小型辊压机联合粉磨系统改为半终粉磨系统的经验
水泥 2015-03-12
浙江南方水泥有限公司下属企业胥口南方有一条2500t/d水泥熟料生产线和一条GLF140-65辊压机+直径3.8×13m球磨机双闭路联合水泥粉磨系统。胥口南方于2014年2月将水泥磨联合粉磨工艺改为水泥磨半终粉磨工艺，取得了较好的增产节能效果。
1、技改前的基本情况
1.1 工艺流程及主机设备
粉磨系统采用的是国内水泥企业较为普遍的双闭路联合粉磨工艺，工艺流程图见图1，主机设备见表1。
图1 改造前的双闭路联合粉磨工艺
表1：技改前主机设备
| 序号 |
设备名称 |
规格、型号及主要参数 |
|
1 |
水泥磨机 |
Ø3.8×13m两仓水泥磨，电机功率2800kw |
|
2 |
辊压机 |
GLF140-65 , 通过能力380-480t/h ,电机功率 2×500kw |
|
3 |
V型选粉机 |
VX5810，能力450t/h， 处理风量 15000m3/h |
|
4 |
辊压机 |
处理风量150000 m3/h，全压4000Pa, 电机功率200kw |
|
5 |
O-Sepa |
N2500，处理能力90-150 t/h，电机功率132kw |
|
6 |
磨内通风风机 |
处理风量50000 m3/h，全压4000Pa, 电机功率110kw |
1.2、存在的主要问题
参照国内其他厂家的改造经验，检查胥口南方粉磨系统实际情况，该系统中主要存在以下问题：
1、辊压机预磨系统的旋风收尘器入磨的物料中存在有20-30%的30μm及以下的合格品，在磨内产生过粉磨现象，降低了磨机的粉磨效率。
2、磨内物料细度（0.08mm筛筛余）从磨头的20.98%到磨尾的8.12%，只降低了13%;比表面积从磨头的135m2/kg到磨尾的156m2/kg，只增加了21m2/kg，显然粉磨效率是比较低的。
2、改造措施
2.1 基本思路
采取半终粉磨工艺，在保证水泥质量的前提下，将预粉磨系统中的部分合格细粉通过选粉机分选出来，直接通过斜槽输送入水泥库。按照其它厂家的经验，采取半终粉磨工艺时，辊压机的装机功率与磨机装机功率的比要大于0.6，而该系统中辊压机的装机功率与磨机装机功率的比只有0.357。因此，采取半终粉磨工艺的困难是比较大的。经过考察磨内改造成功案例，确定通过提高磨机的粉磨效率来弥补系统中辊压机的装机功率与磨机装机功率比偏低的问题。
2.2 改造后的工艺流程
改造后半终粉磨工艺流程图见图2。
图2 改造后的半终粉磨工艺
2.3具体措施
2.3.1、在V型选粉机出口增加TS2500型高效分级机
1)、新增TS2500型高效分级机：处理风量150000 m3/h ；最大处理量270 t/h；产量30-90 t/h ；电机功率45kW；主轴转速120～230rpm。
2)、将辊压机挤压出的物料经V型选粉机分级机打散分级后，大于200um的物料返回辊压机重新挤压。小于200um的物料经TS2500型高效分级机将32um以下的从预粉磨系统中分离出来进入旋风收尘器收集成品斜槽与磨机出来的成品混合后入水泥库；32-200um的物料进入磨系统继续粉磨至成品。
2.3.2、对辊压机系统的进行优化
1)、辊压机进料增加双板自动喂料装置，稳定入辊压机物料流量。
2)、V型选粉机物料入口增加均料板，提高V型选粉机分级效率。
3)、更换原有预粉磨系统的循环风机。原有的循环风机处理风量:150000 m3/h、全压:4000Pa、电机功率200kw。经计算，风机的风压不能满足需要，改为风量:170000 m3/h、全压:5000Pa、电机功率315kw。
4)、增加空气输送斜槽，将选出的成品水泥汇入原有斜槽，经提升机进入水泥库。
2.3.3、采用洛阳福斯特机械设备有限公司开发的FST高产微细水泥磨技术对磨机磨内进行改造，提高粉磨效率。
经调查，粉磨系统进行半终粉磨改造后，入磨物料细度由改造前的30-40%（0.045mm筛筛余）增大到70%左右，无疑就要增大磨机粉磨的压力，如果不能有效提高磨机的粉磨效率就会“对冲”半终粉磨的增产效果。我们的磨机磨内结构改造前的主要存在以下几种缺陷：
隔仓板蓖板蓖缝及出料蓖板蓖缝堵塞，严重影响磨机的通风过料；
隔仓板以中心部位通风，同等风量时，该部位风速较高，造成大量未经充分研磨的粗颗粒物料进入后仓，同时在隔仓板附近形成“低效研磨区”, 降低磨机粉磨效率；
由于隔仓板过料能力不均衡限制，造成球料比不合理，降低了磨机的粉磨效率；
现行的二仓磨，在二仓中研磨体分布不合理，微细粉磨效率低。
FST高产微细水泥磨技术针对上述存在的问题，开发了以下技术：
FST防堵塞蓖板，已获得国家实用新型专利，专利号：ZL201220672902.6；
FST全流通隔仓板。特别是该隔仓板将传统的双层隔仓板的盲板改为防堵塞篦板，有效增加了隔仓板的通风面积，降低了磨内物料通过隔仓板时的流速。
FST防堵塞出料装置，已获得国家实用新型专利，专利号： ZL201220638453.3
将二仓磨改为三仓磨机,进一步细化磨机研磨体的粉磨功能。
经过我们对已使用该技术的厂家的实地考察，决定使用该技术进行磨机内部改造。
2.3.4、调整研磨体级配
改造后磨机一仓和二仓仍然使用钢球为研磨体，在改造后的磨机三仓使用14×16、12×14、10×12的微锻为研磨体。
2.3.5、调试过程中发生的问题及解决措施
1)、 优化操作工艺参数。改造后的操作参数必须按照新工艺条件进行优化探索。为此，我们和改造施工单位的技术人员共同努力，对辊压机的电机电流，新选粉机转速、磨机主机电流、磨尾风机转速、磨尾提升机电流、研磨体装载量等工艺参数进行了优化。
2)、针对系统内物料进行大量的取样分析，原本磨尾排风机选出的磨内细粉是直接入库，但改造后磨尾风机转速提高，出磨水泥细度急剧变粗，对系统综合样影响严重，为此将此部分物料改入出磨提升机再进磨机进行粉磨，从而降低了选粉机的转数，稳定了成品水泥的质量。新增的TS2500型高效分级机在生产中经常出现堵料事故发生，尤其是生产P.C32.5，混合材水分偏高的水泥时，这种现象更为严重。经现场计算和外出考察以及技改厂家的意见，对TS2500型高效分级机锥部管道角度由原来的50°改大为55°；另在旋风筒收集下来的斜槽上增加一斜槽风机；选粉机粗粉入磨管道的帘式锁风阀由原来的两只更换位置后改为在汇总管上一只等措施彻底解决了堵料问题，减少了停机的次数保证了磨机的连续运转。
3、技改效果
技改完成后，经过3、4、5月的调试、调整，磨机系统逐步稳定提高，经6月全月考核实现水泥磨机生产P.O42.5水泥的台时产量为141.38t/h、工序电耗29.87 kwh/t，达到了技改目标见表2。
表2:改造前后技术经济指标对比
| 项 目 |
2013年 （技改前） |
2014年6月 （技改后） |
技改前后 （增减±） |
技改前后 （增减%） |
| 台时产量（t/h） | 108.95 | 141.38 | +32.43 | +29.8% |
| 工序电耗（kwh/t） | 34.23 | 29.87 | -4.36 | -12.7% |
| 比表面积（m2/kg） | 313.3 | 325.0 | +11.7 | +3.7% |
| 细度（0.045mm筛筛余） | 7.4 | 4.3 | -3.1 | -41.9% |
| 需水量（%） | 28.2 | 29.2 | +1.0 | +3.5% |
| P.O42．5水泥3天抗压强度（Mpa） | 26.6 | 26.1 | -0.5 | -1.88% |
| P.O42．5水泥3天抗压强度（Mpa） | 50.1 | 50.5 | +0.4 | +0.80% |
改造前后磨机磨内的粉磨效率有了较大的提高，改造前后的磨内筛余曲线见图3、图4、图5
图3 改造前后0.08mm筛筛余对比
图4 改造前后0.045mm筛筛余对比
图5 改造前后比表面积对比
4、对本次技改的体会和认识
4.1、新增半终粉磨的选粉机及循环风机的选型、技术参数要合理。
4.2、提高磨内粉磨效率至关重要。否则，会“对冲”半终粉磨所增加的产能。
4.3、要探索在新的工艺条件下系统工艺设备的合理工艺技术参数，实现系统产质量最优化。
4.4、在辊压机装机功率与磨机装机功率的比值小于0.6，特别是像胥口南方辊压机装机功率与磨机装机功率的比值只有0.357的情况下，通过磨内改造、提高粉磨效率，进行半终粉磨改造是可以实现较好的增产节能效果的。
4.5、P.O42.5水泥质量除需水量有所增加外，强度等指标基本没有变化。
4.6、下一步还需要进行半终粉磨工艺条件下，进一步降低P.O42.5水泥的需水量的探索和研究。
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