%~50%)、降低粉磨电耗(10%~30%)。现就采用预处理后的几种粉磨流程的改造进行探讨。

2.2.1 预处理开路高细磨系统

众所周知,水泥成品中30"m以下颗粒所占比例决定胶砂强度的发挥,特征粒径16~24#m的含量越多越好。中小型磨机一般磨身较短,物料在磨内停留被粉磨的时间也短,完全依靠磨内研磨体对物料的破碎与粉磨,物料往往不易被磨细,导致成品中粗颗粒含量偏多,严重制约水泥水化活性的发挥。预处理工艺的设置对开路粉磨系统的增产、节电及提高水泥的磨细程度意义重大。

入磨物料经过预处理,磨机一仓的功能由预处理设备完成,磨内研磨体平均尺寸缩小,增强了对物料的细磨能力,水泥成品中30$m以下颗粒比例显著增加。

预处理开路高细磨工艺形成后,宜对磨内进行相应改造,安装筛分分级隔仓板,同时对细磨仓衬板进行活化处理,以充分激活微形研磨体的粉磨能量,显著提高水泥的磨细程度和胶凝活性。经开路工艺磨细后的水泥颗粒级配中某一粒径的含量相对集中,即通常所说的“窄级配水泥”。磨内隔仓板及出料篦板篦缝一般≤6mm。

开路高细磨系统必须强化通风与收尘措施,磨内风速保持0.5~0.8m/s,宜选择布袋收尘工艺。如果出现研磨体表面因静电吸附细物料而影响粉磨效率时,可考虑引入助磨剂解决,该工艺粉磨电耗一般在30~33k Wh/t。

采用开路高细磨技术磨制的矿渣水泥强度见表3。

表3数据表明:采用开路高细磨工艺,提高水泥的磨细程度后,即使矿渣掺量在30%左右,仍能制备物理力学性能优良的525号水泥。混合材掺量增加,水泥成本降低。

2.2.2 预处理闭路粉磨工艺

闭路粉磨工艺是在开路粉磨基础上通过增设高效选粉设备改造而成。闭路粉磨工艺最重要的技术环节是所选用的选粉机的分级精度一定要高(如选粉效率达85%以上)、性能稳定、长期运行可靠,否则难以达到最佳技术效果。该工艺最佳配置为:磨前预处理+磨内筛分+磨外高效选粉,可以避免闭路粉磨水泥颗粒级配变宽的现象,力求使特征粒径的粉体含量更多些,利于水泥水化活性及力学强度的进一步发挥。闭路粉磨系统电耗低于开路系统,一般为≤28k Wh/t。

山东建材学院研究人员曾对某厂%2.2×6.5m闭路水泥磨系统采用预处理技术进行改造,入磨物料平均粒度由9.7mm降至5.3mm,同时优化设计磨内研磨体级配、调整两仓填充率、改进选粉机内部结构,适当降低系统循环负荷率。改造后,出磨水泥成品比表面积提高70%、3d抗压强度提高65%,具体数据见表4。

表4数据得知:经过改造后的粉磨系统,由于一仓、二仓研磨体平均尺寸缩小,对物料的研磨能力大大增强,虽然80&m筛余基本相同,但水泥的比表面积却提高了175m2/kg,3d抗压强度较原方案增长14.7MPa,磨机台时产量增加1.7t/h,取得了显著的技术经济效果。

2.2.3 物料分别粉磨工艺

物料分别粉磨工艺可最大限度地发挥水泥成品的胶凝活性,为大量利用高活性工业废渣,净化生态环境创造了良好的条件。经分别粉磨再“勾兑配制”的水泥,有更多的混合材掺量。同时由于熟料掺量减少,制得的水泥中不仅碱含量低,而且水化热也低,可显著提高混凝土制品的耐久性。

分别粉磨工艺制备的水泥颗粒级配更合理,强度增进率高,制造成本低,粉磨电耗居中,一般在40~50k Wh/t,是粉磨工艺发展和改造的方向之一。

同济大学材料学院研究人员采用分别粉磨工艺制备低热P·S525R水泥,在熟料:矿渣:石膏=48:48:4配比条件下,生产出物理力学性能优良的高掺量高强矿渣水泥,见表5。

2.2.4 开路与闭路串联粉磨工艺

在现有闭路粉磨工艺流程中串联一台开路磨机作为二级磨,专门用来粉磨经一级闭路磨选粉后的粗粉(回料),经串联的开路磨磨制的水泥比表面积可达400m2/kg以上,使水泥的胶凝活性得以充分发挥。串联粉磨工艺系统产量高、电耗低、两台磨机的平均粉磨电耗在25~28k Wh/t。采用串联粉磨工艺,可最大限度地挖掘一级闭路磨及二级开路磨机的生产潜力,在相同熟料掺入量的条件下,经二级磨生产的水泥,具有比一级磨更合理的颗粒级配,胶砂强度要比一级磨产品高出一个强度等级。

采用开路、闭路串联粉磨工艺制备的水泥克服了两种流程单独使用时颗粒级配方面的缺陷,见表6。

实际生产过程中,采用串联粉磨工艺时,必须在二级磨前设置一个容量为200~400t的过渡仓,用以储备一级磨粗粉。二级磨可充分利用低谷电生产。考虑到粗粉状物料的流动性较差,可以选用调速螺旋秤作为二级磨的计量进料设备。经闭路磨选粉后进入二级磨的粗粉中绝大部份是煅烧质量优良的水泥熟料及少量不易磨细的活性混合材,经二级磨磨细后,制得的水泥物理性能良好。

串联粉磨后的成品水泥,既可单独包装(散装)销售,亦可将两台磨机生产成品混合均匀后再包装(散装)销售。由于二级磨的产品要高出一级磨产品一个强度等级,单独包装销售,经济效益更好。

3 结束语

(1)缩小入磨物料粒度是提高粉磨系统产质量、降低电耗最有效的技术途径。合理选取磨前物料预处理设备至关重要,技术上要求预处理设备性能稳定、长期处理效果好、运行可靠、处理电耗低。大型管磨机可考虑采用辊压机或筒辊磨,中小型磨机可选用棒磨机作为磨前预处理设备。

(2)在确保入磨物料粒度<5mm的同时,应优化设计磨机内部衬板的工作表面形状。粗磨仓宜选用提升能力较好的阶梯衬板,细磨仓采用分级衬板。安装筛分型隔仓板及篦板,篦缝≤6mm。

(3)衬板及研磨体宜选用硬质耐磨材料(如高、中铬合金),提高衬板及研磨体的表面光洁度,降低磨耗,使磨机始终保持较高而稳定的粉磨效率。

(4)中小型两仓磨机研磨体填充率的选择:一仓应低于二仓2~4个百分点,提高研磨体的粉磨能力,确保水泥具有良好的磨细程度和力学强度。

(5)中小型磨机磨内改造时,应注重对细磨仓衬板进行活化处理,消除最外层研磨体切向滑动造成的低效率粉磨状态,以充分激活研磨体对物料的粉磨功能。

(6)上述四种粉磨流程,各企业均可视各自条件选用。如磨内出现包球、包段现象而影响粉磨效率时,可引入助磨剂予以解决。

粉磨改造 篇6

1 水泥粉磨工艺的现状和发展趋势

1.1 管磨机粉磨系统

对水泥的生产工艺进行调查不难发现, 现阶段绝大部分的工艺都是通过管磨机作为主要的粉磨设备进行生产的。目前我国国内的水泥管磨机直径已经达到了5m左右, 产量可以保持在150t/h以上。在国际上, 一些国家已经制造出了直径5.8m的大型管磨机, 每台磨机的产量可以达到200t/h以上。管磨机的粉磨主要是通过利用筒体的旋转把能量传递给衬板, 然后由衬板进行提升和抛落工作, 对研磨机内部的物体进行冲击、破碎和研磨来完成粉磨工作。磨机内的研磨体一般是柱状或者圆球状的, 圆球形的研磨体主要通过和物料进行点接触来完成冲击和破碎, 因为接触面积较小, 所以粉磨的效率也比较低。特别是遇到入磨物料粒径较大时, 管磨机效率低, 耗能高的矛盾就表现的更加明显。

为了能够提高粉磨作业效率, 需从提高系统的产量, 降低能耗方面入手, 水泥工程技术人员需要注意入磨物料的粒径, 通过优化衬板的工作表面形状和研磨体级配来改变研磨时的工作效率。在进行抛落的时候可以采用助磨剂等手段, 在一定程度上提升生产效率。

通过对管磨机的粉磨工作方式进行分析得知, 这种粉磨工艺对研磨工作能力有余, 但是对物料的破碎能力不足, 大粒径的物料通过管磨机粗磨仓进行破碎是不合理的。因此, 可以在入磨前对物料进行处理, 缩小入磨物料粒径, 这是实现磨机增产降耗的有效途径。

1.2 辊压机粉磨系统

辊压机粉磨系统是将物料碾压粉碎。现阶段在使用辊压机粉磨系统的时候, 已将原有的半粉磨改为现在的终粉磨。通过两个高压对辊对物料进行挤压, 使物料产生大量的裂纹和细粉, 对挤压后的料饼进行打散分级以后形成一个完整的闭路循环。采用辊压机粉磨技术, 形成的水泥成品颗粒一般呈多角形, 标准稠度需水量增加, 因此混凝土的工作性能没有管磨机好[2]。

1.3 立磨粉磨系统

立磨粉磨系统因为自身的产量高, 能耗量较低而被广泛应用。立磨粉磨和辊压机粉磨有相似的地方, 两者都是料床粉碎, 但立磨磨辊和物料的接触面是柱面和平面, 而辊压机接触面是柱面和柱面。辊压机粉磨系统必须单独设置, 操作起来比立磨要麻烦的多。目前为止, 世界上最大的立磨机产量可以达到600t/h左右, 且立磨粉磨系统比管磨机粉磨系统的水泥单位电耗约可降低15k Wh。

综上所述, 水泥粉磨工艺今后必将往大型立磨机方向发展。

2 水泥粉磨工艺改造的要点

对每种粉磨系统进行了完全了解之后, 现在重点探讨水泥粉磨机的改造。因为水泥自身具有一定的胶凝活性, 此性质和水泥的磨细程度以及颗粒级配、外形都有非常紧密的联系, 因此, 在对现有粉磨工艺进行改造的时候可以采取一些具有针对性的方案。

2.1 直径4m以上的大型管磨机改造

当今水泥工业生产过程中, 管磨机仍然在粉磨工作中具有重要的地位。正如前面所述, 管磨机综合效率较低, 粉磨工作所消耗的电能高于其他几种系统, 所以为了降低粉磨机的电能消耗, 很多企业在物料入磨之前进行处理, 如增加一套破碎系统, 通过对物料的预处理, 减小物料入磨粒径, 既可以有效地提高粉磨机工作效率, 产量提高30%~50%, 电耗降低20%左右, 同时又可以避免过粉磨现象, 提高水泥产品的质量。

大型管磨机内部可以采用硬质合金研磨体来保持磨机的长期高产, 如果粉磨机内部出现零件破损, 应当更换和研磨机材质相同, 型号匹配的部件, 来获得更好的抗磨效果。

为了提高圆形水泥微粉的含量, 一些企业在细磨仓内使用了直径8~12mm的微型球, 经过实际验证, 发现效果较好。大型管磨机内分为多个仓, 最好是从进料端到出料端逐步缩小研磨体平均球径, 这样对物料的磨细工作有帮助。研磨体的填充率控制在32%以下, 一般在26%~32%之间进行选择。

2.2 直径4m以下的中小型水泥粉磨工艺的改造

对于中小型的管磨机来说, 不管是开路还是闭路的粉磨系统必须对物料进行预处理。预处理主要可以分为三种方式:预破碎、预粉碎、预粉磨。这几种工艺中预粉磨的效果最好, 消耗的电量较低, 运行比较可靠, 经过处理以后物料的粒径一般可以保持在2mm以下。物料预处理相当于取代了粗磨仓的功能, 增长细磨仓的长度, 让物料在粉磨过程中更加细致。采用该系统产量可以提高40%左右, 单位耗电量降低20%左右。

对物料进行分别粉磨可以在最大程度上发挥水泥的胶凝活性, 通过使用高活性的工业废渣既可以有效净化生态环境, 同时又因为熟料用量减少, 制成的水泥含碱量低, 水化热低, 可以提高混凝土的耐久性。分别粉磨工艺使水泥微粉的级配更加合理, 强度显著增加, 水泥粉磨耗电量居中, 一般每吨水泥耗电量40~45k Wh。这是粉磨工艺改造的主要方向之一[3]。

2.3 水泥粉磨工艺的改造总结

缩小入磨物料的粒径是提高粉磨系统产量和质量, 降低能耗的最主要途径, 合理地选取入磨前物料的粒径, 对物料进行预处理具有重要意义。在技术上对物料进行预处理可以增强设备的稳定性, 降低单位能耗。在确保入磨物料粒径小于5mm的基础上, 还需要优化衬板的表面形状, 粗磨仓应当选取提升力较好的阶梯衬板, 细磨仓选用分级衬板。衬板和研磨体的材料应当选用硬质耐磨的合金, 提高衬板和研磨体的表面光洁度, 让粉磨机始终保持一个较高的稳定性运转。中小型的粉磨机进行改造的时候, 需要注重对细磨仓的衬板进行活化处理, 减少或消除外层研磨体切向滑动造成的低效率粉磨状态, 充分激活研磨体对物料的粉磨功能。

3 结语

不管是大型还是中小型的水泥粉磨机, 在改造过程中必须增设预处理系统。只有不断对粉磨系统进行改造和创新, 才能保证水泥粉磨工作长期优质地进行, 降低单位能耗, 减少生产成本, 为粉磨技术的发展提供经验和参考。

摘要：水泥粉磨工艺直接影响到水泥的使用性能和能耗, 在当今世界水泥技术飞速发展的同时, 水泥粉磨工艺也逐步向着高效、节能的方向发展。本文对水泥粉磨工艺的发展趋势和改造要点进行分析和探讨。

关键词：水泥,粉磨工艺,发展趋势,改造要点

参考文献

[1]赵计辉, 王栋民, 王学光.现代水泥工业中高效节能的粉磨技术[J].中国粉体技术, 2013 (04)

[2]张永林, 张利敏.我国水泥粉磨技术的现状及改进措施简述[J].内蒙古石油化工, 2013 (08)

粉磨改造 篇7

1 改造前袋除尘器设计参数及运行状况

改造前该除尘器主要参数见表1。

该生产线投入运行后, 除尘器压差一直在2300Pa左右(合理的压差应<1 500Pa), 11月时滤袋开始破损，破损位置无规律。鲁新公司对运行中的袋除尘器进行了压差测定，测点位置见图1。

测压点1和测压点2测出的是进风道内与灰斗间的压差，即进风支管产生的压差，实测数据230Pa。测压点2和测压点3测出的是灰斗与净气室间的压差，即滤袋产生的压差，实测数据1 230Pa。在进行测点1、2、3压力测量时，中控室显示除尘器压差为2 350Pa。计算设备结构阻力为1 120Pa。测定及计算数据表明：滤袋、进风支管和除尘器其它部位阻力均偏高，超过正常范围。检修中发现进风支管有积灰现象，2006年2月对进风支管进行了改造，解决了支管积灰问题，但并没有解决除尘器运行压差高的问题。

2 袋除尘器改造方案及设计技术参数

1）改造方案

针对改造前袋除尘器存在的问题，合肥院、鲁新公司提出了“拆除旧设备箱体和灰斗、只保留下部支架”的全新改造方案。由于场地所限，新的除尘器外形尺寸不能超过原来的除尘器尺寸，经对改造方案多次论证，设计出全新的非标气箱脉冲袋除尘器(KDMC180-2×12) 。该袋除尘器结构见图2。

新设计的袋除尘器利用原有设备支架，箱体长度与原设备相同，高度较原设备降低2 550mm，进风道取消了进风支管，风道与灰斗直接连通，清灰方式由行脉冲改为箱式脉冲。

2）设计参数

KDMC180-2×12袋除尘器技术参数见表2。

3 改造前后袋除尘器运行参数比较

新的袋除尘器2009年1月23日安装结束，投运前用荧光粉进行设备及滤袋测漏。系统于2月5日正式投运，除尘器运行压差<800Pa，运行结果表明，袋除尘器的改造较为成功。袋除尘器改造前后两组运行数据比较见表3。

粉磨改造 篇8

1 高细磨存在的问题

在正常生产状态下, 磨机可运转3d左右, 且产质量都较稳定, 之后便出现产量下降, 水泥R80筛余升高, 达到5%~8%左右, 一仓磨音响亮, 二仓出现较多的大颗粒, 呈“饱磨”状态。三仓也出现一些小颗粒, 物料也较少;磨尾篦板处于堵塞状态。开始时我们认为是钢球级配问题:一仓研磨体平均球径偏大, 过料太快所致。于是对磨机各仓级配做了多次调整:一仓平均球径从43.5mm到34.5mm呈连续性调整, 同时二仓、三仓段径也相应由小到大、又由大到小的连续调整, 但上述现象依然如故。后经过进一步跟踪观察与分析, 终于发现该球磨机存在内部结构上的不合理问题, 此磨机属于传统意义上的高细磨, 在配套辊压机联合粉磨系统中未作相应的调整, 其内部结构在辊压机联合粉磨系统中不适应, 使得辊压机与磨机的配置不合理, 造成水泥的产质量产生波动。

2 高细磨内部结构

Ф3.2m×13m球磨机属于长磨, 内部一般都做高细磨结构处理, 其特点:一仓属于纯破碎仓, 一、二仓为双层隔仓板, 中间有扬料装置, 作用是使一仓破碎后的物料能够及时进入二仓, 保证一仓料球比的合理性和具有较好的破碎能力;二、三仓之间也是双层隔仓板, 中间有扬料装置, 同时还有一道篦缝为2.5mm的筛板, 其作用是既保证二仓内粉磨达标后的物料及时进入三仓, 又使>2.5mm的物料颗粒不能进入三仓, 保证三仓较高的粉磨效率。这种结构在一般粉磨系统中可以保证各仓研磨体对物料的粒度要求和粉磨要求, 有效地提高磨机的粉磨效率。

3 高细磨在联合粉磨系统中的不适应性分析

由于物料在辊压机系统中进行了充分的挤压与筛选, 入磨时其中30%左右的物料已接近水泥的成品要求, >2mm的仅占10%左右。

从入磨物料粒度的特点看, 磨机一仓的破碎要求已经不占主导地位, 应有部分细磨要求, 通常可通过降低磨内研磨体的平均直径来实现。但由于进入一仓物料的粒径较小且粉状料多, 稍加粉磨后, 粉状料进一步增加。在磨机转动时, 粉状物料近似于流态化, 流动性很好, 使得一仓内料位差迅速达到平衡, 入磨物料在很短时间内就可以到达隔仓板位置, 并被快速送入二仓, 从而在一仓内形成新的料位差, 之后, 料位差又迅速达到平衡。这样循环下去, 就使得一仓内即使装入平均球径较小的研磨体 (平均球径35mm) , 物料也可以快速通过一仓而进入二仓, 使一些较大颗粒物料来不及被破碎而被裹带进入二仓。

由于二仓研磨体较小, 没有能力对这些较大颗粒进行破碎, 渐渐地造成在二仓中积存, 于是出现“一仓物料较少, 二仓饱磨”的现象;而二仓内<2.5mm的物料颗粒经筛板进入三仓, 所以使得三仓中及出料篦板上出现小颗粒物料, 同时由于台时产量下降原因, 三仓内物料静电吸引现象严重, 物料发黏, 从而使细料黏结在篦板出口上, 造成糊篦板现象。以上是高细磨结构在联合粉磨系统中的不适应性表现。

4 改造方案

1) 在一、二仓间的隔仓板后面做附加盲板处理 (见图1) 。在一仓内隔仓板的背面附加一道上部带孔的盲板, 只留出从中心圆向外的4圈隔仓板缝允许物料通过, 其它板缝均由盲板遮蔽, 不允许物料通过;同时, 将篦缝为2.5mm的筛板移到一、二仓隔仓板中间, 使得>2.5mm的物料颗粒不能进入二仓, 以免二仓出现“饱磨”现象;其次, 将一、二仓之间的扬料装置移到二、三仓隔仓板之间, 为了保持二、三仓之间的供料平衡, 将每个扬料板自磨体向内方向, 从最外部向内割去长300mm, 用以降低其扬料能力。这样, 既保证了物料的正常流速, 又使其在二仓内得到充分的研磨, 保证了二、三仓之间的物料平衡。

2) 磨机内物料的流动主要是通过料位差来实现的, 但由于Ф3.2m×13m球磨机的磨体太长, 料位从磨头到磨尾依次降低, 使得磨尾的料位与磨头的料位高度差较大。

在二、三仓中, 物料已深入研磨体以下一段距离, 料位线以上的研磨体基本不对物料做功, 而且产生有害的过剩热能。这样既浪费了电能, 降低了研磨体的粉磨效率, 又使三仓内由于物料过热易产生静电吸引, 引起糊段和糊出口篦板现象, 对生产非常有害。我们根据以上情况, 在三仓内靠近出料端位置加了一道挡料装置 (见图2) 。

这样, 既保证了各仓的合理料位, 又使各仓研磨体都能充分地对物料做功, 提高了粉磨效率, 降低了三仓内的静电吸引现象。

5 改后效果