TRM型立式輥磨用于水泥終粉磨技術(shù)研究與實(shí)踐

中國水泥網(wǎng)信息中心 · 2009-07-30 00:00 留言

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)

工段
電耗,kWh/t
單位水泥電耗,kWh/t
占比,%
說   明
原料粉磨
24
29.2
27
中卸烘干磨
煤粉制備
40
4.4
4
風(fēng)掃球磨
熟料燒成
28
22.4
21
中等規(guī)模生產(chǎn)線
水泥粉磨
40
40.0
37
圈流球磨
其他
12
12.0
11
原料處理水泥包裝等
合計(jì)
 
108
100
 

  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)

工段
電耗,kWh/t
單位水泥電耗,kWh/t
占比,%
說明
原料粉磨
16
19.5
23
輥磨
煤粉制備
30
3.3
4
輥磨
熟料燒成
28
22.4
27
中等規(guī)模生產(chǎn)線
水泥粉磨
25
25.0
32
料床終粉磨
其他
12
12.0
14
原料處理水泥包裝等
合計(jì)
 
84
100
 

  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

粉磨物料
細(xì)度或比表面積
水泥粉磨系統(tǒng)
系統(tǒng)電耗    (kWh/t)
普通水泥
3500cm2/g
圈流球磨
40
輥壓機(jī)預(yù)粉磨
35(-13.5%)
輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨
30(-25%)
輥磨終粉磨
25(-38.5%)
生   料
R80mm 12%
圈流球磨
22
輥磨終粉磨
16(-28%)
煤   粉
R80mm 12%
風(fēng)掃球磨
40
輥磨終粉磨
25(-38%)

  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
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
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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