1.1 工藝技術(shù)方案分析及選擇

水泥擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)常用有兩種配置：一種是球磨機(jī)系統(tǒng)開(kāi)路，出磨機(jī)物料即為成品，無(wú)選粉機(jī)和大功率排風(fēng)機(jī)等；另一種是球磨機(jī)系統(tǒng)閉路，配有選粉機(jī)、大功率風(fēng)機(jī)等。第一種系統(tǒng)特點(diǎn)是成品顆粒分布寬，水泥的早期強(qiáng)度好，需水量小，電耗指標(biāo)相對(duì)更先進(jìn)，操作維護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)單；后一種系統(tǒng)的特點(diǎn)是成品顆粒分布較均齊，水泥溫度較低，電耗指標(biāo)相對(duì)高些，投資及維護(hù)費(fèi)用較高。但同樣規(guī)格磨機(jī)及輥壓機(jī)配置的系統(tǒng)，產(chǎn)量后一種較前一種略高。

公司原材料情況見(jiàn)表1。正常生產(chǎn)原材料綜合水分1.015%，屬于常規(guī)水平，熟料溫度較高，表面最高時(shí)達(dá)到140℃。本項(xiàng)目主要生產(chǎn)P·O42.5水泥品種，除去磨尾摻配的礦粉，實(shí)際入水泥磨物料中的熟料摻量達(dá)到88%，為了充分發(fā)揮熟料的膠凝性，一般是將熟料的粒度控制在3~30μm，此粒徑范圍的熟料越多越有利于水泥強(qiáng)度的發(fā)揮，因此對(duì)于此配比品種水泥以控制篩余為主，即細(xì)度要求很高。

表1 物料配比表（%）

如果采用開(kāi)路系統(tǒng)生產(chǎn)，由于熟料摻入量達(dá)到了88%，熟料是配料中最難磨的，成品的細(xì)度就很難達(dá)標(biāo)，也不利于熟料粒度控制在3~30μm區(qū)間，如果為了追求細(xì)度，水泥產(chǎn)量就會(huì)降低，物料帶走的溫度減少，磨內(nèi)溫度越來(lái)越高，微細(xì)粉占比就會(huì)增加，這樣很容易出現(xiàn)糊球現(xiàn)象，故此品種水泥更適合采用閉路磨生產(chǎn)。基于上述分析，本設(shè)計(jì)采用1套HFCG180-160輥壓機(jī)+HFV5000氣流分級(jí)機(jī)+HFX-M5000動(dòng)態(tài)選粉機(jī)配套Ф4.2m×14.5m球磨機(jī)+O-sepa高效組合式選粉機(jī)組成的閉路磨系統(tǒng)。

1.2 主機(jī)配置、工藝流程簡(jiǎn)述及分析

主機(jī)配置見(jiàn)表2，工藝流程見(jiàn)圖1。

工藝流程簡(jiǎn)述：熟料經(jīng)計(jì)量后輸送至穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)，石膏和混合材等原料由配料皮帶送入水泥粉磨系統(tǒng)料餅提升機(jī)內(nèi)，與輥壓機(jī)擠壓后的物料一起送入氣流分級(jí)機(jī)分選，經(jīng)分選后的粗粉返回輥壓機(jī)稱(chēng)重倉(cāng)，稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料經(jīng)輥壓機(jī)重新擠壓，與新鮮料一起經(jīng)料餅提升機(jī)送入氣流分級(jí)機(jī)分選，形成一個(gè)閉路輥壓粉磨系統(tǒng)。

熟料單獨(dú)進(jìn)入稱(chēng)重倉(cāng)，確保所有熟料均經(jīng)過(guò)輥壓機(jī)高壓粉碎處理后，顆粒結(jié)構(gòu)均被粉碎破壞，這樣熟料的易磨性得到大幅度的改善，粒徑也大大縮小，減少熟料在球磨機(jī)的做功比例，從而降低了粉磨系統(tǒng)電耗；氣流分級(jí)機(jī)分選出的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入高效選粉機(jī)，經(jīng)高效選粉機(jī)二次分選，選出的粗粉返回到稱(chēng)重倉(cāng)后經(jīng)輥壓機(jī)重新擠壓，選出的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)筒，通過(guò)旋風(fēng)筒收集后，由斜槽輸送至Φ4.2m×14.5m水泥球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)一步粉磨。

出磨物料由提升機(jī)送至O-sepa高效內(nèi)循環(huán)組合式選粉機(jī)內(nèi)分選，選粉機(jī)分選出的細(xì)粉由選粉機(jī)自帶的旋風(fēng)筒收集后作為成品。選粉機(jī)分選出的粗粉返回球磨機(jī)重新粉磨。

氣路系統(tǒng)：輥壓機(jī)系統(tǒng)和水泥粉磨系統(tǒng)出旋風(fēng)筒的含塵氣體通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)排出后，大部分作為循環(huán)風(fēng)返回氣流分級(jí)機(jī)或組合式選粉機(jī)繼續(xù)參與物料分選，輥壓機(jī)和水泥粉磨系統(tǒng)內(nèi)均增加一路旁路放風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)循環(huán)風(fēng)路系統(tǒng)溫度和水分，少部分循環(huán)風(fēng)分別經(jīng)兩個(gè)系統(tǒng)的旁路放風(fēng)收塵器收塵后進(jìn)行外排，輥壓機(jī)放風(fēng)系統(tǒng)的細(xì)粉由收塵器收集后入球磨機(jī)，而球磨機(jī)放風(fēng)系統(tǒng)的細(xì)粉由收塵器收集后作為成品，通過(guò)空氣輸送斜槽、提升機(jī)等輸送設(shè)備送到水泥庫(kù)儲(chǔ)存。

2.1 現(xiàn)有熟料庫(kù)改造設(shè)計(jì)及施工難度大

現(xiàn)有Φ22m熟料庫(kù)儲(chǔ)量約1.7萬(wàn)t，存期僅為4.25天，儲(chǔ)期太短，造成錯(cuò)峰生產(chǎn)期間無(wú)法更多的儲(chǔ)存熟料，影響企業(yè)效益；并且此熟料庫(kù)發(fā)散全部采用庫(kù)側(cè)散裝卸料方式，對(duì)庫(kù)內(nèi)壁磨損較大，造成庫(kù)體結(jié)構(gòu)受損，存在安全隱患。而且此熟料庫(kù)庫(kù)底無(wú)輸送設(shè)備，造成庫(kù)底約有0.6萬(wàn)t熟料無(wú)法自動(dòng)卸出，庫(kù)容利用率低，只有在停窯情況下，通過(guò)鏟車(chē)進(jìn)入庫(kù)內(nèi)作業(yè)，鏟車(chē)工的工作環(huán)境非常惡劣，也同樣存在安全隱患。本次升級(jí)改造項(xiàng)目在現(xiàn)有熟料庫(kù)西側(cè)新建1個(gè)Φ30m熟料儲(chǔ)存圓庫(kù)，提高了熟料儲(chǔ)量，打通2個(gè)庫(kù)的熟料進(jìn)庫(kù)和出庫(kù)，解決了熟料儲(chǔ)存和輸送問(wèn)題；同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的熟料儲(chǔ)存庫(kù)進(jìn)行改造加固，增加了庫(kù)底板及庫(kù)底出料系統(tǒng)，提高了老庫(kù)利用率，同時(shí)解決了熟料出庫(kù)問(wèn)題。

2.2 綜合管廊的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為打造干凈整潔的生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)智能制造、無(wú)塵化示范工廠，水泥粉磨車(chē)間內(nèi)采用綜合管廊設(shè)計(jì)。管廊內(nèi)部根據(jù)各專(zhuān)業(yè)線路性質(zhì)合理分層布局，設(shè)備檢修間距、檢修通道、通風(fēng)等設(shè)計(jì)符合相關(guān)規(guī)范，通過(guò)了消防安全等部門(mén)驗(yàn)收。

粉磨車(chē)間內(nèi)水管、壓縮空氣管路、電氣線路、液壓油站等全部布置在綜合管廊內(nèi)，方便日常統(tǒng)一巡檢維護(hù)，磨房車(chē)間內(nèi)部更加簡(jiǎn)潔大方。減少了占地及投資，水泥粉磨車(chē)間布置較緊湊。

2.3 球磨機(jī)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)路優(yōu)化設(shè)計(jì)、減少外排

此次在球磨機(jī)系統(tǒng)“O-SEPA選粉機(jī)”后采用“旋風(fēng)筒”替代“大布袋收塵器”收集水泥成品，基于以下幾個(gè)方面考慮：

（1）按照5mg/m3排放，收塵器過(guò)濾風(fēng)速低，當(dāng)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量很高時(shí)，傳統(tǒng)收塵器體積會(huì)很龐大，對(duì)工藝布置不利，增加了設(shè)備和土建成本；

（2）旋風(fēng)筒替代減少了整個(gè)風(fēng)路系統(tǒng)阻力，有利于降低系統(tǒng)電耗；

（3）系統(tǒng)產(chǎn)量大，傳統(tǒng)收塵器濾袋磨損較大，旋風(fēng)筒收塵避免了頻繁更換濾袋的問(wèn)題，降低設(shè)備和生產(chǎn)維護(hù)成本；

（4）選粉風(fēng)量大部分循環(huán)回選風(fēng)機(jī)重新參與選粉，外排風(fēng)量根據(jù)循環(huán)風(fēng)路系統(tǒng)溫度和水分調(diào)整，減少整套粉磨系統(tǒng)的外排風(fēng)總量和粉塵排放總量，更加環(huán)保。

2.4 水泥庫(kù)卸料和水泥散裝系統(tǒng)優(yōu)化

本項(xiàng)目新建4座Φ15混凝土儲(chǔ)庫(kù)，對(duì)水泥庫(kù)底卸料和散裝難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化：

（1）庫(kù)底設(shè)置智能卸料系統(tǒng)，保證了卸料的均勻性、減少了庫(kù)內(nèi)板結(jié)架拱概率。

智能卸料系統(tǒng)：每個(gè)庫(kù)設(shè)置4個(gè)卸料點(diǎn)，對(duì)稱(chēng)2個(gè)點(diǎn)輪流卸料，定時(shí)切換，保證庫(kù)內(nèi)水泥卸料的均勻性；每個(gè)點(diǎn)設(shè)置無(wú)動(dòng)力卸料錐，同時(shí)庫(kù)內(nèi)鋪設(shè)充氣箱，靜止啟動(dòng)時(shí)庫(kù)底羅茨風(fēng)機(jī)可選擇向庫(kù)內(nèi)充氣箱充氣工作，等順暢下料后羅茨風(fēng)機(jī)即可停止，利用庫(kù)內(nèi)粉料自重進(jìn)行庫(kù)底卸料，減少了庫(kù)內(nèi)充氣量和空氣帶入的水汽，從而減少庫(kù)內(nèi)板結(jié)架拱概率，節(jié)約水泥出庫(kù)電耗，更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

（2）庫(kù)底卸料口增加破碎閥，散裝倉(cāng)進(jìn)料口增加了電振動(dòng)篩，一方面解決了因庫(kù)內(nèi)結(jié)塊帶來(lái)的庫(kù)底堵料問(wèn)題，另一方面把破碎后粗顆粒分離出來(lái)，解決了破碎后少量大塊料在散裝計(jì)量秤內(nèi)卡料帶來(lái)計(jì)量不準(zhǔn)的問(wèn)題，同時(shí)保證了出廠水泥質(zhì)量。

2.5 稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料系統(tǒng)創(chuàng)新

本工程采用HFCG180-160輥壓機(jī)為柱釘輥面，考慮到柱釘輥面保護(hù)問(wèn)題，以及熟料摻入比例高物料離析帶來(lái)的系統(tǒng)偏輥等問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新，在稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料口位置增加了移動(dòng)布料器，可根據(jù)輥縫差實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)料位置，改變倉(cāng)內(nèi)料堆位置和離析現(xiàn)象，減少兩側(cè)輥縫偏差，有效解決了輥壓機(jī)偏輥問(wèn)題，保證輥壓機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)產(chǎn)量，降低輥壓機(jī)的維修成本和時(shí)間。

本項(xiàng)目已投產(chǎn)運(yùn)行1年半，產(chǎn)量穩(wěn)定在320t/h以上，電耗24kWh/t以下，較技改前粉磨工序電耗下降12kWh/t，按照置換產(chǎn)能150萬(wàn)t/a，每年可節(jié)電約1800×10⁴kWh。優(yōu)于國(guó)家將于2022年11月執(zhí)行的《GB16780-2021水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中水泥制備工段限額等級(jí)中的1級(jí)能耗等級(jí)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

此次技改項(xiàng)目以“綠色、智能化、現(xiàn)代化工廠”為理念，在能耗標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、噪聲控制、自動(dòng)化與信息化等方面都采用高標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)公司實(shí)際生產(chǎn)的水泥品種和物料配比，針對(duì)性選用了180-160輥壓機(jī)配套Φ4.2m×14.5m球磨機(jī)閉路系統(tǒng)，水泥磨房綜合管廊應(yīng)用、球磨機(jī)循環(huán)風(fēng)路系統(tǒng)優(yōu)化、水泥庫(kù)底卸料和散裝系統(tǒng)優(yōu)化、稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)的應(yīng)用，在此項(xiàng)目上均取得了很好的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能、穩(wěn)定的生產(chǎn)，確保項(xiàng)目建成后達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

作者：何林

來(lái)源：《中建材(合肥)粉體科技裝備有限公司》

微信公眾號(hào)：備件網(wǎng)（關(guān)注查詢(xún)更多資訊）

（本文來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，若涉及版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)作者來(lái)電或來(lái)函聯(lián)系！）