“優(yōu)質(zhì)高效、綠色低碳”是新形勢下對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)的新要求。
實(shí)現(xiàn)水泥粉磨優(yōu)質(zhì)高效，輥壓機(jī)與球磨機(jī)組成的各種預(yù)粉磨系統(tǒng)(包括循環(huán)預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨等)是水泥粉磨的主要方案，特別是半終粉磨方案，因其具有大幅度節(jié)約電耗、節(jié)約熟料的雙重優(yōu)勢，已經(jīng)成為當(dāng)今新建改建水泥粉磨線的首要選擇。
一、水泥半終粉磨系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高效的關(guān)鍵技術(shù)：
1、輥壓機(jī)系統(tǒng),能穩(wěn)定提高輥壓機(jī)功率和超細(xì)分選技術(shù)
輥壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)電水平取決于輥壓機(jī)消耗功率的大小，輥壓機(jī)每消耗1 kWh/t，主機(jī)電耗(輥壓機(jī)球磨機(jī))可降低0.8一1.0kWh/t。
輥壓機(jī)系統(tǒng)成品一般控制在全系統(tǒng)總產(chǎn)量的15-20%，作為成品的細(xì)粉對(duì)水泥需水率影響較小。
輥壓機(jī)系統(tǒng)成品大于20um的顆粒球形度較差?？刂埔?0-15um作為分割粒徑，20um以下含量達(dá)80%。符合該要求的成品量一般只能取到產(chǎn)品總量15-20%。
2、球磨機(jī)系統(tǒng),有效調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度、控制溫度的閉路粉磨技術(shù)
采用高效選粉機(jī)的圈流球磨工藝，圈流磨有利于產(chǎn)品細(xì)度和溫度的調(diào)節(jié)和控制，粉磨效率比開流磨高10%-20%，成品越細(xì)優(yōu)勢越明顯 。
二、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高效的保證措施：
1、大型化的鋼球磨系統(tǒng)和高效的擠壓粉磨技術(shù)和裝備；
實(shí)現(xiàn)輥壓機(jī)半終粉磨的工藝多種多樣，現(xiàn)階段主流的輥壓機(jī)半終粉磨形式有以下兩種：
A、輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+動(dòng)選+球磨機(jī)（開路或閉路）：
B、輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+動(dòng)選1+動(dòng)選2+球磨機(jī)（開路或閉路）：
選擇合適的輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)形式，需要綜合考慮水泥性能、系統(tǒng)節(jié)能等多樣化的需求。
當(dāng)對(duì)半終粉磨水泥需水量要求較高，需要嚴(yán)格控制輥壓機(jī)直接選出的成品比例時(shí)，宜采用C、輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+動(dòng)選1+動(dòng)選2+球磨機(jī)（開路或閉路）：半終粉磨系統(tǒng)。
2、高效率、高精度可實(shí)現(xiàn)不同粒徑同時(shí)分選的選粉設(shè)備。
A、磨前選粉機(jī)需分選出：
細(xì)粉：＜0.03mm，其中0.045mm篩余＜3-4%；
粗粉：0.15mm，其中0.08mm篩余＜10%，0.045mm篩余＜5%。
中粉：0.03mm-0.15mm
單一常規(guī)選粉機(jī)只能選出細(xì)粉，對(duì)粗粉的精度要求難以勝任，需配套采用兩臺(tái)選粉機(jī)分工協(xié)作。
B、磨后選粉機(jī)需在低風(fēng)量環(huán)境下滿足：
高循環(huán)負(fù)荷以利于提高3-30um；
高分級(jí)精度以利于減少＜3um；
高選粉效率以利于提高球磨機(jī)效率的條件從而滿足水泥顆粒級(jí)配和節(jié)能要求。
三、優(yōu)質(zhì)高效水泥半終粉磨系統(tǒng)的實(shí)踐：
TS水泥有限公司，2012年底投產(chǎn)，配置一套：1800*1200輥壓機(jī)＋V選＋4.2*13m球磨機(jī)＋O-SEPA4500選粉機(jī)＋大布袋收塵的傳統(tǒng)聯(lián)合粉磨工藝系統(tǒng)。
一期技改：輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+動(dòng)選+球磨機(jī)+O-SEPA4500選粉機(jī)：在原有工藝流程基礎(chǔ)上進(jìn)行了半終粉磨技術(shù)改造，增設(shè)吉能達(dá)公司TS4500型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)（見工藝流程示意圖一）。
TS4500型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)是吉能達(dá)公司第二代產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)原理如圖（TS系列型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)原理圖）該設(shè)備分上、下兩部分。上部是能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分選的轉(zhuǎn)籠式選粉機(jī)、下部結(jié)構(gòu)類似粗粉分離器。其將物料一分為三（粗粉、中粗粉、成品）。
二期技改：將O-SEPA4500選粉機(jī)更改為TS4500高分散選粉機(jī)（其原理見TS系列高分散選粉機(jī)原理圖）。工藝基本不變（見工藝流程示意圖二）。
TS高分散選粉機(jī)具有以下特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為獨(dú)特,分級(jí)原理先進(jìn)。采用側(cè)進(jìn)料、下部撒料盤、下進(jìn)風(fēng)方式，整合了重力沉降、離心沉降、平面渦流等分級(jí)原理，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)分離。
O-SEPA選粉機(jī)采用頂部進(jìn)料，通過頂部撒料盤撒向四周，因擋料圈的阻擋作用，物料撒落在導(dǎo)風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子之間的選粉區(qū)，物料在導(dǎo)風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子之間的選粉。
分散效果好：TS高分散選粉機(jī)在轉(zhuǎn)籠及底部設(shè)置了撒料裝置，來自水泥磨的粉狀物料通過進(jìn)料管道直接撒在螺旋槳型撒料盤上，撒料盤高速旋轉(zhuǎn)，使物料充分分散開，分散后的物料通過底部管道的進(jìn)風(fēng)，進(jìn)行首次分級(jí)。
預(yù)分離分選節(jié)能明顯：經(jīng)過第一次分級(jí)后的物料隨氣流進(jìn)入導(dǎo)向葉片，導(dǎo)向葉片采用LV型，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，它使粗顆粒物料與細(xì)顆粒物料在進(jìn)入轉(zhuǎn)籠之前就能分離。通過這種改變使產(chǎn)量明顯增加，風(fēng)量明顯減少，水泥產(chǎn)品顆粒分布更加合理。
二次清洗小于30um的顆粒選凈度高：小于30um的顆粒同樣球磨機(jī)系統(tǒng)入磨也會(huì)增加成品3um以下的含量，浪費(fèi)熟料還提升需水率，影響水泥質(zhì)量。由于清洗裝置對(duì)落入粗粉收集錐的物料中細(xì)粉進(jìn)行第二次清洗，回磨物料30um的顆粒低于10%。
水泥細(xì)度控制靈活：由于采用新型導(dǎo)向葉片和整流轉(zhuǎn)籠，大幅的提高了選粉效率，該設(shè)備的30um水泥選粉效率可達(dá)到90%以上。
成品比表面積可達(dá)400 m2/kg以上：水泥的顆粒級(jí)配組成連續(xù)分布，對(duì)強(qiáng)度增進(jìn)起主導(dǎo)作用的3-32μm顆粒含量在65%～75%以上，其中10-24μm對(duì)強(qiáng)度增長作用明顯，含量越多越好，3μm以下含量低于10%，45um篩余5%以上。
TS系列高分散選粉機(jī)原理圖（左）工藝流程示意圖二（右）
三期技改：將TS4500型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)更換為吉能達(dá)公司的第三代產(chǎn)品“智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)”（其原理見智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)原理圖）。工藝流程（見工藝流程示意圖三）。
智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)原理圖（左）工藝流程示意圖三（右）
智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)實(shí)際是“選粉機(jī)1”+“選粉機(jī)2”(見精密分級(jí)原理圖A)
輥壓機(jī)擠壓后的物料入V型選粉機(jī)，經(jīng)過V型選粉機(jī)分級(jí)出來的顆粒一般＜1mm。智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)將該物料“一分為三”， “粗粉(＞150um）、中粗粉(150um＜d＜30um)和細(xì)粉（＜30um”）。單轉(zhuǎn)籠只能一分為二，能應(yīng)對(duì)選取成品，實(shí)現(xiàn)半終粉磨需求，對(duì)于入磨和回輥壓機(jī)的料基本粉不清楚，只是象征性的量分。
精密分級(jí)原理圖A（左）精密分級(jí)原理圖B（右）
下轉(zhuǎn)籠：分割粒徑---80-120um；分級(jí)后粗粉(＞150um）中＜80um含量＜10%；＜45um含量＜5%。
入輥壓機(jī)重新擠壓，＜1mm細(xì)料進(jìn)入智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)下轉(zhuǎn)籠分級(jí)區(qū)，分級(jí)出的＞150μm顆粒入輥壓機(jī)重新擠壓；＜150μm隨氣流上升到上轉(zhuǎn)籠分級(jí)區(qū)分級(jí)。
下轉(zhuǎn)籠分級(jí)區(qū)實(shí)現(xiàn)預(yù)分離，預(yù)分離排除了粗顆粒的干擾，為上轉(zhuǎn)籠精密分級(jí)創(chuàng)造了條件。
上轉(zhuǎn)籠：分割粒徑---10-15um；分級(jí)后細(xì)粉＜20um含量＞80%。
一般水泥磨選粉機(jī)分割粒徑15-20um，對(duì)于10um實(shí)際已涉及超細(xì)分選的范疇。超細(xì)分選的難點(diǎn)是細(xì)粉團(tuán)聚，不易分散，影響30um以下分選精度。小于30um的顆粒入磨會(huì)增加成品3um以下的含量，不但浪費(fèi)熟料還提升需水率，影響水泥質(zhì)量。
智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)分級(jí)效率＞80%；30um以下分選精度＞90%。
一期改造在原有工藝流程基礎(chǔ)上進(jìn)行了半終粉磨技術(shù)改造，增設(shè)吉能達(dá)公司TS4500型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)。中控顯示該選粉機(jī)位置分選細(xì)粉入成品斜槽量為60 t/h（沖擊流量計(jì)），其余220 t/h為磨機(jī)喂料量。剔除水分、飛耗、開停機(jī)因素后其該品種月度平均臺(tái)時(shí)應(yīng)在270 t/h左右。提產(chǎn)降耗主要因素是工藝機(jī)系統(tǒng)提前選取了細(xì)粉，球磨機(jī)因?yàn)閮?nèi)部改進(jìn)后，雖然入磨細(xì)度變粗，但由于細(xì)粉料的減少，提高了效率，產(chǎn)量基本持平。
存在問題：水泥需水率上升明顯。
二期改造將O-SEPA4500選粉機(jī)更改為TS5000高分散選粉機(jī)。月度平均臺(tái)時(shí)290 t/h。提產(chǎn)20t/ht左右；電耗下降1.7kw.h/t，熟料消耗下降2%。降耗主要因素是TS高分散選粉機(jī)比較O-SEPA效率提高15-20%，球磨機(jī)效率得到了提高，同時(shí)還促進(jìn)了水泥顆粒級(jí)配的合理分布（見二期水泥顆粒級(jí)配分布），熟料消耗下降2%。
二期水泥顆粒級(jí)配分布
存在問題：水泥中＜3um含量偏高。
該工程將TS4500型預(yù)粉磨專用分級(jí)機(jī)更換為智能雙驅(qū)粉體精密分級(jí)機(jī)，經(jīng)實(shí)際檢測，分選出細(xì)粉50t/h左右，0.045mm篩余1.5%；入球磨機(jī)中粉：0.045mm篩余41%；0.08mm篩余15%；
?回輥壓機(jī)粗粉：0.045mm篩余98.2%。提升了輥壓機(jī)、球磨機(jī)功效同時(shí)將球磨機(jī)研磨體裝載量由200噸左右調(diào)整到170噸左右，球磨機(jī)功率下降，效率提高，為大幅度節(jié)約電耗提供了條件。
三期改造是專門針對(duì)節(jié)能降耗進(jìn)行的技改工程，月度平均臺(tái)時(shí)達(dá)到320 t/h。提產(chǎn)25t/h左右；電耗下降5.8kw.h/t，熟料消耗下降2%。水泥3天、28天強(qiáng)度均有提高，取得了滿意的效果。
實(shí)踐證明：高效率、高精度可實(shí)現(xiàn)不同粒徑同時(shí)分選的選粉設(shè)備和選粉技術(shù)對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)降耗的影響很大。輥壓機(jī)、鋼球磨大型化是系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高效基礎(chǔ)；高效率、高精度的選粉技術(shù)和裝備是系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高效的保證。
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