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邹伟斌: 增大预粉磨能力,实现系统低能耗

作者:匿名

邹伟斌表示,国内配置高效率料床预粉磨设备或料床终粉磨设备运行的水泥粉磨系统,目前生产P.O42.5级水泥,系统粉磨电耗先进指标值已达到≤26kWh/t。少数系统粉磨电耗≤ 22 kWh/t ~24 kWh/t(应增大预粉磨能力、配置高效率高精度分级设备)极个别粉磨系统达到更低值,在20kWh/t左右。

   10月29日-30日,“2019第七届中国水泥节能环保技术交流大会”在安徽芜湖隆重召开。中国水泥网高级顾问邹伟斌在会议上就如何提高粉磨效率,降低粉磨能耗做了重要报告。邹伟斌认为,应增大预粉磨能力、配置高效率高精度分级设备是水泥粉磨节能降耗的重要手段。

  邹伟斌表示,国内配置高效率料床预粉磨设备或料床终粉磨设备运行的水泥粉磨系统,目前生产P.O42.5级水泥,系统粉磨电耗先进指标值已达到≤26kWh/t。少数系统粉磨电耗≤ 22 kWh/t ~24 kWh/t(应增大预粉磨能力、配置高效率高精度分级设备)极个别粉磨系统达到更低值,在20kWh/t左右。

  另外,当控制相同的水泥成品比表面积350m2/kg时,熟料矿物组成中增加10%的C2S (或减少10%的C3S时)将会增加粉磨电耗5kWh/t。

  C2S含量是影响粉磨能耗的关键因素

  在实际研究中,常以物料粉磨至平衡状态时试验磨机每转所产生的成品量G(g/min)来表示物料的易磨性,G 值越高,表明物料的易磨性越好,同样粉磨电耗就越低。

  在会议上,邹伟斌用熟料、石灰石、矿渣等物料为例做了对比,数据显示,相比于熟料、矿渣,石灰石的粉磨能耗显然更低。同时,熟料的粉磨能耗与C2S含量成正比,比表面积相同情况下,C2S含量越高熟料粉磨能耗越高。

  根据国外试验数据资料显示:当控制相同的水泥成品比表面积350m2/kg时,熟料矿物组成中增加10%的C2S (或减少10%的C3S时)将会增加粉磨电耗5kWh/t。

  另外,实验结果显示在缓慢升温及缓慢冷却制度下得到的C3S 结晶尺寸粗大(>60μm), C2S结晶致密,韧性增加,导致明显易磨性变差。熟料在慢冷条件下在1250℃时C3S分解出C2S 及二次f-CaO,C2S实际含量增加,不但强度降低,而且易磨性将明显变差(韧性增加),系统产量显著降低。

  联合粉磨系统技术特点

  1、在粉磨系统中充分发挥辊压机“料床粉磨”技术优势;

  2、“多挤少磨”,辊压机挤压后的料饼采用动、静两级气流分级设备进行组合分级;

  3、分级精度与分级效率更高、入磨物料更细(凸显“裂纹效应”与“粒径效应”、颗粒分布更均匀);

  4、预粉磨段全部取代了管磨机一仓功能及二仓部分功能,可缩小研磨体尺寸;

  5、显著提高管磨机细磨仓粉磨能力;

  6、充分发挥管磨机段对水泥颗粒磨细与整形的优势;

  7、由辊压机和动、静两级气流分级设备组成磨前闭路,喂入管磨机的物料最细已超过300m2/kg,辊压机的实际使用功率达到9kWh/t,使管磨机实际使用功率降到了11kWh/t、粉磨效率显著提升、系统电耗大幅降低;

  8、后续管磨机为开路操作,成品水泥颗粒级配分布范围宽,颗粒形貌好,水泥工作性能优良;

  在联合粉磨系统中,管磨机能够充分发挥管磨机细磨功能(磨细能力好,可进一步优化水泥颗粒分布与成品颗粒整形,提高水泥球形度),相对于被磨物料而言,管磨机必须做到(管磨机段控制技术原则):“喂得进、磨得细、排得出”。

  管磨机生产过程中出现的不正常磨况需要企业引起重视:研磨体粘附与变形;衬板磨损或破损;衬板表面粘附;研磨体堵塞隔仓板或出磨篦板篦缝;物料水分大,堵塞隔仓板或出磨篦板;磨内物料温度高堵塞隔仓板或出磨篦板;隔仓板或出磨篦板篦缝延展(塑性流变);细磨仓活化环磨损;研磨体表面粗糙,研磨能力差;使用带有盲板的隔仓板等。

  几种粉磨系统案例分享

  1、大型辊压机+小管磨机案例

  配置辊压机的预粉磨系统需要具备几大特点。1、可靠稳定的辊压机进料控制系统(应用双杠杆进料装置),四周料床必须受限,始终保持良好的挤压做功能力;2、顺畅的管道与风路,高效的料饼打散装置,良好的物料分散功能;3、均匀分散、有效分级、稳定收集;4、高效率的V选分级系统(分散与分级);5、高效率的动态选粉机分级系统;6、与辊压机预粉磨系统相适应的管磨机磨内结构与研磨体级配;7、采用新型高效的联合(半终)粉磨工艺;8、高效率的磨尾成品选粉机分级系统。

  配置辊压机的联合粉磨系统要提升粉末效率,需要大限度发挥辊压机的前端粉磨作用。下面是J公司采用“大型辊压机与小管磨机组合案例”。

  J公司采用HFCG180-160辊压机(处理能力1050t/h、1600kW×2)+V型静态气流分级机+组合选粉机+Φ3.2m×13m开路管磨机(主电机功率1600kW);生产P.C32.5R水泥,比表面积≥350m2/kg、系统产量200t/h、粉磨电耗23kWh/t;生产P.O42.5水泥,比表面积≥350m2/kg、系统产量175t/h、粉磨电耗26kWh/t。入磨物料比表面积≥280 ~ 300m2/kg,装机功率比3200kW/1600kW=2.0。

  另外,材料特性对粉磨系统产质量与能耗有着明显的影响。影响因素包括物料的成分和晶体结构、物料的硬度和强度、物料的含水量及温度、物料的磨蚀性、物料的易碎性及易磨性等等。

  2、立磨水泥终粉磨系统

  CK370终粉磨水泥立磨(主电机功率3250kW、磨盘直径Φ3700mm、磨盘外径Φ4760mm、磨辊Φ2000mm×700mm、高效选粉机CKS540、主轴电机功率315kW ),运行中不喷水

  生产P.C42.5水泥,系统产量140t/h(比表面积434.4m2/kg)、工作压力11.0MPa,系统粉磨电耗26.0kWh/t;

  山东鲁南中联水泥有限公司采用46.2+2C/S外循环立磨终粉磨工艺,系统主要配置:外循环四辊立磨+V型静态气流分级机+下进风高效动态选粉机+大布袋收尘器;生产P.O42.5级水泥(成品比表面积370±15m2/kg),水泥标准稠度需水量26.5~27.0%系统产量155~165t/h,粉磨电耗25.5 kWh/t。

  3、辊压机水泥终粉磨系统

  该系统具有以下特点:1、断开管磨机,理论上相比配有管磨机的系统可节电50%;2、工艺流程相对简单,但系统循环负荷大;3、水泥成品温度低,比联合粉磨系统至少低30 ℃ ~50 ℃(熟料温度取决于—篦冷机);4、石膏脱水不完全,影响凝结时间;5、水泥粒径分布相对较窄,水泥成品需水量相对较大;6、颗粒形貌球形度差,多为片状、多角状,内摩擦力大。

  E公司HFCG160-120辊压机(通过量675t/h、原主电机功率900kW×2,更换为1120kW×2)+V3500选粉机+3500下进风动态选粉机,生产P.O42.5级水泥,断开Φ4.2×13m管磨机(3550kW),系统产量130t/h、系统粉磨电耗22.47kWh/t,系统产量145~150t/h、系统粉磨电耗20~21kWh/t,水泥标准稠度需水量≤27.5%,应用在商砼反映良好,与联合粉磨系统基本相同,水泥温度降低30~40℃。

  如何提升粉磨系统效率?

  1、选用高性能设备(高稳定性、高运转率),增大预粉磨段能力;2、选择实用性改造技术(见效短平快);3、持续改进现阶段粉磨系统(不断创新);4、提升系统技术指标(稳质高产低能耗);5、选择应用高性价比产品(低成本消耗)6、通过技术改造,降低水泥组成中的材料成本;7、积极应用新技术、新材料、新工艺、新装备(降低制造成本)。

 
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