水泥電耗可與聯合粉磨系統(tǒng)媲美的閉路粉磨系統(tǒng)

  0   引 言

  眾所周知,水泥粉磨站企業(yè)降低生產成本主要靠降低噸水泥電耗和噸水泥熟料摻加量兩個手段，而后者往往要受到外購熟料強度的限制。試想一下，如果外購熟料強度不高,如何能降低噸水泥中熟料的摻入比例?也就是說這一點不能完全由粉磨站企業(yè)自身所能控制，前者就是自身所能控制了。因此，從這個意義上說,降低噸水泥粉磨電耗對粉磨站企業(yè)降低生產具有更重要的意義。

  筆者公司于2009年5月動工新建了一套Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站,，2009年11月26日建成投產。沒有任何磨前破碎設備，到加滿100%研磨體裝載量時,經標定P·O42.5R出磨水泥臺時產量即達到64t,外加5%左右礦渣超微粉,系統(tǒng)產量為67.2噸，噸水泥粉磨電耗為33.62kＷｈ。后經不斷努力，出磨水泥臺時不斷提高：至2010年11月，P·O42.5R出磨水泥臺時產量已經穩(wěn)定在65-70t，遠超磨機廠商承諾的臺時50t和設計院承諾的45t指標。水泥綜合電耗不斷下降，詳見表１。

  注：[１]筆者廠生產PO42.5和PSA32.5兩個品種水泥。為適應客戶需要，生產P.O42.5水泥時，實際按PO42.5R質量指標控制。[2].本廠80微米出磨水泥篩余，P.O42.5為不超過1.0%；PSA32.5為不超過1.8%；[3]表1的電耗水平是在尚未使用任何助磨劑的情況下取得。

  從表１可以看出，筆者廠的噸水泥電耗遠低于同規(guī)格的粉磨磨機水平，基本可與輥壓機帶Φ3.2m×13m開路磨水泥粉磨系統(tǒng)相媲美。但眾所周知，同為Φ3.2m×13m水泥磨，帶輥壓機成為聯合粉磨系統(tǒng)和帶選粉機成為閉路粉磨系統(tǒng)，二者的投資額及維護費用是不可同日而語的！

  現將該系統(tǒng)作一介紹，以供同行參考。

  1  系統(tǒng)情況

  1.1 工藝流程

  系統(tǒng)流程圖見圖１：

  石子庫－＞石膏庫―＞熟料庫１－＞熟料庫２-＞水泥磨（帶選粉機）－＞粉煤灰?guī)歙D＞

  出磨水泥－＞水泥庫－＞包裝出廠礦渣超微粉－＞散裝出廠

  圖１本廠粉磨站工藝流程圖

  從圖１可以看出，本系統(tǒng)相較于一般閉路粉磨系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：出磨水泥摻加礦渣超微粉成為水泥，稍后分析其特點。

  1.2 系統(tǒng)配置

  磨機主機部分見表２。選粉機部分見表３。

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  2.1 關于工藝流程

  本廠在新建該粉磨站工程時，事先做了大量的調研工作，筆者全程參與了調研。經歷這些調研工作中所形成的一些見解，筆者寫進了《談談粉磨站建設的若干問題》（發(fā)表于《四川水泥》2009年第四期）。但到最終確定上什么樣的工藝流程，在我公司擴建辦公室內部也爭論不休，焦點是如下兩個問題：

  一是是否上輥壓機系統(tǒng)。贊成者認為，該系統(tǒng)是先進成熟的水泥粉磨系統(tǒng)，代表了水泥工藝的發(fā)展方向（立磨粉磨水泥目前國產化尚沒有做大大型化，進口設備過于昂貴；輥式磨雖有應用，但畢竟沒有廣泛使用，成熟性令人擔心），具有節(jié)電和提高水泥比表面積從而提高粉磨經濟效益的作用；反對者主要是對該系統(tǒng)維護維修復雜性擔心，擔心本廠工人技術跟不上，一旦出現故障處置不了，影響整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。最終經過討論決定，放棄了輥壓機系統(tǒng)。

  二是球磨系統(tǒng)是采用開路流程還是閉路流程。贊成開路流程者主要是認為該系統(tǒng)設備少，投資少，維護簡單，出磨水泥粒徑分布寬，受粉磨站歡迎，尤其是某大院竭力推銷他們的開路高細磨；贊成閉路流程者主要認為，閉路流程為發(fā)達國家和國內大型水泥企業(yè)海螺集團普遍采用，代表了粉磨技術的方向。至于某大院的開流高細磨實源自丹麥的康必登磨，當了上世紀九十年代，丹麥人自己都不做了！而水泥溫度低的水泥與混凝土中的減水劑相容性更好，更受粉磨站歡迎。在這點上，采用引入外部冷風的O-sepa選粉機形成閉路流程，選粉機相當于巨大的冷卻器，利于降低水泥溫度。如果采用開路流程，要降低水泥溫度，根據廣東一些企業(yè)的做法：引入水冷設備冷卻出磨水泥，一噸水泥需要1.5m3的水，也增加了系統(tǒng)的設備。而且，同規(guī)格的閉路磨比 開路磨增產20%-30%，更有利于降低單位水泥電耗。最終經過討論決定，選擇了閉路粉磨流程。

  2.2 關于水泥生產品種

  本地水泥粉磨站普遍生產P·O42.5和P·C32.5兩個品種，本廠則一直生產P·O42.5和PSA32.5水泥兩個品種。而且本廠的PSA32.5水泥很受用戶歡迎，如果新上的粉磨站丟了這個品種，甚為可惜。但如果繼續(xù)生產PSA32.5水泥，采用原礦渣和熟料等物料混合粉磨工藝，一是不合理，礦渣活性因粉磨細度的限制得不到充分發(fā)揮，浪費資源；二是還要使用原礦渣堆場和烘干機，原烘干機因使用年代久，幾近報廢，新上一臺又受到場地和資金限制。幾經調研討論決定，購本地礦渣超微粉企業(yè)生產的礦渣超微粉，將出磨水泥和礦渣超微粉混合，一樣可以生產PSA32.5水泥，簡化了原礦渣堆場及烘干系統(tǒng)。

  深入地討論下去，采用出磨水泥和礦渣超微粉混合摻加工藝還具有如下優(yōu)點：

  一是拓寬水泥顆粒徑分布范圍。相較于開路粉磨流程，閉路流程出磨水泥顆粒徑分布范圍確實窄，不利于顆粒實現緊密堆積以降低水泥標準稠度需水量。摻加礦渣超微粉后，水泥中小于３微米顆粒由礦渣超微粉填充，拓寬了水泥顆粒徑分布范圍；同時，水泥小于3微米顆粒由礦粉填充，其水化熱必然低于熟料微粉的水泥，降低混凝土開裂的風險，受攪拌站歡迎。

  二是降低噸水泥綜合電耗。礦渣超微粉僅輸送和計量耗電，遠低于水泥粉磨電耗，這成為本廠降低噸水泥綜合電耗的重要技術手段。本廠目前生產P·O42.5水泥出磨水泥臺時達到65-70噸，以摻礦渣超微粉6計算，每小時摻加礦微粉約4.0噸，這4.0噸礦微粉成為水泥 所耗電很少。

  三是可以在礦渣超微粉與水泥價差較大時為企業(yè)創(chuàng)下較大利潤。本地區(qū)噸礦渣超微粉一度比噸水泥價低110元右，在符合質量控制要求的情況下，這意味著每摻加一噸礦渣超微粉，幾乎可以帶來盡利潤100元，這個利潤相當誘人！也吸引了本地一大型水泥廠前來參觀學習取經。

  四是在外購熟料中含有較高的鋁酸三鈣時,摻加礦渣超微粉可以明顯改善水泥的抗硫酸鹽性能,從而贏得客戶歡迎。

  2.3 關于礦渣超微粉摻量確定

  采用出磨水泥與礦渣超微粉外摻工藝，重要的是確定合適的摻加量。摻少了不能充分發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)點，不經濟；摻多了，對水泥的早強影響大。本廠采用安裝兩個自動取樣器進行連續(xù)取平均樣的方法，對出磨水泥和摻加了礦渣超微粉的入庫水泥進行強度對比分析，得出結論：一般生產P·O42.5水泥時摻量5%~8%；生產PSA32.5水泥時摻量13%~15%。

  2.4 磨內結構的改造

  眾所周知，進行磨內改造是提高水泥磨的重要途徑。投入少，搞得好效果也會比較顯著，這早已成為業(yè)內同行的普遍做法。但說實在的，一般人們都是在舊磨機上進行改造，對新購進的磨機進行改造似乎很少見。對尚未投入使用、尚不知道產質量效果的情況下對新磨機即進行改造很難被一般人接受，阻力較大。2009年十月份，本廠粉磨站工程安裝工作進入尾聲，即將裝機投產時，筆者參加了《水泥》雜志兩年一度的技術交流會，帶著我廠磨機即將試產的有關問題，虛心請教有關設計研究院和大學的老師們，獲得了許多有益的指導。回廠后，筆者將這些問題作了匯總并向領導匯報，引起了重視。最終對新磨機的原倉廠比例分配、隔倉板和出料箆板型式等都作了大幅度改造。此外，對入磨物料取樣送相關研究院做了邦德功指數試驗，據此進行研磨體級配方案設計。在分不同比例裝球試產過程中，裝到總研磨體量５０％時取樣做篩析曲線，分析曲線形狀，以作為下一步調整裝球比例的依據，調整曲線往正常形狀靠近。這一工作不能隨試產結束就停止了，在正常生產時，仍需要取樣做篩析曲線，以作為補充研磨體損耗規(guī)格和量的重要依據。這一點往往被忽略。

  2.5 選粉機風閥的選擇

  選粉機O-sepa對其工作效果的影響較大，確定的不好，整個粉磨系統(tǒng)產質量都要受影響。筆者經過多次調整，對于本廠的閉路磨，一次風風門全開，二次風開度85％~90％，三次風開度40% ~50％是比較合適的，偏離這個范圍，往往水泥細度跑粗，產量降低。

  2.6 關于熟料的易磨性

  粉磨站企業(yè)的水泥磨并不完全等同于帶有熟料廠的水泥磨,盡管在設備上可能完全一樣。后者因為熟料自產, 性能基本是固定的。而前者通常不止一個熟料供應商,比如我廠就有四個熟料商。正確認識各個不同廠家的熟料性能特點,予以合理搭配使用,往往能得到較好的產質量效果。

  我廠的四個熟料供應商R、P、L、B公司,就易磨性而言, R、P較易粉磨, L、B易磨性較差。單獨使用R、P 公司熟料和單獨使用L、B公司熟料粉磨P.O42.5水泥時,臺時最多相差10噸。這在實際生產是無法通過調整研磨體級配方案等工藝參數去提高產量的,不利于磨機臺時產量的均衡穩(wěn)定。為此,我們在熟料進廠時將R、P公司熟料進同一圓庫,將L、B公司熟料同進另一熟料庫,粉磨水泥時將兩庫熟料按比例搭配使用,穩(wěn)定了進磨熟料的易磨性也就基本穩(wěn)定了進磨物料的易磨性,磨機的工藝參數也相對容易掌握,也有利于中控操作。

  3  結束語

  經過努力，筆者廠Φ3.2m×13m閉路磨水泥粉磨站產質量達到同行業(yè)較好水平，在沒有任何磨前破碎和不使用助磨劑的前提下，噸水泥電綜合電耗相當于聯合粉磨系統(tǒng)。歸納技術要點為：選擇外摻礦渣超微粉是前提、進行磨內技術改造是關鍵、選擇合適的選粉機參數和穩(wěn)定進磨易磨性不可忽略、適時進行研磨體補充和調整是保證。