水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)改造

岳慶輝，潘廣慶，苗慶峰

我公司現(xiàn)有水泥粉磨站年產(chǎn)水泥100萬噸，采用φ4.2m×13m球磨機+HFCG140-80輥壓機+SF600/140打散機的聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)，該系統(tǒng)電耗34kWh/t，產(chǎn)量120t/h（以生產(chǎn)P·O42.5為準），與國內(nèi)先進企業(yè)的粉磨系統(tǒng)相比（電耗25kWh/t左右，產(chǎn)量200t/h（以生產(chǎn)P·O42.5為準）以上），存在能耗高、產(chǎn)量低的問題，嚴重制約了公司發(fā)展。針對該問題，公司進行了技改。技改后，增產(chǎn)降耗效果明顯。現(xiàn)將技改情況進行詳細介紹。

1 改造前的粉磨工藝流程及存在的問題

1.1 改造前的粉磨工藝流程

熟料、石膏、石子等原材料經(jīng)原料庫底計量秤計量后，由大皮帶統(tǒng)一輸送到穩(wěn)流稱重倉；物料在穩(wěn)流稱重倉內(nèi)混合后，以料柱形式連續(xù)喂入輥壓機，擠壓成料餅，擠壓后的料餅由料餅提升機送入打散機；分選后的粗粉重新回到穩(wěn)流稱重倉，進入輥壓機擠壓，細粉直接入磨，粉磨后的成品經(jīng)提升機、空氣輸送斜槽入水泥庫。改造前的粉磨工藝流程見圖1。

1.2 預粉磨系統(tǒng)存在的問題

改造前，預粉磨系統(tǒng)配置一臺SF600/140打散機。通過打散機的細料和粗料粒度分布情況可知（見表1、2），打散機分選的入磨細料細度較粗（0.5mm篩篩余為32.8%），而重新進入穩(wěn)流稱重倉的粗粉中則含有較多的細粉（0.5mm以下占23.6%）。表3顯示，打散機的選粉效率僅有52.5%。通過表1、2、3中的數(shù)據(jù)可知，打散機沒有很好地起到粗細粉分離的作用，進而影響到輥壓機擠壓效率和球磨機粉磨效率。由于重新進入穩(wěn)流稱重倉的粗料中含有較多的細粉，且沒有很好的辦法去除這些細粉，導致穩(wěn)流稱重倉內(nèi)容易塌倉；再加上側(cè)擋板位置不合理，導致出現(xiàn)漏料、下料速率無法控制等狀況，使輥壓機下料管內(nèi)無法形成穩(wěn)定連續(xù)的料柱，影響了輥壓機做功。

圖1 技術(shù)改造前水泥粉磨工藝流程簡圖

表1 技改前后入磨細料粒度分布對照表

表2 技改前后入稱重倉粗料粒度分布對照表

1.3 球磨機粉磨系統(tǒng)存在的問題

我廠原工藝采用的是開路磨系統(tǒng)，作為開路磨，為滿足細度指標要求，磨內(nèi)物料必然存在流速過低現(xiàn)象，這就容易出現(xiàn)過粉磨情況，使粉磨效率降低，產(chǎn)量降低，能耗增高。從表3中也可看到，技改前出磨水泥＜3μm的細粉含量高達13%，而3～30μm的細粉含量僅為57.7%，水泥的早期強度無法充分發(fā)揮。

2 改造思路和方案

經(jīng)過公司技術(shù)人員和有關(guān)專家多次討論分析，計劃將磨前的打散機換為V型選粉機，以增加選粉效率、降低入磨物料細度、減少進入輥壓機的細粉含量、提升輥壓機擠壓效果。同時，在磨尾增加一臺選粉機，將開路磨系統(tǒng)變?yōu)殚]路磨系統(tǒng)，減少物料過粉磨現(xiàn)象，提高產(chǎn)量，降低能耗。改造后，原工藝系統(tǒng)變?yōu)檩亯簷C加球磨機的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

針對預粉磨系統(tǒng)，將打散機整體拆除，增加了一臺JDVX-3000型V型選粉機以及配套的旋風收塵器和循環(huán)風機。同時，將穩(wěn)流稱重倉下部下料棒閥改為電動閘板，以方便隨時調(diào)整下料速率；改變了側(cè)擋板的位置，使側(cè)擋板更貼近壓輥；在穩(wěn)流稱重倉上增加了收塵管，以去除穩(wěn)流稱重倉中的細粉，確保形成穩(wěn)定料柱，保證輥壓機做功。

針對球磨機系統(tǒng)，在磨尾增加了一臺S-3500型高效渦流選粉機以及配套的提升機和循環(huán)風機等其他附屬設(shè)備，將原先的開路磨系統(tǒng)變?yōu)榱碎]路磨系統(tǒng)。同時，根據(jù)入磨物料的細度變化以及閉路磨特點，調(diào)整了分倉和研磨體級配，將原有的三倉改為了兩倉，一倉配球，二倉配段；去除了φ70mm和φ60mm的鋼球，增加了φ40mm、φ30mm、φ25mm和φ20mm的鋼球比例，增加了一倉的研磨能力。

3 技改后的工藝狀況

技改后，經(jīng)輥壓機擠壓后的料餅由料餅提升機送入V型選粉機；分選后的粗粉重新回到穩(wěn)流稱重倉，進入輥壓機擠壓，細粉由旋風收塵器收集喂入球磨機；經(jīng)球磨機粉磨后的物料經(jīng)新加磨尾提升機送入高效渦流選粉機；經(jīng)高效渦流選粉機分選后的粗粉重新回到磨機再次粉磨，細粉經(jīng)入庫提升機、空氣輸送斜槽入水泥庫。

技改后工藝流程圖見圖2，新增加的V型選粉機、高效渦流選粉機及其他配套設(shè)備見圖3、圖4。

圖2 技術(shù)改造后粉磨系統(tǒng)工藝流程簡圖

圖3 V型選粉機及其配套設(shè)備

圖4 高效渦流選粉機及其配套設(shè)備

表3 打散機同V型選粉機選粉效率對照表（0.5mm篩篩余）

表4 技改前后成品水泥粒度分布對照表

表5 技改前后系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對比

4 技改后各關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)分析

4.1 V型選粉機的相關(guān)數(shù)據(jù)分析

增設(shè)V型選粉機后，經(jīng)V型選粉機分選的細料、粗料粒徑分布情況分別見表1和表2，選粉機的選粉效率見表3。通過技改前后的數(shù)據(jù)對比可知，技改后入磨細料中0.5mm篩篩余由32.8%降到了12.4%，回穩(wěn)流稱重倉的物料中0.5mm以下的細粉由23.6%減少到8.2%。V型選粉機的選粉效率比打散機高33.6%，對粗粉和細粉的分離效果更好。

4.2 技改后成品水泥的粒度分布情況

通過表4可知，磨機系統(tǒng)技改后，成品水泥與技改前相比，3μm以下過粉磨細粉減少了3.2%，3～30μm的細粉含量增加了12.0%，有效減少了水泥過粉磨，減少了電耗，同時3～30μm細粉含量的增加使水泥性能得到更加充分的發(fā)揮。

4.3 技改前后其他參數(shù)對比情況

技改完成后，通過近兩個月的調(diào)試運行，整個粉磨系統(tǒng)已經(jīng)基本達到了設(shè)定的目標，相較技改前輥壓機壓力和電流都有顯著增加，輥壓機擠壓效率提高，磨機產(chǎn)量由120t/h增加到了160t/h，提產(chǎn)33%，噸水泥電耗降低了5kWh，降至29kWh，本次改造取得了明顯的增產(chǎn)降耗效果。技改前后系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對比見表5。

5 技改項目效益分析

在僅計算節(jié)約電費的情況下，按照年產(chǎn)90萬噸水泥計算，每年可節(jié)省電量450×104kWh，按現(xiàn)行電價，年可節(jié)省電費300萬元，本項目總投資960萬元，三年多即可收回成本?！?/p>