TRM型立式輥磨用于水泥終粉磨技術(shù)研究與實(shí)踐
天津院粉體專家 劉子河
7月26日,在中國水泥網(wǎng)主辦的“2009中國水泥粉磨技術(shù)高峰論壇(成都)”上,天津院粉體專家劉子河作重要報(bào)告。
一、水泥生產(chǎn)各階段粉磨能耗調(diào)查——傳統(tǒng)工藝以現(xiàn)代工藝對(duì)比
1.水泥生產(chǎn)粉磨電耗分布表(三磨一燒)
傳統(tǒng)粉磨技術(shù)
粉磨綜合電耗: 74kWh/t;粉磨電耗比例: 68%
注:1、熟料熱耗7500kCal/kg,煤熱值5500kCal/kg
2、生料料耗1.520kg/kg熟料
3、水泥品種P.O42.5中熟料比例按80%考慮
先進(jìn)粉磨技術(shù)
粉磨綜合電耗: 50kWh/t(74kWh/t);粉磨電耗比例: 59%(68%);5000TPD水泥廠僅熟料粉磨年 節(jié)能:15kwh/t X 5000t/d X 300d = 2250萬kwh
注:1、熟料熱耗7500kCal/kg,煤熱值5500kCal/kg
2、生料料耗1.520kg/kg熟料
3、水泥品種P.O42.5中熟料比例按80%考慮[Page]
2.最新調(diào)研結(jié)果
3.現(xiàn)代粉磨工藝 VS 傳統(tǒng)粉磨工藝
原料粉磨:
球磨:優(yōu)點(diǎn)(設(shè)備成本低,易操作,運(yùn)轉(zhuǎn)率高);缺點(diǎn)(粉磨效率低,電耗高,金屬磨耗大)
輥磨:優(yōu)點(diǎn)(1、粉磨效率高,電耗可降低30%以上;2、集粉磨、分級(jí)和烘干于一體,設(shè)備布置緊湊,簡化工藝路程,節(jié)省基建投資;3、烘干能力強(qiáng),利用輔助熱源可烘干20%的原料水分;4、入磨粒度大可達(dá)100mm以上,簡化破碎;5、物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短,過粉磨少,生料級(jí)配合理;6、適應(yīng)性強(qiáng):生料,孰料,礦渣,鋼渣等;7、適應(yīng)大型化配套需要);缺點(diǎn)(設(shè)備成本高,操作相對(duì)復(fù)雜)。
二、水泥立磨應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研
1.無球化水泥廠已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)
?。?)理論上的可能:料床粉磨原理:高壓形成料床,顆粒本身的應(yīng)力傳遞形成相互擠壓的自身研磨作用,提高能量利用率和降低金屬消耗(立磨,輥壓機(jī),筒輥磨機(jī));
?。?)節(jié)能降耗要求:a.粉磨在水泥生產(chǎn)中的能耗占70%;現(xiàn)代粉磨:110kWh/t → 80kWh/t;
b.金屬消耗:下降15-20%;
?。?)三種設(shè)備的PK:a.立磨:研磨力小多次反復(fù);研磨時(shí)間長,有利于精粉和粒度的調(diào)整;
b.輥壓機(jī):大研磨力粉磨軌跡短不利于粒度配比調(diào)整。很難實(shí)現(xiàn)大型化。
c.介于兩者之間;大型化困難。
2004-2005:磨機(jī)總銷量365臺(tái):立磨221臺(tái)(60.5%)球磨117臺(tái)(32.1%);輥壓機(jī)22臺(tái)(6.0%),筒輥磨5臺(tái)(1.4%)。
熟料粉磨占45%,生料粉磨占37%,煤磨占11%,礦渣粉磨為7%,生料和礦渣粉磨中,輥式磨占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),分別為89%和92%,在熟料粉磨中,輥式磨僅占市場(chǎng)份額的26%。
[Page] 水泥粉磨流程
輥式磨工藝流程圖
聯(lián)合粉磨系統(tǒng)流程圖
2.市場(chǎng)情況
2002-2004年粉磨設(shè)備市場(chǎng)份額
物料 |
總數(shù) 臺(tái) |
輥磨 % |
筒輥磨 % |
輥壓機(jī) % |
球磨 % | |
預(yù)粉磨 |
終粉磨 | |||||
煤 |
54 |
81 |
0 |
0 |
0 |
10 |
生料 |
198 |
94 |
1 |
0 |
2 |
3 |
水泥 |
157 |
26 |
3 |
13 |
0 |
58 |
礦渣 |
41 |
53 |
0 |
11 |
7 |
29 |
2005-2006年粉磨設(shè)備市場(chǎng)份額
物料 |
總數(shù) |
輥磨% |
球磨% |
其他 |
煤 |
40 |
|
|
|
生料 |
135 |
89 |
8 |
3 |
水泥 |
164 |
26 |
60 |
14 |
礦渣 |
26 |
92 |
8 |
0 |
3.水泥立磨終粉磨已成為現(xiàn)實(shí)
(1)第一個(gè)全部立磨水泥廠:越南Hon Chong的 Morning Star Plant
(2)TCDRI(2004年): 越南福山(Phuc Son)5000TPD(生料1xLM48.4;水泥熟料2xLM46.4C;煤1xMPS3070BK)
(3)CCDRI: 阿聯(lián)酋10000TPD:生料1x LM60.4;水泥熟料2xLM56C(3+3)(采用天然氣,故不需要煤磨)
(4)國內(nèi)進(jìn)口立磨:湖北亞東,云南東俊,四川行船等
(5)國產(chǎn)立磨:張家口金隅水泥有限公司 TRMK32.31 1臺(tái) 已投產(chǎn)
甘肅酒鋼宏達(dá)建材 TRMK32.31 1臺(tái) 已投產(chǎn)
越南福山 TRMK45.41 3臺(tái) 待投產(chǎn)[Page]
4.立磨粉磨熟料現(xiàn)狀
萊歇公司UBE |
型號(hào) |
LM35(2+2) |
LM46(2+2) |
LM56(2+2) |
LM53(3+3) |
LM56(3+3) |
裝機(jī)kW |
1600 |
3100 |
4000 |
4600 |
5400 | |
產(chǎn)能T/h |
60 |
120 |
160 |
180 |
210 | |
規(guī)模Wt/y |
40 |
80 |
100 |
120 |
140 | |
非凡公司 |
型號(hào) |
MPS4250BC |
MPS4750BC |
MPS5000BC |
MPS530BC |
MPS5600BC |
裝機(jī)kW |
2000 |
3X1500 |
3000 |
4500 |
5300 | |
產(chǎn)能T/h |
75 |
130 |
120 |
180 |
210 | |
規(guī)模Wt/y |
50 |
90 |
80 |
120 |
140 | |
伯力鳩斯公司 |
型號(hào) |
RMC51/26 |
RMC54/27 |
RMC60/29 |
|
|
裝機(jī)kW |
2800 |
3270 |
4300 |
|
| |
產(chǎn)能T/h |
110 |
130 |
170 |
|
| |
規(guī)模Wt/y |
65 |
90 |
110 |
|
| |
天津仕名粉體公司 |
型號(hào) |
TRMK31.31 |
TRMK43.41 |
TRMK45.41 |
|
|
裝機(jī)kW |
1600 |
3150 |
4000 |
|
| |
產(chǎn)能T/h |
60 |
120 |
150 |
|
| |
規(guī)模Wt/y |
40 |
80 |
100 |
|
|
5.水泥立磨終粉磨存在疑慮
a.粒級(jí)匹配
b.需水量
c.水泥強(qiáng)度
3d強(qiáng)度對(duì)比
28d強(qiáng)度對(duì)比
[Page]
d.單位電耗
用 戶 |
越南福山 |
湖北亞東 |
云南東俊 |
四川行船 |
水泥立磨型號(hào) |
LM46C(2+2) |
LM56.3+3C/S |
OK33-4 |
LM56.2+2C/S |
計(jì)劃生產(chǎn)能力(t/h) |
135 |
210 |
117 |
160 |
實(shí)際生產(chǎn)能力(t/h) |
156 |
213.6 |
116 |
186 |
裝機(jī)功率kW |
3400 |
5300 |
3000 |
4500 |
水泥質(zhì)量(cm2/g) |
3530 |
3720 |
3410 |
4100 |
主機(jī)電耗(kwh/t) |
17 |
19 |
21 |
20 |
選粉機(jī)電耗(kwh/t) |
0.9 |
1.2 |
1 |
1.3 |
風(fēng)機(jī)電耗(kwh/t) |
8 |
7 |
13 |
9.5 |
系統(tǒng)電耗(kwh/t) |
26 |
27.2 |
35 |
30.8 |
e.粒形
6.水泥立磨終粉磨疑慮問題小結(jié)
a.粒級(jí)匹配:通過調(diào)整磨機(jī)的操作參數(shù),在很大范圍內(nèi)可以調(diào)整水泥的顆粒匹配;
b. 需水量:經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),可以控制在26~28%;
c.水泥強(qiáng)度:3d、7d、28d的強(qiáng)度與球磨機(jī)持平;有的略高于球磨機(jī)。
d.單位電耗:單耗25kwh/t;
e.粒形:與球磨相當(dāng)
三、TRM型水泥立磨應(yīng)用報(bào)告
1.工業(yè)試驗(yàn)流程
2.試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)操作記錄和產(chǎn)量標(biāo)定,系統(tǒng)的產(chǎn)量及配比如下:
水泥品種 |
喂料量,t/h |
比表面積,m2/kg |
折算到 3200 cm2/g的產(chǎn)量,t/h |
配比,% | |
熟料 |
石膏 | ||||
熟料粉 |
55.5 |
347 |
61.6 |
92 |
8 |
熟料粉 |
55.5 |
340 |
60.1 |
92 |
8 |
利用電表度數(shù)標(biāo)定的電機(jī)功率與根據(jù)中控顯示的電流計(jì)算的電機(jī)功率一致,電機(jī)功率及電耗如下:
主機(jī)功率,kW |
風(fēng)機(jī)功率,kW |
選粉機(jī)功率,kW |
主機(jī)電耗,kWh/t |
風(fēng)機(jī)電耗,kWh/t |
選粉機(jī)電耗,kWh/t |
系統(tǒng)電耗,kWh/t |
1139.4 |
560 |
23.8 |
20.5 |
10.1 |
0.4 |
31.1 |
1154.2 |
561 |
23.3 |
20.8 |
10.1 |
0.4 |
31.3 |
基準(zhǔn)主機(jī)電耗,kWh/t(320) |
基準(zhǔn)風(fēng)機(jī)電耗,kWh/t(320) |
基準(zhǔn)選粉機(jī)電耗,kWh/t(320) |
基準(zhǔn)系統(tǒng)電耗,kWh/t(320) |
18.5 |
9.1 |
0.4 |
28.0 |
19.2 |
9.3 |
0.4 |
28.9 |
該系統(tǒng)的主機(jī)功率還有富裕,有加壓提產(chǎn)的潛力;[Page]
根據(jù)中國水泥發(fā)展中心物化檢測(cè)所的試驗(yàn)結(jié)果,水泥成品的顆粒分布情況如下:
顆粒含量,% |
篩余,% |
比表面積,cm2/g | |||||||
≤5µm |
5-10µm |
10-30µm |
30-45µm |
45-60µm |
≥60µm |
n值 |
30µm |
45µm | |
21.35 |
14.72 |
37.21 |
16.21 |
7.55 |
2.97 |
0.986 |
21.6 |
4.7 |
3401 |
可以看出,本次試驗(yàn)水泥成品的顆粒分布較寬,n值小于1,30µm篩余較高。
根據(jù)中國水泥發(fā)展中心物化檢測(cè)所的試驗(yàn)結(jié)果,水泥成品的物理性能如下:
比表面積cm2/g |
45µ篩余% |
30µ篩余% |
標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量% |
抗折強(qiáng)度MPa |
抗壓強(qiáng)度MPa | ||
3d |
28d |
3d |
28d | ||||
3401 |
4.7 |
21.6 |
25.6 |
4.4 |
8.1 |
24.7 |
49.7 |
張家口金隅水泥化驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果如下:
標(biāo)準(zhǔn)稠度,% |
初凝h:min |
終凝h:min |
比面積cm2/g |
3d抗折MPa |
28d抗折MPa |
3d抗壓MPa |
28d抗壓MPa |
25.5 |
2:08 |
3:56 |
3520 |
4.6 |
- |
23.5 |
- |
水泥成品的凝結(jié)時(shí)間在合理的范圍內(nèi)。
工業(yè)試驗(yàn)結(jié)論
a.TRMK31.31輥磨可以用來粉磨水泥,磨機(jī)產(chǎn)量和主機(jī)電耗達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)。
b. TRMK31.31輥磨粉磨水泥的需要噴水穩(wěn)定料床;
c. TRMK31.31輥磨水泥成品的顆粒分布與國外水泥輥磨相當(dāng);水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與國外水泥輥磨相當(dāng),低于圈流球磨和聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
d. 球磨助磨劑在TRMK31.31輥磨粉磨水泥時(shí)同樣有效。
e.對(duì)3臺(tái) TRMK45.41 越南幸福水泥終粉磨具有指導(dǎo)意義。
四.水泥立磨終粉磨特點(diǎn)
1、能耗低:24~27kWh/t
2、水泥顆粒調(diào)整容易;可根據(jù)市場(chǎng)需要很方便 調(diào)整水泥品種;
3、需水量和球磨產(chǎn)品相當(dāng)
4、水泥質(zhì)量好:越南福山水泥立磨終粉磨水泥在政府 重點(diǎn)工程招標(biāo)中以高質(zhì)量水泥中標(biāo)。
5、生產(chǎn)流程簡單;操作維修方便;
6、磨損小
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