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用外循环立磨替代辊压机作预粉磨设备的改造实践

2017/11/01 《水泥》杂志

浙江某水泥厂原有一套由120-45辊压机+SSF5000/1000打散机+Φ3.2m×13m球磨机组成的辊压机作预粉磨系统,球磨机为三仓磨(开路)。在磨制P·C32.5水泥时,产量在60t/h左右,粉磨系统电耗在34~36kWh/t。为了更进一步提产降耗、节能减排,该厂委托我公司进行技术设计改造,于2012年12月改造完成。本文对此次技改情况作简要介绍。......

  浙江某水泥厂原有一套由120-45辊压机+SSF5000/1000打散机+Φ3.2m×13m球磨机组成的辊压机作预粉磨系统,球磨机为三仓磨(开路)。在磨制P·C32.5水泥时,产量在60t/h左右,粉磨系统电耗在34~36kWh/t。为了更进一步提产降耗、节能减排,该厂委托我公司进行技术设计改造,于2012年12月改造完成。本文对此次技改情况作简要介绍。

  1 采用外循环立磨改造方案

  该厂采用我公司开发的KVM22.3-P外循环立磨(磨内无选粉机)替代辊压机,并配套设计V型选粉机作为粉体分级装置,组成预粉磨系统。本立磨采取独立磨辊配套摇臂加压的方式施加压力,磨辊辊压采取高压设计,辊压是普通生料立磨的1.5倍以上,是内循环水泥立磨的1.3倍左右,磨盘采取高转速设计,是普通生料立磨磨盘转速的1.2~1.4倍,采用优化的沟槽形磨盘与轮胎形磨辊相结合的方式,以高效的挤压和剪切力实现物料的高效粉磨,采取机械限位技术和自动抬辊技术来保护立磨的磨盘和磨辊[1]。

  改造后的系统主机配置及主要参数见表1,系统工艺流程见图1。该系统与其他立磨组成的联合粉磨系统相比,主要在于立磨本身的高效粉磨特殊设计,另外,选粉系统采取高料气比设计与操作(实际操作中V型选粉机的料气比达5.5m3/h),实现选粉系统的最大节能化,并控制合理的入球磨机物料粒度(确保最大颗粒小于1mm),并根据入磨物料的粒度分布对球磨机进行技术改造,达到系统提产降耗的目的。

  2 球磨机磨内改造和级配调整

  在球磨机前设置立磨预粉磨系统后,对球磨机进行相应的改造:将三仓磨改为两仓磨,一仓长度改为3.25m,剩余为二仓。原二仓与三仓之间的隔仓板去掉,一仓与二仓之间的隔仓板改为双层隔仓板,中间筛网缝隙设置为2mm,将隔仓板进料端的篦缝由20mm改为8mm左右。调整研磨体级配,调整前后的研磨体级配见表2和表3,总装载量由126t增加到133t。将原二仓的小阶梯衬板移到一仓,原三仓的波纹衬板用于二仓(二仓不够的波纹衬板补充采购)。

  3 改造效果

  经过我公司与厂方对运行参数的摸索,在控制合理的V型选粉机风量下,将入球磨机物料细度控制为:80μm筛余≤30%,0.3mm筛余≤10%,1mm筛余基本为0%。在保证入磨物料细度的前提下,调节立磨压力和挡料圈高度,以稳定立磨运行。经过近半个月的摸索和测定,使得KVM22.3-P预粉磨立磨运行稳定,振动值控制在1.2mm/s以下。改造后,系统产量稳定在100t/h以上,磨制P·O42.5水泥时台时产量最高可达115t/h,磨制P·C32.5水泥时台时产量最高可达125t/h。

  由于将入磨物料控制得较细,V型选粉机控制用风较小,风机风门开度只有30%~38%,风机运行电流只有额定电流的40%~50%。立磨的运行压力在8.5~12MPa时,物料细粉量较多,实际消耗功率较为合理,一般运行功率在980~1120kW,占装机功率的61%~70%;球磨机研磨体装载量在133t的情况下,运行功率在1 350~1 420kW左右,约占装机功率的84%~89%,系统在此工况下运行,立磨与球磨机均有富余能力,系统还有提产的可能,照顾到水泥细度与少掺熟料,产量没有继续提升运行。

  考核运行期间,生产P·O42.5水泥时台时产量一直稳定在100t/h以上,平均台时产量104.7t/h,吨水泥电耗为26.9kWh/t,磨制的水泥比表面积在353m2/kg;生产P·C32.5水泥时台时产量一直稳定在110t/h以上,平均台时产量116.0t/h,吨水泥电耗为25.9kWh/t,磨制的水泥比表面积在390m2/kg。由于混合材中有10%以上的难磨物料(易磨性指数在45kWh/t以上),出磨水泥80μm筛余在3%~4%。

  根据GB16780—2012《水泥单位产品能源消耗限额》,改造后的粉磨系统磨制P·C32.5水泥和P·O42.5水泥时,系统电耗均达到能耗先进值。技改后系统磨制P·C32.5水泥(配比与改造前基本一致)。比改造前台时产量提高56t/h,电耗降低9.1kWh/t,达到了提产降耗、节能减排的目的。

  4 需要说明的问题

  对于易磨性较差的物料,开路球磨机很难控制出磨水泥细度,这是出磨水泥成品筛余偏大的主要原因,取易磨性较差的物料做小磨试验,粉磨120min,80μm筛余仍在15%以上;而熟料用试验小磨粉磨35min,80μm筛余就可到达1.5%以下。按P·C32.5水泥配料,取出立磨物料进行小磨试验,粉磨35min,80μm筛余仍在3.0%以上;将混合材中的难磨物料去掉,用煤矸石、废石、水渣和粉煤灰作为混合材来生产P·C32.5水泥,水泥产量稳定在100t/h以上,细度明显下降,80μm筛余在1.2%~2.0%之间,从侧面反映出易磨性相差较大的物料一起粉磨不合适,最好采取单独粉磨的方式。

  参考文献:

  [1] 曹酒毓,李立华,康 宇,等。 用作预粉磨的KVM24.3立磨[C]//崔源声,吕裕清。 2011国内外水泥粉磨新技术交流大会暨展览会论文集,香港:中国新闻联合出版社,2011:

(责任编辑:俞垚伊)

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