擠壓粉磨技術(shù)在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用(1)

1 前言
　　輥壓機(jī)及擠壓粉磨技術(shù)經(jīng)過十余年的應(yīng)用與完善已日趨完熟，不僅將其自身的高效節(jié)能的特點(diǎn)得以充分體現(xiàn)，而且隨著主機(jī)可靠性的提高和工藝系統(tǒng)的完善，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率得到大幅度提高。無論在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)都已成為新建水泥生產(chǎn)線，尤其是大型水泥生產(chǎn)線粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選方案。此外由于輥壓機(jī)可以和打散分級(jí)機(jī)、球磨機(jī)、選粉機(jī)等構(gòu)成多種粉磨工藝流程，滿足不同生產(chǎn)線的產(chǎn)量要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求；并且，由于輥壓機(jī)系統(tǒng)占地面積小，布置方便，因而在水泥廠粉磨系統(tǒng)的技術(shù)改造中也得到廣泛的應(yīng)用。本文僅就我院輥壓機(jī)在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中的應(yīng)用情況作一簡(jiǎn)要的介紹。
2 擠壓粉磨主要工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)
2.1 系統(tǒng)主機(jī)性能特點(diǎn)
　　作為完整的擠壓粉磨工藝系統(tǒng)的主機(jī)，包括輥壓機(jī)、打散分級(jí)機(jī)/球磨和選粉機(jī)等，球磨機(jī)和選粉機(jī)是水泥廠最常用的設(shè)備，不再介紹，這里僅就輥壓機(jī)和打散分級(jí)機(jī)的工藝性能特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下。
2.1.1 輥壓機(jī)工藝性能特點(diǎn)
　a。輥壓機(jī)采用高壓料層粉碎原理，對(duì)物料進(jìn)行擠壓粉碎。由于所施壓力大大超過物料的強(qiáng)度，所以在擠壓過的物料中產(chǎn)生大量的微粉（一般水泥粉磨在一次擠壓的物料中0.08mm以下含量占20%~30%）；同時(shí)，由于存在選擇性粉碎的特征，因而即使在料餅中也存在著未擠壓好的顆粒。
　b。由于輥壓機(jī)磨輥兩端面存在邊緣效應(yīng)，因而約有10%~20%未經(jīng)充分?jǐn)D壓壓的物料混于出料中。
　c。 鑒于上述原因，就造成了擠壓后的物料不僅顆粒分布很寬，而且易磨性差異很大（見表1）。
　表1 某立窯廠HFC800/200輥壓機(jī)一次擠壓水泥的顆粒分布
粒度(mm)/百分比(%)：
(＞15 /0)(15.0~10.0/2.1)(10.0~5.0/9.3)(5.0~3.0/15.1)(3.0~0.8/17.2)(0.8~0.2/12.4)(0.2~0.08/11.2)(＜0.08/32.7)

2.1.2 打散分級(jí)機(jī)工藝性能特點(diǎn)
　a。 打散分級(jí)機(jī)是為解決輥壓機(jī)存在的上述問題而開發(fā)的，它將輥壓機(jī)擠壓后的物料打后分選出細(xì)粉（0.5~2.5mm），送入后序的粉磨系統(tǒng)，而粗顆粒則返回輥壓機(jī)重新擠壓。
　b。 由于打散分級(jí)機(jī)可以通過變頻調(diào)速調(diào)整入球磨機(jī)物料的粒徑，因而可以合理分配輥壓機(jī)和球磨機(jī)的負(fù)何，使整個(gè)粉磨系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
2.2 擠壓粉磨主要工藝流程
　　擠壓粉磨工藝主要有：預(yù)粉磨工藝、混合粉磨工藝、半終粉磨工藝、聯(lián)合粉磨工藝及終粉磨工藝。在水泥廠粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造中，通常采用預(yù)粉磨、半終粉磨和聯(lián)合粉磨工藝，因此，僅就這三種工藝的特點(diǎn)介紹如下：
2.2.1 擠壓預(yù)粉磨工藝
　　預(yù)粉磨工藝是將入球磨機(jī)的物料由輥壓機(jī)擠壓預(yù)處理，而后送入球磨機(jī)粉磨產(chǎn)品（見圖1）。由于輥壓機(jī)存在上述特性，送入球磨機(jī)中大于5mm的物料，隨著輥壓機(jī)進(jìn)料裝置的磨損而增加，造成粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量降低。此外，為了破碎這些少量的5mm以上大顆粒，而不得不使用大規(guī)格的研磨體，造成球磨機(jī)研磨能力的下降，粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)不盡合理，造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高。
2.2.2 擠壓職合粉磨工藝
　　擠壓聯(lián)合粉磨工藝是將擠壓后的物料（包括料餅和邊部漏料），先經(jīng)打散分級(jí)機(jī)打散分選，小于一定粒徑的半成品（0.5~3.0mm）送入原有的球磨機(jī)粉磨至成品，分選出的粗顆粒返回轉(zhuǎn)輥壓機(jī)再次擠壓（圖2所示）。原有的球磨可以是開路，也可以是閉路。通過打散分級(jí)機(jī)調(diào)整入球磨的物料粒徑，分配輥壓機(jī)和球磨機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷，使系統(tǒng)工藝參數(shù)得到優(yōu)化，輥壓機(jī)磨輥邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的大顆粒物料通過打散分級(jí)機(jī)返回輥壓機(jī)重新擠壓，基本消除了輥壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)后續(xù)球磨機(jī)系統(tǒng)的影響，同時(shí)由于入磨物料的最大粒徑得到有效的控制，球磨機(jī)一倉球徑大幅度下降，研磨能力得到加強(qiáng)，同時(shí)，球徑的降低使球磨機(jī)的故障率得到有效控制。但是，由于打散分級(jí)機(jī)的成品中含有40~50%小于0.08mm的細(xì)粉，這些細(xì)粉直接送入球磨機(jī)，其產(chǎn)品必然是微粉含量高，顆粒分布寬。因而后續(xù)球磨機(jī)系統(tǒng)必須根據(jù)產(chǎn)品需要作優(yōu)化調(diào)整。
2.2.3 擠壓半終粉磨工藝
　　擠壓半終粉磨工藝是將打散分級(jí)機(jī)的半成品與后續(xù)球磨機(jī)的出磨物料一同送入選粉機(jī)分選（見圖3），也就是說一部分產(chǎn)品未經(jīng)過球磨機(jī)而直接由輥壓機(jī)和選粉機(jī)直接產(chǎn)生。這種粉磨系統(tǒng)的特點(diǎn)是產(chǎn)品的顆粒分布窄，均勻性系數(shù)高。由于這種工藝流程選粉機(jī)的入料與一般閉路磨系統(tǒng)的有較大差別，因而，選粉機(jī)的選型就顯得尤為重要。與擠壓聯(lián)合粉磨工藝相同，由于粉磨機(jī)研磨體的最大粒徑和平均粒徑的大幅度降低，球磨機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率得到較大的提高。

3。 生料粉磨系統(tǒng)改造中擠壓粉磨技術(shù)的應(yīng)用
3.1 生料粉磨系統(tǒng)改造的主要特點(diǎn)
　　生料粉磨系統(tǒng)改造的目的一般是為了滿足窯系統(tǒng)產(chǎn)量提高的要求，另外，兼顧節(jié)能、降耗及環(huán)保、收塵要求。生料粉磨通常以0.08mm和0.2mm方孔篩的篩余來控制，并且，以控制0.2mm篩余小于1.0~1.5%時(shí)，0.88mm篩余可以放寬至10~16%。而成品中不需要有一定的顆粒組成和大量的微細(xì)粉。所以，生料粉磨系統(tǒng)的改造必須圍繞著如何提高以0.08mm和0.2mm為切割粒徑的粉磨效率。
3.2 擠壓粉磨工藝選擇
　　根據(jù)生料粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造的特點(diǎn)，在選用輥壓機(jī)以增強(qiáng)系統(tǒng)粉磨能力的同時(shí)，必須著重考慮系統(tǒng)的選粉能力，以解決系統(tǒng)在0.08mm，尤其是0.2mm的分級(jí)效率，減少過粉磨，最大幅度地提高系統(tǒng)產(chǎn)量。
　　由于經(jīng)輥壓機(jī)擠壓過的物料含有大量的細(xì)粉（0.08mm以下的細(xì)粉為30%左右），這些細(xì)粉在進(jìn)球磨機(jī)之前就先被分選出來，必然會(huì)提高粉磨效率，因而，可以大幅度提高系統(tǒng)產(chǎn)量。所以對(duì)于生料粉磨最佳的改造方案應(yīng)該是擠壓半終粉磨系統(tǒng)，并且應(yīng)該使用第三代高效選粉機(jī)，聯(lián)合粉磨系統(tǒng)次之，預(yù)粉磨系統(tǒng)效率較低。
　　采用擠壓半終粉磨工藝，使一部分成品由輥壓機(jī)和選粉機(jī)直接產(chǎn)生并分選出來，減注了球磨機(jī)的通過量對(duì)整個(gè)粉磨系統(tǒng)的限制，所以就我們現(xiàn)在所掌握的技術(shù)，可以使原有的球磨機(jī)系統(tǒng)粉磨能力提高100~150%；而聯(lián)合粉磨工藝則受到球磨機(jī)的限制，產(chǎn)量提高約80%；預(yù)粉磨工藝則由系統(tǒng)工藝系統(tǒng)參數(shù)得不到優(yōu)化只能提高30~40%。