水泥粉磨裝備及工藝流程
水泥粉磨裝備及工藝流程
摘 要近年來我國水泥工業雖然取得了長足發展，但我國水泥平均生產成本仍高於世界先進水平。
降低粉磨系統電耗，對於降低生產成本、提高企業市場競爭力具有重要意義。
本文對水泥能耗較大的粉磨系統裝備及其工藝流程進行了研究，並提出了合理化的建議。
關鍵詞水泥粉磨系統;裝備;工藝流程
2012年我國水泥產量21.84億噸，占全國工業總產值的4.4%。
在水泥生產過程中，其能耗占水泥生產成本50%以上，而水泥粉磨系統占水泥生產總電耗30%以上。
水泥粉磨系統是指將水泥熟料、石膏及各類混合材粉磨成合適的粒徑，形成壹定的顆粒級配，提高水泥的水化性能和凝結度，整體提高水泥質量的系統。
當前，以輥壓機或特殊結構的立磨作為預粉磨機並與球磨機組成的水泥粉磨系統，是當前的主要流行方式。
用粉磨效率高的立磨或輥壓機代替球磨機的水泥終粉磨方式，在國外已有了壹定的發展，以日本和德國研究較多。
因此，研究水泥粉磨系統裝備及工藝流程對降低能耗，提高水泥企業效益具有十分重要的現實意義。
壹、傳統水泥粉磨系統與先進粉磨系統能耗分析
傳統水泥粉磨系統與先進粉磨系統能耗對比如下。
傳統水泥粉磨系統生產過程各電耗值如表1所示。
表1和表2數據顯示，先進水泥生產和傳統水泥生產過程相比較，熟料燒成和其他電耗量沒有明顯變化;原料粉磨，煤粉制備，水泥粉磨電耗都有明顯下降，但是水泥粉磨系統耗電量仍為最大。
二、水泥粉磨系統裝備及工藝流程
1.水泥立磨終粉磨。
立磨粉磨水泥動力消耗較低，粉磨時的水泥不需要輔助冷卻，並且物料在磨內的停留時間短，能很快從壹種品種轉換成另壹品種，不需要將磨內物料倒出，能在生產過程中迅速改變成品的顆粒組成。
其代表廠商：德國萊歇、天津院、北方重工、史密斯等。
配套5000t/d級生產線，16kWh/t，好的15kWh/t，臺產>120t/h。
水泥立磨終粉磨工藝流程圖如圖1所示：
2.CKP預粉磨立磨。
能夠最大限度地研磨水泥熟料，避免料餅體外循環的工藝過程，工藝布置簡單，節能效果突出。
通常情況下，噸水泥熟料預粉磨配置功率?7kWh/t，粉磨P?O42.5水泥綜合電耗可控制在30～32kWh/t之間。
CKP磨采用機械卸料設計，能夠避免籠式選粉機高風速、高濃度物料對耐磨材料的長期沖刷和磨損。
代表廠家：日本川崎。
CKP預粉磨立磨工藝流程圖如圖2所示：
3.輥壓機水泥終粉磨系統。
具有顯著的節電效益，而且後續維護維修簡單、運行成本低。
對水分的適應能力較弱。
登封嵩基水泥：采用?2000mm?1600mm，2?1800 kW輥壓機，臺時430～450t/h，電耗12kWh/t生料左右。
代表廠家：成都利君、成都光華科技。
輥壓機水泥終粉磨系統圖3所示：
4.聯合粉磨系統。
主要有四種工藝方案，分別是輥壓機+打散分級機+開流磨;輥壓機+打散分級機+圈流磨;輥壓機機+V型選粉機+開流磨;輥壓機+V型選粉機+圈流磨系統。
打散分級機電耗較高，分選粒徑可達3.0mm，部件有磨損較嚴重。
V型選粉機電耗較低，磨損小，分級效率較打散分級機高，適合分選0.5mm以下的物料，但要求輥壓機規格大。
開流磨系統設備較少，設備裝機功率較低，工藝布置簡單，投資較少，操作管理簡單、方便，系統運轉率高，成品中含有粗顆粒，水泥成品溫度較高，閉路磨系統水泥成品溫度較低，成品比面積容易控制，穩定性好，臺時產量比開路磨產量高10%～20%，出磨水泥溫度較低，有利於水泥輸送、包裝、使用，產品細度調節方便，尤其對大型磨機生產高標號水泥有利，成品中無粗顆粒，適合生產高層噴漿水泥。
聯合粉磨系統四種工藝方案工藝流程圖如圖4、5、6、7所示。
由圖8可以看出，磨球(研磨體)消耗占研磨工序消耗比例的.45%，選擇適當的耐磨材料可以在壹定程度上降低水泥生產成本。
磨球在磨機內承受由磨球、襯板及研磨物料所組成的三體磨料磨損，磨球的磨損不僅與其本身的硬度有關，還與襯板及被磨物料的硬度有關。
低鉻鑄鐵磨球：使用壽命比鍛鋼球、中錳球鐵球高，具有較高的強度和韌性。
安全可靠的，制造成本合理。
高鉻鑄鐵磨球：具有優良的抗磨能力，有良好的抗沖擊疲勞能力可以降低球耗和電耗，提高產量和細度，高鉻鑄鐵磨球價格較高。
筆者對高鉻鑄鐵磨球和低鉻鑄鐵磨球進行了比較，發現高鉻鑄鐵磨球比低鉻鑄鐵磨球的耐磨性高出了60%，但從價格方面看高鉻鑄鐵磨球比低鉻鑄鐵磨球價格高了壹倍以上。
綜合來講，低鉻鑄鐵磨球較為經濟。
具體數據如表3所示。
三、結論
(1)對於熟料制備系統，輥壓機終粉磨系統具有不可比擬的節能優勢，但在輥壓機的使用壽命和工藝布置上還需進壹步優化，使其更具有技術優勢和魅力。
(2)水泥立磨終粉磨方案集烘幹、研磨、選粉於壹體，工藝流程簡單、建築面積和占地面積小、設備數量少、允許進磨物料水分高、運轉率高、粉磨效率高、操作維護簡單、節電效果好、運行費用低、單機規模大等優勢，其取代水泥球磨的趨勢已十分明顯。
但是，立磨出來的水泥顆粒形貌、級配不如球磨機的好，因此加強對新型粉磨系統的研究，對水泥行業的發展有重要意義。
(3)粉磨系統的提產降耗必須從整體優化和改善粉磨系統的工藝入手，入磨物料粒度降低以後，若對磨機分倉不合理及研磨體的級配不能及時調整優化，就不會達到預期的效果。
參 考 文 獻
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