粉磨站的设计与建设
水泥 中国水泥网媒体事业部 2012-12-18
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随着新型干法水泥在我国的迅猛发展，生产线产能规模越来越大，而现代经济的发展和交通物流的发达，使得水泥生产的各个环节可以依据资源和市场分开到几个地方进行，最普遍的做法就是熟料生产就近于石灰石资源、水泥粉磨站就近于工业废渣和销售市场，以达到节能减排、降低成本的目的。
在进行粉磨站的设计和建设时，我们应该清楚，水泥是区域性产品、季节性产品、同质化程度很高的产品，是以规模来提升效益的产品。在进行粉磨站的建设时，我认为有三个问题需要探讨，一是规模大小，二是生产线的布局数量，三是粉磨工艺的开路和闭路。
一、粉磨站的规模
我认为，粉磨站从它的产生根源来说是临时性设施。
目前水泥行业已经产能过剩严重、竞争非常激烈。在布局时，水泥企业应积极寻找大容量市场或高成长市场，布局厂址离主市场有多近就多近、成本有多低就多低。关键是成本领先和区域控制，必须十分重视工艺生产、台产、物资价格、运输距离、财务和管理费用等因素的运筹。
粉磨站单独设立并生产，有利有弊。我认为弊处在于，原本可以依靠的行政管理（销售、财务、保卫、后勤食堂宿舍等），以及化验室、机修车间、总降、空压站、水循环站、地磅和围墙等生产附属设施，都必须单独设立，增加了投资从而增加了管理成本和产品成本；正所谓“麻雀虽小，五内俱全”。这样的话，水泥成本中的基建和设备的折旧以及各种费用的分摊占比，肯定比完整生产线要大。
但是，我们也不能象布局销售网点那样来设计、建设粉磨站。现代建筑多用高标号水泥，而Φ2.4m以下的水泥磨是很难生产高标号水泥的，所以磨机规格不能太小。
因此，我们必须对规模进行控制，以100~200万吨年产为宜。
二、生产线的布局数量
粉磨站是因需求市场而建，而需求市场不可能只要一个或两个产品，市场需要低标号水泥，也需要高标号水泥。
粉磨站只有一条生产线对生产多品种水泥不利，必须轮换并洗磨生产。况且单台磨机的磨内磨细这个环节适应不了多个品种水泥的生产，因此粉磨站最好应至少两条生产线。比如年产100万吨水泥的粉磨站，可以用两条Φ3.2×13m的水泥磨而不要一条Φ4.2×13m的水泥磨。
三、粉磨站的生产工艺
熟料生产线的配置和布局基本定型，但水泥粉磨却千差万别！这与磨前处理、磨内磨细、磨后选粉的不同有关，也与水泥品种、水泥目标用户的喜好、生产厂家自身操作管理习惯等有关。
带辊压机的球磨机只承担30~40%的粉磨任务，球磨机的主要功能变成了修正水泥颗粒级配、以减小辊压机水泥产品较大的需水量，这种系统多采用了开流球磨机。这种系统生产的水泥，因为水泥颗粒成正态分布、分布广，水化时密实度高、稠度高、塌落度小，水泥早期强度大；开路磨比闭路磨可以多掺混合材3~5%。也正因为如此，所以我认为辊压机一定要配置的大；比如Φ4.2×13m水泥磨有配置Φ1700×800mm辊压机、Φ1700×1000mm辊压机的，也有配置Φ1800×1200mm辊压机、Φ1800×1600mm辊压机的；Φ1700辊压机的电机功率为900KW×2；Φ1800辊压机的电机功率为1250KW×2；虽然设备投资（包括电缆及电器元件）大了，但电机功率大了不并等于电耗也同等大了，只不过是“大马拉小车”而已，我认为是值得的，或许辊压机不会“过劳”而故障频发（在粉磨站中，辊压机算是故障率最高的设备了）。
闭路磨出磨水泥温度80~90℃（冬季65~75℃）。开路磨物料在磨内停留时间长，水泥温度达115~120℃（冬季95~105℃），如此造成磨内石膏脱水、过粉磨严重而水泥颗粒含有静电使得罐车卸料困难。开路磨还有个如何处理铁渣的问题，我觉得用山西龙舟输送机械有限公司的气化沉淀式除铁（渣）器来解决较好。
在传统塑性混凝土的应用中，开路磨水泥比闭路磨水泥有明显的经济优越性（配制材料成本低）。但随着预拌混凝土及外加剂并泵送的普遍应用，闭路磨水泥呈现了明显的优势。
为了尽可能满足开路水泥和闭路水泥用户的需求，我认为可以在设计时为双闭路联合粉磨方式，而在生产时则按需要切换开路或闭路。
最后，我想谈谈对工艺设计进行优化的看法。
工艺设计是否合理，直接关系到一次性投资和今后的生产成本并带来长期困扰。粉磨站的物流是非常关键的，没有好的规划是不行的，否则就会导致有生产能力却运不进来、送不出去，所以一定需要有专业的设计单位进行设计，有经验的专业人士进行监督建设。
粉磨站的生产线布局，我认为还是以紧凑为好，不要一字直线型。一字直线型虽然便于今后扩展，再加上总降没有布置于用电负荷集中点附近，就会使得电缆线过长，从而加大了一次投资也使得今后运行中电耗增加（这个电缆耗电可是看不到的损失）。同时，水电阻、进相机等设备可以就近安装在被控制的设备旁边，也可节省电缆。
粉磨站的熟料堆场，我个人认为宜小，但配料库宜大。粉磨站的熟料由于外运进来，温度已经不见得很高甚至常温了，对生产不定有利（但因为物料温度低，而对设备有利）！如果是自己有熟料生产线供应的话，更没有必要在粉磨站造堆场，完全可以先堆在熟料生产线上；粉磨站只要熟料配料库储量足够就可以了，平常随时运输补充，这样对生产有利。如此可以减少铲车的运输费用！熟料的卸车入库，我认为可以用3种方式：提升机入库，斜拉链入库，皮带机长距离输送入库。
为了减少铲车的使用，应该多用电力进行物料的厂内运送。因此，粉磨站可以建设联合堆场并用悬臂刮板取料机取料（用一台熟料取料机，一台混合材等取料机）。这样，堆场一侧汽车进场倒料、另一侧则取料并皮带机送到配料站。配料站也可以小型化，甚至用钢板焊接斗从而节省基建投资、加快建设速度、降低投产后的生产运行成本。
为了优化工艺流程，磨前配辊压机的预粉磨闭路系统，配合料可以直接进循环提升机（省却旁路系统）。无论是圈流生产还是开流生产，都必须设置磨尾抽风除尘，而且水泥磨尾的排风量必须保证，否则将制约生产！因此，磨尾排风机还应该留有足够的余量，这也正如我们的磨机电机功率留足余量一样，有利于增产的需要。
粉磨站的水泥储库宜多库搭配出厂。如果要更好的话，则再配置个均化库（应适应100吨水泥灌装车的接口高度和倒车位置），库侧散装、库底包装。所有储库都用钢板库（库底板以下仍为钢筋混凝土），以节省投资并提高建设速度。
包装机组的收尘器仅设置一台即可，且放置于最高处，地面一层为电气室和纸袋仓库；装车机的顶棚用轻钢结构。
如果粉磨站规模在100万吨左右，又是两条生产线，我觉得辽宁北票市理想机械工程有限公司的多点进料、多点取料磨机值得采纳。
循环水站的水泵应该用自吸式的，如此可以省却与水池同样深的水泵房建设费用，而将泵房建于水池上或水池旁。一条粉磨线只要一台水泵即可（消防泵全厂一台即可，实际上更可以借用生产水泵），不必备用；因为粉磨站只有辊压机主轴承及其减速器油站和液压站、磨机的主轴承及其油站、磨机的减速机和电动机油站、选粉机油站、水冷式空压机、大型风机轴承，还有罗茨风机等需要水冷却，水泵故障一会儿有油站的循环冷却可以对付一阵子的；即使水泵故障一时修不好，可以生产线停机。因此原因，也是我 “越简单越好”指导思想的要求，粉磨站都不必配置备用设备，如空压机不用备用、总降不用保安电源备用等等。
空压站用简易钢构房即可，这样净空可以更高些。
总降也可以直接用10KV降压至400V的变电所，而10KV高压电机则可以直接从外界拉入（不过，开停机要频繁通知外界而不利于管理）。生活用电应与生产电网分开，否则生活用电天天要通，则总降就要天天开着；这样可降低电耗，最起码变压器基本电价的节约是比较可观的。
在北方寒冷地区，因为建筑或土建冬季施工困难而停工，水泥厂就没有必要开下去，也要跟着停产；否则从设备管理方面说，故障率将明显升高，设备维护检修费用也将随之升高。这在设计时就应明确，避免投资浪费。
以上是我个人管见，游历所得，值此粉磨站设计与建设蓬勃发展之际，抛砖引玉与大家讨论。
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