水泥電耗可與聯(lián)合粉磨系統(tǒng)媲美的閉路粉磨系統(tǒng)

  0   引 言

  眾所周知,水泥粉磨站企業(yè)降低生產(chǎn)成本主要靠降低噸水泥電耗和噸水泥熟料摻加量?jī)蓚€(gè)手段，而后者往往要受到外購(gòu)熟料強(qiáng)度的限制。試想一下，如果外購(gòu)熟料強(qiáng)度不高,如何能降低噸水泥中熟料的摻入比例?也就是說(shuō)這一點(diǎn)不能完全由粉磨站企業(yè)自身所能控制，前者就是自身所能控制了。因此，從這個(gè)意義上說(shuō),降低噸水泥粉磨電耗對(duì)粉磨站企業(yè)降低生產(chǎn)具有更重要的意義。

  筆者公司于2009年5月動(dòng)工新建了一套Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站,，2009年11月26日建成投產(chǎn)。沒(méi)有任何磨前破碎設(shè)備，到加滿100%研磨體裝載量時(shí),經(jīng)標(biāo)定P·O42.5R出磨水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量即達(dá)到64t,外加5%左右礦渣超微粉,系統(tǒng)產(chǎn)量為67.2噸，噸水泥粉磨電耗為33.62kＷｈ。后經(jīng)不斷努力，出磨水泥臺(tái)時(shí)不斷提高：至2010年11月，P·O42.5R出磨水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量已經(jīng)穩(wěn)定在65-70t，遠(yuǎn)超磨機(jī)廠商承諾的臺(tái)時(shí)50t和設(shè)計(jì)院承諾的45t指標(biāo)。水泥綜合電耗不斷下降，詳見(jiàn)表１。

  注：[１]筆者廠生產(chǎn)PO42.5和PSA32.5兩個(gè)品種水泥。為適應(yīng)客戶需要，生產(chǎn)P.O42.5水泥時(shí)，實(shí)際按PO42.5R質(zhì)量指標(biāo)控制。[2].本廠80微米出磨水泥篩余，P.O42.5為不超過(guò)1.0%；PSA32.5為不超過(guò)1.8%；[3]表1的電耗水平是在尚未使用任何助磨劑的情況下取得。

  從表１可以看出，筆者廠的噸水泥電耗遠(yuǎn)低于同規(guī)格的粉磨磨機(jī)水平，基本可與輥壓機(jī)帶Φ3.2m×13m開(kāi)路磨水泥粉磨系統(tǒng)相媲美。但眾所周知，同為Φ3.2m×13m水泥磨，帶輥壓機(jī)成為聯(lián)合粉磨系統(tǒng)和帶選粉機(jī)成為閉路粉磨系統(tǒng)，二者的投資額及維護(hù)費(fèi)用是不可同日而語(yǔ)的！

  現(xiàn)將該系統(tǒng)作一介紹，以供同行參考。

  1  系統(tǒng)情況

  1.1 工藝流程

  系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖１：

  石子庫(kù)－＞石膏庫(kù)―＞熟料庫(kù)１－＞熟料庫(kù)２-＞水泥磨（帶選粉機(jī)）－＞粉煤灰?guī)歙D＞

  出磨水泥－＞水泥庫(kù)－＞包裝出廠礦渣超微粉－＞散裝出廠

  圖１本廠粉磨站工藝流程圖

  從圖１可以看出，本系統(tǒng)相較于一般閉路粉磨系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：出磨水泥摻加礦渣超微粉成為水泥，稍后分析其特點(diǎn)。

  1.2 系統(tǒng)配置

  磨機(jī)主機(jī)部分見(jiàn)表２。選粉機(jī)部分見(jiàn)表３。

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  2.1 關(guān)于工藝流程

  本廠在新建該粉磨站工程時(shí)，事先做了大量的調(diào)研工作，筆者全程參與了調(diào)研。經(jīng)歷這些調(diào)研工作中所形成的一些見(jiàn)解，筆者寫進(jìn)了《談?wù)劮勰フ窘ㄔO(shè)的若干問(wèn)題》（發(fā)表于《四川水泥》2009年第四期）。但到最終確定上什么樣的工藝流程，在我公司擴(kuò)建辦公室內(nèi)部也爭(zhēng)論不休，焦點(diǎn)是如下兩個(gè)問(wèn)題：

  一是是否上輥壓機(jī)系統(tǒng)。贊成者認(rèn)為，該系統(tǒng)是先進(jìn)成熟的水泥粉磨系統(tǒng)，代表了水泥工藝的發(fā)展方向（立磨粉磨水泥目前國(guó)產(chǎn)化尚沒(méi)有做大大型化，進(jìn)口設(shè)備過(guò)于昂貴；輥式磨雖有應(yīng)用，但畢竟沒(méi)有廣泛使用，成熟性令人擔(dān)心），具有節(jié)電和提高水泥比表面積從而提高粉磨經(jīng)濟(jì)效益的作用；反對(duì)者主要是對(duì)該系統(tǒng)維護(hù)維修復(fù)雜性擔(dān)心，擔(dān)心本廠工人技術(shù)跟不上，一旦出現(xiàn)故障處置不了，影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。最終經(jīng)過(guò)討論決定，放棄了輥壓機(jī)系統(tǒng)。

  二是球磨系統(tǒng)是采用開(kāi)路流程還是閉路流程。贊成開(kāi)路流程者主要是認(rèn)為該系統(tǒng)設(shè)備少，投資少，維護(hù)簡(jiǎn)單，出磨水泥粒徑分布寬，受粉磨站歡迎，尤其是某大院竭力推銷他們的開(kāi)路高細(xì)磨；贊成閉路流程者主要認(rèn)為，閉路流程為發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)內(nèi)大型水泥企業(yè)海螺集團(tuán)普遍采用，代表了粉磨技術(shù)的方向。至于某大院的開(kāi)流高細(xì)磨實(shí)源自丹麥的康必登磨，當(dāng)了上世紀(jì)九十年代，丹麥人自己都不做了！而水泥溫度低的水泥與混凝土中的減水劑相容性更好，更受粉磨站歡迎。在這點(diǎn)上，采用引入外部冷風(fēng)的O-sepa選粉機(jī)形成閉路流程，選粉機(jī)相當(dāng)于巨大的冷卻器，利于降低水泥溫度。如果采用開(kāi)路流程，要降低水泥溫度，根據(jù)廣東一些企業(yè)的做法：引入水冷設(shè)備冷卻出磨水泥，一噸水泥需要1.5m3的水，也增加了系統(tǒng)的設(shè)備。而且，同規(guī)格的閉路磨比 開(kāi)路磨增產(chǎn)20%-30%，更有利于降低單位水泥電耗。最終經(jīng)過(guò)討論決定，選擇了閉路粉磨流程。

  2.2 關(guān)于水泥生產(chǎn)品種

  本地水泥粉磨站普遍生產(chǎn)P·O42.5和P·C32.5兩個(gè)品種，本廠則一直生產(chǎn)P·O42.5和PSA32.5水泥兩個(gè)品種。而且本廠的PSA32.5水泥很受用戶歡迎，如果新上的粉磨站丟了這個(gè)品種，甚為可惜。但如果繼續(xù)生產(chǎn)PSA32.5水泥，采用原礦渣和熟料等物料混合粉磨工藝，一是不合理，礦渣活性因粉磨細(xì)度的限制得不到充分發(fā)揮，浪費(fèi)資源；二是還要使用原礦渣堆場(chǎng)和烘干機(jī)，原烘干機(jī)因使用年代久，幾近報(bào)廢，新上一臺(tái)又受到場(chǎng)地和資金限制。幾經(jīng)調(diào)研討論決定，購(gòu)本地礦渣超微粉企業(yè)生產(chǎn)的礦渣超微粉，將出磨水泥和礦渣超微粉混合，一樣可以生產(chǎn)PSA32.5水泥，簡(jiǎn)化了原礦渣堆場(chǎng)及烘干系統(tǒng)。

  深入地討論下去，采用出磨水泥和礦渣超微粉混合摻加工藝還具有如下優(yōu)點(diǎn)：

  一是拓寬水泥顆粒徑分布范圍。相較于開(kāi)路粉磨流程，閉路流程出磨水泥顆粒徑分布范圍確實(shí)窄，不利于顆粒實(shí)現(xiàn)緊密堆積以降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。摻加礦渣超微粉后，水泥中小于３微米顆粒由礦渣超微粉填充，拓寬了水泥顆粒徑分布范圍；同時(shí)，水泥小于3微米顆粒由礦粉填充，其水化熱必然低于熟料微粉的水泥，降低混凝土開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，受攪拌站歡迎。

  二是降低噸水泥綜合電耗。礦渣超微粉僅輸送和計(jì)量耗電，遠(yuǎn)低于水泥粉磨電耗，這成為本廠降低噸水泥綜合電耗的重要技術(shù)手段。本廠目前生產(chǎn)P·O42.5水泥出磨水泥臺(tái)時(shí)達(dá)到65-70噸，以摻礦渣超微粉6計(jì)算，每小時(shí)摻加礦微粉約4.0噸，這4.0噸礦微粉成為水泥 所耗電很少。

  三是可以在礦渣超微粉與水泥價(jià)差較大時(shí)為企業(yè)創(chuàng)下較大利潤(rùn)。本地區(qū)噸礦渣超微粉一度比噸水泥價(jià)低110元右，在符合質(zhì)量控制要求的情況下，這意味著每摻加一噸礦渣超微粉，幾乎可以帶來(lái)盡利潤(rùn)100元，這個(gè)利潤(rùn)相當(dāng)誘人！也吸引了本地一大型水泥廠前來(lái)參觀學(xué)習(xí)取經(jīng)。

  四是在外購(gòu)熟料中含有較高的鋁酸三鈣時(shí),摻加礦渣超微粉可以明顯改善水泥的抗硫酸鹽性能,從而贏得客戶歡迎。

  2.3 關(guān)于礦渣超微粉摻量確定

  采用出磨水泥與礦渣超微粉外摻工藝，重要的是確定合適的摻加量。摻少了不能充分發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，不經(jīng)濟(jì)；摻多了，對(duì)水泥的早強(qiáng)影響大。本廠采用安裝兩個(gè)自動(dòng)取樣器進(jìn)行連續(xù)取平均樣的方法，對(duì)出磨水泥和摻加了礦渣超微粉的入庫(kù)水泥進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比分析，得出結(jié)論：一般生產(chǎn)P·O42.5水泥時(shí)摻量5%~8%；生產(chǎn)PSA32.5水泥時(shí)摻量13%~15%。

  2.4 磨內(nèi)結(jié)構(gòu)的改造

  眾所周知，進(jìn)行磨內(nèi)改造是提高水泥磨的重要途徑。投入少，搞得好效果也會(huì)比較顯著，這早已成為業(yè)內(nèi)同行的普遍做法。但說(shuō)實(shí)在的，一般人們都是在舊磨機(jī)上進(jìn)行改造，對(duì)新購(gòu)進(jìn)的磨機(jī)進(jìn)行改造似乎很少見(jiàn)。對(duì)尚未投入使用、尚不知道產(chǎn)質(zhì)量效果的情況下對(duì)新磨機(jī)即進(jìn)行改造很難被一般人接受，阻力較大。2009年十月份，本廠粉磨站工程安裝工作進(jìn)入尾聲，即將裝機(jī)投產(chǎn)時(shí)，筆者參加了《水泥》雜志兩年一度的技術(shù)交流會(huì)，帶著我廠磨機(jī)即將試產(chǎn)的有關(guān)問(wèn)題，虛心請(qǐng)教有關(guān)設(shè)計(jì)研究院和大學(xué)的老師們，獲得了許多有益的指導(dǎo)。回廠后，筆者將這些問(wèn)題作了匯總并向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，引起了重視。最終對(duì)新磨機(jī)的原倉(cāng)廠比例分配、隔倉(cāng)板和出料箆板型式等都作了大幅度改造。此外，對(duì)入磨物料取樣送相關(guān)研究院做了邦德功指數(shù)試驗(yàn)，據(jù)此進(jìn)行研磨體級(jí)配方案設(shè)計(jì)。在分不同比例裝球試產(chǎn)過(guò)程中，裝到總研磨體量５０％時(shí)取樣做篩析曲線，分析曲線形狀，以作為下一步調(diào)整裝球比例的依據(jù)，調(diào)整曲線往正常形狀靠近。這一工作不能隨試產(chǎn)結(jié)束就停止了，在正常生產(chǎn)時(shí)，仍需要取樣做篩析曲線，以作為補(bǔ)充研磨體損耗規(guī)格和量的重要依據(jù)。這一點(diǎn)往往被忽略。

  2.5 選粉機(jī)風(fēng)閥的選擇

  選粉機(jī)O-sepa對(duì)其工作效果的影響較大，確定的不好，整個(gè)粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量都要受影響。筆者經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，對(duì)于本廠的閉路磨，一次風(fēng)風(fēng)門全開(kāi)，二次風(fēng)開(kāi)度85％~90％，三次風(fēng)開(kāi)度40% ~50％是比較合適的，偏離這個(gè)范圍，往往水泥細(xì)度跑粗，產(chǎn)量降低。

  2.6 關(guān)于熟料的易磨性

  粉磨站企業(yè)的水泥磨并不完全等同于帶有熟料廠的水泥磨,盡管在設(shè)備上可能完全一樣。后者因?yàn)槭炝献援a(chǎn), 性能基本是固定的。而前者通常不止一個(gè)熟料供應(yīng)商,比如我廠就有四個(gè)熟料商。正確認(rèn)識(shí)各個(gè)不同廠家的熟料性能特點(diǎn),予以合理搭配使用,往往能得到較好的產(chǎn)質(zhì)量效果。

  我廠的四個(gè)熟料供應(yīng)商R、P、L、B公司,就易磨性而言, R、P較易粉磨, L、B易磨性較差。單獨(dú)使用R、P 公司熟料和單獨(dú)使用L、B公司熟料粉磨P.O42.5水泥時(shí),臺(tái)時(shí)最多相差10噸。這在實(shí)際生產(chǎn)是無(wú)法通過(guò)調(diào)整研磨體級(jí)配方案等工藝參數(shù)去提高產(chǎn)量的,不利于磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的均衡穩(wěn)定。為此,我們?cè)谑炝线M(jìn)廠時(shí)將R、P公司熟料進(jìn)同一圓庫(kù),將L、B公司熟料同進(jìn)另一熟料庫(kù),粉磨水泥時(shí)將兩庫(kù)熟料按比例搭配使用,穩(wěn)定了進(jìn)磨熟料的易磨性也就基本穩(wěn)定了進(jìn)磨物料的易磨性,磨機(jī)的工藝參數(shù)也相對(duì)容易掌握,也有利于中控操作。

  3  結(jié)束語(yǔ)

  經(jīng)過(guò)努力，筆者廠Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站產(chǎn)質(zhì)量達(dá)到同行業(yè)較好水平，在沒(méi)有任何磨前破碎和不使用助磨劑的前提下，噸水泥電綜合電耗相當(dāng)于聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。歸納技術(shù)要點(diǎn)為：選擇外摻礦渣超微粉是前提、進(jìn)行磨內(nèi)技術(shù)改造是關(guān)鍵、選擇合適的選粉機(jī)參數(shù)和穩(wěn)定進(jìn)磨易磨性不可忽略、適時(shí)進(jìn)行研磨體補(bǔ)充和調(diào)整是保證。