水泥生產(chǎn)過程俗稱“兩磨一燒”，即原料粉磨、水泥粉磨和熟料燒成，其實(shí)還應(yīng)該包括煤磨，稱為“三磨一燒”更準(zhǔn)確。每生產(chǎn)1t水泥需粉磨原料、煤和水泥合計(jì)2.5t左右，水泥綜合電耗的70％用于粉磨工段。對(duì)于生料粉磨而言，不同的粉磨工藝，其車間電耗約占水泥綜合電耗的20％～26％。因此，提高粉磨效率、降低粉磨電耗成為粉磨裝備技術(shù)不斷改進(jìn)的重點(diǎn)。

上世紀(jì)80年代中期問世的輥壓機(jī)，可以單獨(dú)或者與球磨機(jī)組成多種系統(tǒng)用于各種物料的粉磨，因其節(jié)能效果顯著，得到較快的發(fā)展。在生料粉磨工藝中，輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)因能耗低逐漸成為生料粉磨系統(tǒng)的首選。并且，隨著水泥熟料生產(chǎn)線規(guī)模的增大，以及國(guó)內(nèi)機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)設(shè)備的大型化也得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于相同粉磨能力的粉磨系統(tǒng)，設(shè)備規(guī)格越大，則設(shè)備數(shù)量越少，對(duì)入磨物料粒度的適應(yīng)性也越強(qiáng)。

與輥磨相比，輥壓機(jī)因擠壓力更大，故而一次通過物料的擠壓效率要高。而輥磨因磨內(nèi)物料經(jīng)氣力提升，其內(nèi)循環(huán)次數(shù)將達(dá)到5～8次，甚至更高，故而造成了系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的高電耗。

采用球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)和輥磨終粉磨系統(tǒng)，粉磨原料時(shí)的綜合比較見表1。

表1 生料粉磨系統(tǒng)綜合比較

由于目前水泥廠對(duì)節(jié)能降耗的要求越來越高，生料球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)和運(yùn)行情況差的輥磨粉磨系統(tǒng)改為輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的案例越來越多。下面就運(yùn)行數(shù)量最多的ф4.6m×(10+3.5)m生料中卸球磨生料粉磨系統(tǒng)改造方案進(jìn)行分析，以供借鑒。

ф4.6m×(10+3.5)m中卸球磨機(jī)，裝機(jī)功率3550kW，當(dāng)粉磨中等易磨性生料，生料細(xì)度為80μm篩篩余<12％、水分為0.5％時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)量為190～220t/h。如果窯產(chǎn)量為2500t/d，一般采用一套球磨機(jī)生料粉磨系統(tǒng)；如果窯產(chǎn)量為5000t/d，則采用兩套球磨機(jī)生料粉磨系統(tǒng)。系統(tǒng)電耗高是該生料粉磨系統(tǒng)目前存在的主要問題之一，該生料粉磨系統(tǒng)電耗約為24kWh/t，而采用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的生料粉磨系統(tǒng)，電耗可以降低至12～14kWh/t；另外，因系統(tǒng)產(chǎn)量的限制，生料粉磨系統(tǒng)每天運(yùn)行時(shí)間為20～22h左右，只能滿足窯系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需求，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)避高峰電價(jià)時(shí)段運(yùn)行而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

對(duì)于該生料粉磨系統(tǒng)，一般有兩種改造方案，一種是直接在磨房邊新建一套生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)取代原有球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)，另一種是只新增輥壓機(jī)和靜態(tài)選粉機(jī)，與原有動(dòng)態(tài)選粉機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī)組成新的輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)。兩種方案的對(duì)比見表2。

表2 兩種方案的優(yōu)劣對(duì)比

以2500t/d熟料生產(chǎn)線，配套單套ф4.6m×(10+3.5)m中卸球磨生料粉磨系統(tǒng)為例，改為輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)后，年節(jié)約用電量計(jì)算如下：

2500×1.1×1.6×310×10=1364×103kWh

式中：

2500——窯系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)量，t/d

1.1——提產(chǎn)幅度按10％計(jì)算

1.6——生熟料折合比

310——窯系統(tǒng)按每年310d計(jì)算

10——改造后生料系統(tǒng)電耗降低約10kWh/t

電費(fèi)按0.5元/kWh計(jì)，則年節(jié)電費(fèi)用682萬元。

用輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)代替現(xiàn)有的中卸球磨系統(tǒng)后，相同條件下，系統(tǒng)電耗可以降低10kWh/t，同時(shí)還可間接減少CO₂排放，因此，不管采用哪種改造方案，生料中卸球磨系統(tǒng)改為輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，都具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

作者：王振生

來源：《天津振興水泥有限公司》

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