鄒偉斌:水泥聯合粉磨系統增產節能與優化
中國水泥網高級顧問鄒偉斌
4月28日,由中國水泥網主辦、安格爾·基業長青第一協辦的 “2012第五屆國際粉磨峰會”在南京隆重召開。會上,中國水泥網高級顧問鄒偉斌做了題為《水泥聯合粉磨系統增產節能與優化》的報告,以下為報告全文:
不同粉磨工藝設備能耗比較
不同磨機不同水泥比表面積與電耗關系
從表中可以看出,如果以輥壓機作為主粉磨,電耗是最低的,但是目前輥壓機只能扮演預粉磨的角色。
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水泥聯合粉磨系統(穩定)實現優質高產低消耗的有效技術途徑:
1、磨前處理是關鍵、磨內磨細是根本、磨后選粉是保證,聯合粉磨系統實際上是在原來的普通開路磨系統和一級閉路磨系統的基礎上真正實現“分段粉磨”,分段粉磨的電耗優于一段粉磨。如果將每一段都發揮到極致,系統產量和電耗能更進一步得到優化。
2、優化設計、合理選取磨內結構技術參數(倉長比例、各倉襯板工作表面形狀、活化(擋料)裝置、隔倉板、出磨篦板縫形狀、尺寸及過料能力、磨尾排渣圓篩設置)。
3、選用優質研磨體(高硬度、低磨耗、良好的表面光潔度、穩定合理的級配)。
4、重視物料磨前除鐵及磨尾除鐵(開路、閉路必須設置)。
5、采用優質助磨劑(優良分散性能、消除磨內粘附)。
6、配置機械性能、分選性能優良(多級氣流復合高效選粉機專利技術)的磨尾分級與成品收集設備(閉路系統)。
7、主機、附機、風機設備選型應留有富裕量、無瓶頸。
8、高效除塵、良好磨內通風(降溫)實現“系統穩定”。
水泥聯合粉磨系統技術關鍵
1、高效的預粉磨及分級設備與管磨機(選粉機)組成了單、雙閉路粉磨系統;
2、徹底實現了“分段粉磨”,第一段預粉磨設備做功越多,整個粉磨系統節電效果越好。預粉磨設備處理能力及分級設備不同、入磨物料粒度尺寸及易磨性不同、系統增產幅度及粉磨電耗不同;
3、先進的可比系統粉磨電耗應≤28kWh/t。
輥壓機+打散分級機+管磨機聯合粉磨系統
輥壓機+V選+管磨機+O-sepa高效選粉機組成的雙閉路聯合粉磨系統
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輥壓機及分級設備
1、輥壓機+打散分級機:機械篩分及部分風選,入磨物料切割粒徑2.0-3.0mm
2、輥壓機+V型選粉機:目前使用比較普遍
3、輥壓機+VSK選粉機:臺泥和亞東在用該系統
4、輥壓機+V型選粉機+下進風組合選粉機:合肥院開發的
2、3、4類型均為風選氣流分級,入磨物料切割粒徑均≤0.5mm
輥壓機擠壓分級后入磨物料具有晶格裂紋效應和粒徑效應,易磨性提高15-25%,(并非簡單的磨機接長能解決問題的,普通磨機或者加一個短磨和一個其他的設備,那么只有粒徑效應,沒有裂紋效應),分級設備平衡了輥壓機與管磨機的系統產量。
管磨機
1、粉磨機理:研磨體經旋轉筒體上襯板提升拋落隨機做功,依靠其“集群效應”,不能形成料床。
2、研磨能力有余、粗(碎)磨能力不足。
3、筒體與襯板、研磨體重量大,主電機功率大,單位產量粉磨電耗高。
4、金屬耐磨材料磨損量大、磨耗成本高。
5、聯合粉磨系統實現了“分段粉磨”,可充分發揮管磨機細磨(及顆粒整形)優勢。
管磨機的改進
1、合理選擇各倉長比例;
2、各倉襯板工作表面形狀;
3、細磨倉活化裝置的設置;
4、各倉研磨體形狀及材質的選擇,保持良好的表面光潔度與較低磨耗;
5、良好的磨內通風;
6、系統除鐵及各倉研磨體防漏、磨尾篦板防堵;
7、優化設計研磨體級配,使每米研磨體創造更多的成品,提高出磨比表面積;
8、助磨劑應用、消除粘附,使能長期保持表面光潔度。
重視系統除鐵提高粉磨效率
粉磨過程中,隨著管磨機筒體旋轉,通過襯板將能量傳遞給研磨介質做功,研磨介質個體之間、研磨介質與襯板、物料之間摩擦、研磨,完成磨細物料作業的同時,產生噪聲及熱量。研磨介質、襯板與磨內其他抗磨件材質多為合金鑄鐵或鑄鋼,屬于強鐵磁性材料或弱鐵磁性材料(研磨介質及其他抗磨件磨損,被磨物料部分帶入),在聯合粉磨雙閉路系統和一級閉路粉磨系統中細鐵屑會磨損管道、選粉機撒料盤、導向葉片、輸送設備等,且循環量隨磨機規格增大而增大,會嚴重影響粉磨效率,降低系統產量,必須予以去除。
可在磨尾、選粉機喂料部位或選粉機回料過程中安裝除鐵裝置解決,以進一步提高粉磨效率。
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O-SePa選粉機
1、選粉機關鍵技術環節:分散是前提、分級是核心、收集是保證。
2、問世近四十年,改進較少,實際應用中存在:
(1)撒料、分散不均勻、不能形成均勻料幕;
(2)通風不均勻、蝸殼易積灰、三次風作用??;
(3)分級效果差、部分成品回到磨內循環;
(4)選粉效率低、回料中成品量多、易造成過粉磨、影響系統產量及電耗等。
3、粉磨工藝設計:磨機尾部單風機與雙風機系統。
多級氣流復合式選粉機的性能特點
1、改進了撒料盤的結構。通過改進,達到撒料均勻。在選粉區域能形成均勻的料幕,物料在分級室內,在較強的旋流及徑向剪切力的作用下,物料分散性好且分級強度高,達到了較好的一次選粉效果。
2、分選物料經過分級界面分明的選粉區域時,各部分的選粉條件穩定不變,故該機的分級精度高。
3、產品細度調節方便靈活,且調節范圍較寬,可通過調節主軸轉速及風量靈活控制。
4、全新設計的選粉機的下錐體,增加了三次風量。改善和強化二次選粉的效能,使選粉機內部氣體流場分布更加合理。
5、選粉效率可達70%--85%以上??墒归_流磨增產25~40%,如對現有O-Sepa選粉機進行改造,可在不變主體結構及電機負荷的情況下,輔以適當的磨內改造,增產幅度可達10~15%以上。
6、可有效改善水泥的顆粒級配,使水泥的早、后期強度指標得以改善和提高。
7、磨損小,維護簡單。多級氣流復合式選粉機徹底改善了原O-Sepa殼體部分容易磨損的缺陷。而易磨損部分如:撒料盤、緩沖板等均采用耐磨材料制造或進行特殊抗磨工藝處理,其磨損率很小,因而其維護成本極低。
8、處理量大。比離心式、旋風式、轉子式選粉機處理量大,因而更適應大規模生產的需要,且其分級性能十分穩定,生產應用中均獲得了良好的技術經濟效果。
選粉機改造主要內容
1、撒料盤的改造:達到撒料均勻、分散;
2、改造一、二次進風口:消除進風口底部積料,優化調整一、二、三次風量的分配比例,提高分級效果;
3、改進導向葉片結構;
4、改進下部錐體,強化三次風;
5、改變內部結構,改善選粉機內部流場及收集效果。
改造后達到的效果
1、經改造后選粉機的選粉效率可以達到70%以上(45微米),大大降低了回粉中的成品細粉含量,減少了磨機的“過粉磨”現象。
2、可比使用普通O-Sepa選粉機的磨機產量至少提高10%。投資省、改造周期短(3--4天)。
3、在較短的時間內(3--4個月)僅提高產量所節省的電費即可收回改造投資。
實際改造應用案例
1、AH 170輥壓機+V選+φ4.2×13m管磨機+O-SePa N-4000選粉機,雙閉路聯合粉磨系統,生產P.O42.5級水泥(成品比表面積≥360m2/kg)
改造前產量180t/h 粉磨電耗36kWh/t
改造后產量210t/h 增幅16.7%;粉磨電耗31kwh/t,按年產120萬噸水泥,改造后年節電600萬kWh,節電效益360萬元
2、HL 140輥壓機+V選+φ4.2×13m管磨機+O-SePa N-3000選粉機,雙閉路聯合粉磨系統,生產級P.O42.5 水泥
改造前產量140t/h 粉磨電耗35kWh/t
改造后產量155t/h 增幅10.7%;粉磨電耗32kWh/t,年產120萬噸,改造后年節電360萬kWh,節電效益216萬元
3、ZL φ 4.2×14m管磨機+O-SePa N-3000選粉機的一級閉路磨,生產P.C32.5級水泥(成品細度R80≤1.6%)
改造前產量117t/h 粉磨電耗37kWh/t
改造后產量130t/h 增幅11.1%;粉磨電耗34.5kwh5kWh/t,年產120萬噸,改造后年節電300萬kWh,節電效益180萬元
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