球磨機憑借其適應性強,運轉率高,粉碎比大,密封性好等優點,在水泥行業得到普遍采用已有100多年的曆史。但球磨機在幹法粉磨時電能有效利用率僅為1~3%,大於90%以上的能量是通過熱能、聲sheng能neng和he機ji械xie磨mo蝕shi等deng形xing式shi而er無wu謂wei消xiao耗hao。如ru何he提ti高gao水shui泥ni粉fen磨mo的de能neng量liang利li用yong率lv一yi直zhi是shi推tui動dong水shui泥ni粉fen磨mo工gong藝yi進jin步bu的de最zui大da動dong力li。山shan東dong山shan水shui集ji團tuan作zuo為wei建jian廠chang較jiao早zao的de新xin型xing幹gan法fa水shui泥ni企qi業ye,自zi1994年以來大膽采用新設備、新工藝,進行了積極探索。經過多年研究、生產實踐,結合水泥質量的要求,我們逐漸確立了輥壓聯合粉磨主導工藝方案,並在山水集團新建水泥粉磨站上全麵采用。2004年在建設日照山水水泥項目時,我們與有關設備廠家共同在該係統水泥粉磨工藝大型化上進行了實踐。

1項目實施的背景
山水集團在“十五”期qi間jian,在zai加jia快kuai國guo內nei規gui模mo建jian設she的de同tong時shi積ji極ji開kai拓tuo國guo際ji市shi場chang,確que定ding在zai日ri照zhao港gang內nei建jian設she大da型xing水shui泥ni粉fen磨mo站zhan,全quan部bu銷xiao往wang海hai外wai。由you於yu港gang內nei寸cun土tu寸cun金jin,以yi及ji麵mian對dui國guo際ji市shi場chang,設she計ji要yao求qiu滿man足zu以yi下xia條tiao件jian。
(1)規模:P.I 52. 5R型水泥200萬噸/年
(2)占地:小於50畝
(3)磨機:2台03.8×12m球磨(已定貨)
要達到以上設計要求,很顯然必須走設備大型化的途徑,努力提高既定球磨機的能力,同時采用高效率、結構緊湊的設備,以盡量減少占地。
2項目設計方案
2.1工藝流程
配料皮帶來料和經過輥壓機的物料共同由提升機喂入v形選粉機,由V型選粉機進行粗細粉的初步分離,粗粉回輥壓機再進行輥壓,細粉由高濃度收塵器收集下來,喂入水泥磨(∮3.8×12米)進行研磨。由於該公司建在日照港內,為節約土地,前期設計為開路磨(見圖1)。
生產中發現水泥假凝指標較低(水shui泥ni假jia凝ning以yi針zhen入ru度du來lai表biao示shi,可ke以yi簡jian單dan的de理li解jie為wei試shi針zhen垂chui直zhi貫guan入ru水shui泥ni試shi體ti的de百bai分fen數shu。中zhong國guo水shui泥ni標biao準zhun對dui此ci指zhi標biao不bu做zuo規gui定ding,美mei國guo水shui泥ni標biao準zhun規gui定ding不bu得de小xiao於yu50),bunengwendingdadaowaishangdeyaoqiu,jingduocishiyanyanjiufenxi,zheyukailumoshuinikelijipeiyouguan。weitigaoshuinijianingzhibiao,bixugaiweibilugongyi。dangaiweibilugongyi,bixumanzulianggefangmianyaoqiu,yishichumowuliaozhongcufenyifeichangshao,yaofahuizuoyong,suoxuanyongxuanfenjixuanfenxiaolvbixuyaogao,ershidimianyiwukongjian,bixuzaiyuanyouchangfangneijinxingbuzhi。genjuzhelianggetiaojian,womenyukexinggongsigongtongweibenxiangmukaifaleKXW3000新型高效選粉機。出水泥磨物料由KXW3000新型高效選粉機直接選出成品,粗粉回水泥磨再進行研磨(見圖2)。
同樣,為節約用地、簡化工藝流程,我們將出V型選粉機的高濃度氣流的物料回收與出磨廢氣的收塵器合二為一,共用一台風機,一台設各,一側為高濃度收塵器,用於回收出V型選粉機的入磨物料,一側為低濃度收塵器,用於淨化出磨廢氣。
2.2主機設備表(見表1)
3項目實施的幾點創新
3.1工藝設備實現大型化
(1)國內首次使用CLF170 X100大型輥壓機,物料處理能力:620t/h(當時國內國產最大規格的輥壓機)。
(2)國內首次使用VXR3500型帶轉子V型選粉機,處理能力160t/h。
(3)國內首次使用KXW3000新型高效選粉機,物料處理能力:550 t/h。水泥台時產量:110~180t/h
我們根據輥壓機係統裝機功率與磨機係統裝機功率1:1配置,節能效果最好的原則,在國內首次使用了CLF170×100大型輥壓機和VXR3500帶轉子的大型V型選粉機,充分發揮大型輥壓機的預破碎功能,有效控製入磨物料細度(入磨物料細度:80微米篩餘<20%,比表麵積:220m2/kg左右=,最大限度的降低水泥電耗。
3.2工藝更簡潔更緊湊更可靠
(1)日照項目設計之前,山東山水集團采用的輥壓機聯合粉磨工藝中,V形選粉機選出的細粉是用旋風筒收集入磨的(見圖3)。旋風筒除塵效率即使達到90%,排出風中仍含有濃度高達80~100g/m3的(de)粉(fen)塵(chen)在(zai)循(xun)還(hai)風(feng)機(ji)中(zhong)循(xun)還(hai),葉(ye)輪(lun)壽(shou)命(ming)多(duo)在(zai)半(ban)年(nian)之(zhi)內(nei)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)降(jiang)低(di)了(le)設(she)備(bei)運(yun)轉(zhuan)率(lv),增(zeng)加(jia)維(wei)修(xiu)費(fei)用(yong),也(ye)存(cun)在(zai)葉(ye)輪(lun)磨(mo)損(sun)而(er)帶(dai)來(lai)的(de)設(she)各(ge)及(ji)人(ren)身(shen)隱(yin)患(huan),給(gei)工(gong)廠(chang)帶(dai)來(lai)損(sun)失(shi)。為(wei)改(gai)進(jin)該(gai)工(gong)藝(yi),本(ben)項(xiang)目(mu)采(cai)用(yong)高(gao)濃(nong)度(du)袋(dai)收(shou)塵(chen)收(shou)集(ji)V形選粉機選出的細粉,在解決磨損帶來的隱患的同時,也簡化了工藝。
(2)為不增加占地,本項目采用K形選粉機。K型選粉機又稱K型內循環選粉機,是結合轉子式選粉機和O-Sepa選粉機的特點研製的新一代選粉機。綜合運用了懸浮分散技術、平麵渦流分級技術、內循環收集技術、淨氣降溫二次分選技術,與O-Sepaxiangbijuyoudanjijiegoujincou,xitonggongyiliuchengjiandan,caozuofangbian,xuanfenxiaolvgao,xiduhebibiaomianjitiaojiekongzhijiandan,touzijiaosheng,zonghexiaoyigaodengyoudian。womengenjuK形選粉機的特點,改進其懸浮分散技術、淨氣降溫二次分選技術及內循環收集技術,將其選粉效率提高到70%~80% (45um),使係統產質量得到明顯提高。
(3)為簡化工藝環節,我們將出V型選粉機的高濃度含塵(細粉)氣流的細粉回收與出磨廢氣的收塵器合二為一,共用一台風機、一台設備,簡化了工藝,減少了設備故障.點,工藝係統的阻力降低,降低了生產電耗。創出了一台收塵設備多點收塵、同時處理不同濃度含塵氣體的新思路。
4項目設計的技術依據
(1)工藝係統的確定
由表2可(ke)以(yi)看(kan)到(dao),輥(gun)壓(ya)機(ji)終(zhong)粉(fen)磨(mo)係(xi)統(tong)是(shi)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)輥(gun)壓(ya)機(ji)粉(fen)磨(mo)工(gong)藝(yi),它(ta)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)了(le)輥(gun)壓(ya)機(ji)的(de)節(jie)能(neng)優(you)勢(shi)。但(dan)實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),該(gai)係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)立(li)式(shi)磨(mo)係(xi)統(tong)生(sheng)產(chan)的(de)水(shui)泥(ni)粒(li)度(du)範(fan)圍(wei)分(fen)布(bu)狹(xia)窄(zhai),水(shui)泥(ni)需(xu)水(shui)量(liang)較(jiao)大(da),如(ru)保(bao)持(chi)稠(chou)度(du)相(xiang)同(tong)時(shi),混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)要(yao)降(jiang)低(di)。另(ling)外(wai),該(gai)係(xi)統(tong)大(da)型(xing)化(hua)難(nan)度(du)較(jiao)大(da)。筒(tong)輥(gun)磨(mo)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)投(tou)資(zi)巨(ju)大(da)。綜(zong)合(he)以(yi)上(shang)比(bi)較(jiao),加(jia)上(shang)我(wo)們(men)的(de)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)經(jing)驗(yan),我(wo)們(men)仍(reng)采(cai)用(yong)輥(gun)壓(ya)機(ji)聯(lian)合(he)粉(fen)磨(mo)係(xi)統(tong)。
(2)當球磨機規格確定後,入磨物料的入磨物料粒度、易磨性、產品細度對係統產質量起主要作用。
①磨物料粒度對磨機產能的影響磨機的相對生產率I(d與入磨粒度d及其產量G的關係見公式(1)。
式中,x是與物料性質、粉磨細度等生產條件有關的指數,一般在0. 10~0, 35之間,產品比表麵積要求越高,x值(zhi)越(yue)小(xiao)。因(yin)此(ci),要(yao)在(zai)既(ji)定(ding)磨(mo)機(ji)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)達(da)到(dao)設(she)計(ji)規(gui)模(mo),必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)降(jiang)低(di)入(ru)磨(mo)粒(li)度(du)。在(zai)日(ri)照(zhao)粉(fen)磨(mo)站(zhan)之(zhi)前(qian),我(wo)們(men)已(yi)成(cheng)功(gong)設(she)計(ji)了(le)六(liu)條(tiao)輥(gun)壓(ya)聯(lian)合(he)粉(fen)磨(mo)係(xi)統(tong)3.8×12m球磨生產P042. 5R水泥台時均可達到llOt/h以上。由於出口水泥要求比表更高(>360M2/kg),因此需加大輥壓機規格,以進一步降低入磨粒度。
②改善入磨物料易磨性。據有關試驗表明:加輥壓機入磨物料易磨性改善達25%—33%。
(3)輥壓機規格的確定依據
由於輥壓機的電能有效利用率遠遠高於球磨機,達到了20~30%。因此,在輥壓聯合水泥粉磨係統中,增產降耗須加大輥壓機的作功。
(4)輥壓機配套的分級設備選型依據
輥壓聯合粉磨係統中,輥壓機配套的分級設備主要有打散分級機和V形選粉機。兩種分級係統的主要區別在於:V形選粉機靠重力自由落體和風力提升進行打散分級,分級精度較高,適合分選0. 5mm以下的物料;打散分級機是通過機械與風力進行打散分級,分級精度較低,分選粒徑可達3.Omm。由此可見,V形選粉機可以更有效的控製並降低入磨物料粒度。根據公式(1)我們知道采用V形選粉機可以更有效的提高球磨台時。
V形選粉機分為不帶轉子的vx係列和帶轉子的VXR係列。vx係列選粉機帶料比表麵積為175 m2/kg左右,VXR係列選粉機可以通過調節轉子轉速使其帶料比表麵積在150m2/kg~350 m2/kg範圍內可調。為有效的控製入磨粒度,我們采用VXR係列。
5效果及應用情況
該項目自投產以來係統運行平穩,設備月運轉率達96%以上。
(1)入磨物料細度:80微米篩餘<20%;比表麵積:220m2/kg左右;
(2)P.I 52.5R型水泥台時產量130t/h;
(3)水泥質量指標:比表麵積:>360mz/kg,45微米篩篩餘<2%,假凝指標>85%,徹底解決了水泥的假凝問題.國外有的水泥商對我們水泥的ld強度要求>13. lMPa,我們的ld強度卻達到了17.8 Mpa以上,滿足了國外客戶的要求。目前生產的水泥100%散裝出口。