现代水泥生产生料制备与水泥粉磨工序节能技术方案

1生料制备工序技术方案生料制备技术方案有多种，本文仅已投运的5000t/d生产线经常采用的生料制备技术方案进行比较。1.1管磨工艺技术方案管磨工艺技术方案一般常见于建设较早的生产线，具有对物料物理性质波动适应性强，产品细度、颗粒级配易于调节等特点。根据原料的易磨性、含水量以及生产规模的不同，主要有风扫磨系统、尾卸提升循环系统和中卸提升循环系统。这种磨机结构简单，容易管理和维护；缺点是动力消耗大，尤其当用于处理含水较少并易磨的物料时，用于风扫和提升物料所需的气体量大于烘干物料所需的热风量，则更不经济。由于管磨系统电耗大，一般生料单位主机电耗15～16kWh/t，系统电耗20～22kWh/t，为此逐步让位于立磨系统或生料终粉磨系统。为了更清楚地了解这些生产工艺，现采集了有代表性的烘干中卸式生料粉磨系统的生产装备及经济技术指标（见表1）。1.2立磨工艺技术方案立磨主要特点是粉磨效率高，烘干能力强，产品的化学成分稳定，颗粒级配均匀，有利于煅烧。工艺流程简单、建筑面积及占有空间小、操作环境清洁、磨损小、利用率高等。目前，国内外立磨的生产厂家比较多。其中，国外比较有代表性的公司主要有莱歇、史密斯、菲凡、伯利休斯等。进入21世纪以来，在国内外5000t/d生产线的设计中多有采用。国内立磨生产装备生产技术也日臻成熟，并大量运用。目前国产立磨已经逐渐达到并超过国外立磨的生产技术指标。笔者主要从立磨的生产工艺布置形式谈一些粗浅的看法。立磨的工艺布置形式主要有两种：二风机系统和三风机系统，两种系统的生产装备和技术经济指标见表2。通过上述对比和生产实践，可以看出：三风机系统的特点：（1）操作方便，生料系统有一个相对独立的自我封闭系统，可以独立操作，并对窑的影响不大。（2）方便大型袋式收尘器的使用，收尘器布袋的使用寿命长。（3）与二风机系统相比，装机功率高，占地面积大，生料工序电耗高。与二风机系统相比的特点：（1）系统装机功率低，占地面积小，生料工序电耗低。（2）操作复杂，与窑系统共用一台尾排风机，磨机的操作会对窑系统造成一定的影响，且磨机出口处负压较高，磨机出口阀门操作困难，且对磨机操作影响较大。（3）由于磨机出口处负压较高，要求共用的尾排风机要有较高的全压（D工厂企业的尾排风机全压为11kPa），对袋式收尘器的使用寿命影响较大。两类型系统存在的共性问题：（1）由于余热利用，入磨风温普遍偏低。（2）磨机的压差普遍较高，基本都在5500Pa左右，有的企业甚至在6000Pa以上。（3）喷口环通风面积在4.9m2左右，这或者是系统风量低，或者是喷口环处风速过高。所以对立磨入口风量的标定是非常重要的，对确定喷口环通风面积具有重要意义。（4）加载压力大都在110～130bar之间，对应的台时产量均在420t/h左右。1.3辊压机终粉磨工艺技术方案辊压机终粉磨系统的特点是粉磨效率高、电耗较立磨系统更低，金属消耗低，有的达到0.5g/t生料，且体积小、占地面积小，易于安装。进入21世纪，国内设计开发的大型辊压机终粉磨系统试验成功，并在国内外大量推广使用。某企业使用国产辊压机终粉磨系统装备及有关经济技术指标见表3。从实际运行来看，实际生产能力均超过设计生产能力，经济技术指标优于立磨系统。且辊压机系统已国有化，设备及备件购置方便，成本低，维修方便。生料制备采用辊压机终粉磨系统已经逐渐显现出其技术魅力，并受到使用企业的广泛赞誉。1.4三种粉磨工艺技术方案的比较表4为5000t/d生产线生料制备三种粉磨工艺技术可以看出辊压机终粉磨系统的电耗最低，立磨次之，中卸磨的电耗最高；辊压机终粉磨系统中，辊压机主体部分的电耗为7.96kW/t；立磨系统中立磨主体部分的电耗为8.8kW/t。两者相差0.84kW/t;辊压机终粉磨系统中，循环风机的电耗为4.4kW/t；立磨系统中，循环风机的电耗为7.4kW/t。两者相差3.0kW/t。仅就粉磨电耗来看，终粉磨系统与立磨系统的差别并不是很大，但由于立磨要求喷口环处的风速要高达45m/s～60m/s，导致磨内阻力要比立磨系统V选内的阻力高3000～4000Pa，从而要求循环风机的功率要远远大于终粉磨系统，这也是终粉磨系统比立磨系统省电的原因所在。我们得到的启示是在设计过程中，优化系统布置、降低系统阻力、优化选粉设备是进一步降低电耗的方向。2水泥粉磨工序技术方案2.1开路管磨系统该系统具有工艺流程简单、操作方便、占地面积小、投资省等优点，水泥早期的生产中被广泛采用，且至今在一些小的粉磨站和＜φ3m磨机中仍有广泛的市场。随着国家行业政策的结构优化，＜φ3m磨机因其消耗高、产能低已逐渐被淘汰而结束其发展的历史。2.2辊压机+开路管磨系统在＞φ3m以上开路系统磨机中，为了提高产能、降低消耗，根据磨机型号的不同而加设不同规格的辊压机系统进行物料的预粉磨。不同型号磨机配置的辊压机系统的设备配置表和经济指标见表5。对于不同配置的辊压机+开路管磨系统，通过对比可以得到如下结论：（1）φ4.2m×13m水泥磨约为φ3.2m×13m水泥磨的总装机功率的2倍多一些，台时产量也约为2倍。（2）φ4.2m×13m水泥磨系统比φ3.2m×13m水泥磨系统单位产品的工序电耗约高出1kWh/t左右。（3）φ4.2m×13m水泥磨配置φ1400m×8瞧00传mm辊压裂机与&p结hi坡;3检.2封m×曲13售m水泥广磨配痕置&p拖hi劈燕;1晴2捐00荐m席m×炼45略0m安m～50轰0m能m辊压狼机的模功率宰与产治能基咳本是支成比胳例增间加的册。2.姓3闭路仇管磨楼系统提目前罪，建比设时跳间相昼对较陈早的咸企业石，还绪有相析当一欣部分栋没有盖采用颤辊压跨机的柄闭路寺管磨腐系统疲，其搬设备产配置权及经蔑济技浊术指知标见医表6。对猫于不战同配计置的列闭路她管磨没系统希，通雁过对技比，券我们部可以车得到驳如下轧结论锐：（1）这雅种类济型的测水泥吸磨布突置，润工序直电耗微基本勒在36跌k专Wh博/城t左右苦；（2）随剃着磨呆机直帆径的羽加大板，虽够然产恒量有抓一定泰的提麻高，场但工煮序电抓耗并余没有箩较大达的改勺善。2.躺4辊压仓机+闭路午管磨受系统（凝见表7）累对于循不同疗配置寇的辊跃压机+闭路眠管磨列系统唇，通趋过对既比，疤我们介可以疫得到隆如下南结论煮：贵（1）随疫着辊都压机村配置独的不约断加宅大，雹台时鄙产量兵也随检之增壳加，喘但并俱没有敞成比睬例增连加。移（2）随绿着辊太压机悔配置社的不抽断加最大，址工序协电耗佣并没捧有得到到预召想的刃改善拿。（3）采活用打职散机倾配置送比采糖用V选的星工序幅电耗难低2～3k靠Wh壮/拿t。（4）辊投压机蹲的实啦际运绝行压跳力普腿遍较融设计凭压力辆低，披其运植行效鹅果没布有得饺到应脆有的丹发挥株。2.原5测CK恭P立磨渔预粉掘磨系蜜统（渗立磨+管磨煮系统甚）CK亡P立磨减为简腹易立丧磨，双机械娘卸料约，没辆有上寨部壳塞体的枪笼式害选粉表机，腿结构牛简单屠。不裁同配施置CK栽P立磨粮预粉肺磨系秃统配置医及经房诚济技省术指南标见室表8。对馅于不扰同配谢置的CK聪P立磨戴预粉租磨系膝统，惰可以肾得到左如下戚结论跪：胶（1）在月配置披同规剂格球鄙磨机常的情削况下听，用CK丽P立磨还比用耳辊压孟机电讨耗低昌。（2）在CK目P预粉陶磨系橡统不杨同配地置的剥情况巡寿下，津通过穿进一猪步优昏化配蹦置，渔还可搜以进荡一步草降低究电耗死。2.崖6立磨趟终粉桥磨系脆统国刻际上浮新建拜的水滚泥生宫产线辱粉磨狂系统劝对立算磨终锈粉磨膛系统死的选佣用率暮已达70秤%，随合着我险国水逝泥立袖磨制啦造与础应用羊的成婶功，肃近年箱来水普泥立闭磨终箩粉磨重的选烂用率俘也已锁显著腥上升精。水疲泥立绘磨终贺粉磨远技术涝，以租其工据艺系遣统流能程简岔单、田单位逼产品招电耗食低等挨诸多翻优点泊，引就起水世泥行翼业的添高度步重视钱。立道磨终最粉磨浴系统设岁备配悲置与蕉经济唤技术靠指标着见表9。是研究写不同扛设备以制造搭商研斜发生箩产的伪水泥谁立磨惰终粉村磨系辈统得隙出如具下结挂论：危（1）水更泥立觉磨终浪粉磨贞系统且的电怒耗指迅标优塔于其这它水哀泥粉盛磨系值统。夸（2）外惰循环臂立磨滥系统眉的电吗耗低坡于内举循环艘系统落，主纵要是奋风机朱功率罢消耗蓄较大颠。（3）国驳内水饱泥磨潮的开架发制太造日嗓臻成穗熟，腔技术婚指标镇、装轰备水晚平已述接近掉国际当先进裹水平笨。3结析语（1）粉喊磨系零统的彻电耗宝在水痛泥行即业中情占比盒接近宾水泥率综合我电耗女的80峰%，如柄何通坐过选筑用合表适的食工艺示设备惜和技致术方巴案，征意义稍重大建。直塘接关花系到充企业海生产嘱成本勉的降奶低和笔市场讨竞争沙能力阶的提阳高，金以及送实现墙节能引减排危的目菊标。阵（2）对厅于生潜料制备系键统，妇辊压懒机终德粉磨侍系统刘具有醋不可掉比拟盾的节臂能优粒势，淹但在盈辊压悄机的摇使用持寿命型和工滨艺布牲置上道还需低进一沟步优球化，阳使其不更具铺有技圈术优县势和六魅力循。（3）辊岸压机眨的使栗用能痕够大雀幅提哭高水绿泥磨辅的产谜能，湖降低嚷工序之电耗衔，但钳基本饥上辊注压机榜都没剪有达垫到设虚计的足加载牢压力太，使惜辊压究机的询产能犬和效窜果没答有得随到有笑效的迷发挥或，需驾要制叫造商别和使尊用企沿业进得一步芳研究道和摸集索。屯（4）水裹泥粉止磨系毁统产乐能不期断提菊高，鬼辊压减机规刘格随乱之加筛大，俯但单逼位产诞品电短耗并姜没有浸降低哭。因摄此，捐应对窄辊压腊机与丈水泥型磨的森匹配攀问题圈进行脉深入反细致桥的研袄究，恶以使班经济靠技术竿指标严更加冈优化丘。（5）以瓣前国钢内普铜遍认朋为，妇水泥株立磨斯终粉闲磨产弹品存在颗虑粒形掩貌、驼颗粒基级配算、标妻准稠首度需来水量栽等问圣题。津从目乳前国殿内使敞用情每况看典，都耕已不译是问烛题。更经检商测，辅立磨冈工艺驱生产堵的水薄泥3&共mu亿;m～30淋&m朋u;匙m颗粒雄含量泼高，午有