謝偉安

(北方重工集團(tuán)有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110141）

使用MLK立磨粉磨水泥的操作結(jié)果

謝偉安

(北方重工集團(tuán)有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110141）

為了利用MLK2650礦渣立磨進(jìn)行水泥粉磨的工業(yè)性試驗(yàn)，對(duì)磨機(jī)操作參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。試驗(yàn)結(jié)果表明利用立磨進(jìn)行水泥終粉磨完全可行，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)水泥工業(yè)立磨系統(tǒng)終粉磨水泥的有益嘗試。

水泥；立磨；終粉磨

0 前言

最近幾年，使用立磨粉磨水泥的技術(shù)日趨成熟，在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，尤其是在印度、越南等國(guó)家，有多條新建水泥生產(chǎn)線(xiàn)采用了立磨粉磨水泥技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，湖北亞?wèn)|、云南東駿、四川星船城等水泥公司采用了進(jìn)口水泥立磨，運(yùn)行情況良好。

北方重工（沈重）集團(tuán)有限公司自2007年首次成功推出用于礦渣粉磨的MLK立磨之后，對(duì)于使用立磨粉磨水泥的技術(shù)也進(jìn)行了大量的研究，在公司的立磨試驗(yàn)系統(tǒng)和工業(yè)化磨機(jī)上進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，取得了良好的效果。本文對(duì)天津某水泥公司利用MLK2650礦渣立磨粉磨水泥的工業(yè)性試驗(yàn)的操作結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。

1 主要設(shè)備概況與工藝流程

用于水泥粉磨的立磨系統(tǒng)，是在原有礦渣立磨的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)調(diào)整完成的。為了適應(yīng)粉磨水泥的需要，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的進(jìn)料設(shè)施和磨機(jī)襯板曲率，以保證能夠形成穩(wěn)定的料床，同時(shí)利用原有的高效動(dòng)靜態(tài)選粉機(jī)，保證成品的比表面積可以在需要的范圍內(nèi)靈活調(diào)整，并保證水泥成品的顆粒分布控制在合理的區(qū)間。系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

系統(tǒng)由原料給料系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、產(chǎn)品收集系統(tǒng)及熱風(fēng)系統(tǒng)組成。原料稱(chēng)重后，由喂料皮帶經(jīng)鎖風(fēng)閥喂入立磨，物料在立磨中隨著磨盤(pán)的旋轉(zhuǎn)從其中心向邊緣運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到磨輥的碾壓而被粉碎。粉碎后的物料在磨盤(pán)的邊緣處被從噴口環(huán)進(jìn)入的熱氣流帶起，粗顆粒落回磨盤(pán)再粉磨；較細(xì)的顆粒被帶到磨機(jī)上方的選粉機(jī)進(jìn)行分選，分選后的粗粉由內(nèi)部錐斗返回到磨內(nèi)再次粉磨，合格的細(xì)粉被帶入袋式收塵器收集作為成品。部分難磨的大顆粒物料在噴口環(huán)處不能被熱風(fēng)帶起，通過(guò)排渣口進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)除鐵器后再次進(jìn)入立磨與新喂物料一起粉磨。經(jīng)過(guò)收塵器收集的成品通過(guò)空氣斜槽、提升機(jī)等設(shè)備送入成品庫(kù)中。

磨內(nèi)通風(fēng)和烘干所需要的熱空氣由熱風(fēng)爐提供，熱風(fēng)通過(guò)管道進(jìn)入磨機(jī)，出磨氣體通過(guò)收塵器凈化后由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)送出，一部分排入大氣，另一部分循環(huán)入磨。圖2是設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)。

圖2 MLK2650立磨

MLK2650立式輥磨機(jī)是北方重工（沈重）集團(tuán)開(kāi)發(fā)的利用料床粉碎原理進(jìn)行物料粉磨的風(fēng)掃式磨機(jī)，核心研磨部件磨盤(pán)采用弧形襯板和輪胎形磨輥，磨機(jī)設(shè)有 3個(gè)磨輥，配備高效動(dòng)靜態(tài)選粉機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、粉磨效率高、單位能耗低等優(yōu)點(diǎn)。磨機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 MLK2650立式輥磨機(jī)的技術(shù)參數(shù)

2 粉磨水泥的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和操作要點(diǎn)

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

本次工業(yè)性試驗(yàn)，重點(diǎn)內(nèi)容是利用MLK礦渣立磨粉磨水泥。與粉磨礦渣微粉相比，粉磨水泥熟料時(shí)入磨物料的粒度更大，更不易形成穩(wěn)定的料床，增加了磨機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的難度?；诒狈街毓へS富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并本著盡可能利用好原磨機(jī)及其配套設(shè)備的原則，以最大限度上減少磨機(jī)部件的更改，降低成本及滿(mǎn)足試驗(yàn)需求，我們對(duì)磨機(jī)參數(shù)進(jìn)行了以下調(diào)整：

（1）磨輥楔形增壓區(qū)穩(wěn)定料床。礦渣的入料粒度一般小于 10mm，而熟料的粒度范圍在20～40mm左右，且由于含水量少的原因，熟料在磨盤(pán)上的流動(dòng)性更好，形成穩(wěn)定的料床更加困難。為了保證磨機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，在粉磨水泥試驗(yàn)前，對(duì)磨機(jī)輥盤(pán)的堆焊修復(fù)過(guò)程中，對(duì)磨盤(pán)曲率進(jìn)行了重新優(yōu)化，增大了楔形增壓區(qū)的尺寸（如圖3），在對(duì)物料進(jìn)行碾磨的過(guò)程中增壓區(qū)的作用是使松散物料迅速壓實(shí)，并完成初破碎和粉磨。物料最終在高壓粉磨區(qū)內(nèi)高效的完成粉磨作業(yè)。

圖3 高壓粉磨區(qū)和楔形增壓區(qū)

（2）調(diào)整磨內(nèi)風(fēng)速。在粉磨水泥時(shí)，產(chǎn)量較粉磨礦渣時(shí)提升20%，為保證磨機(jī) 20%的外循環(huán)量以及對(duì)物料的烘干作用，通過(guò)減小噴口環(huán)的面積以提高磨內(nèi)風(fēng)速。MLK2650立磨的噴口環(huán)采用分半可調(diào)式結(jié)構(gòu)（如圖4），調(diào)節(jié)方便，可針對(duì)粉磨不同物料時(shí)的需要進(jìn)行快速調(diào)整。粉磨水泥時(shí)將噴口環(huán)向內(nèi)位移約30～40mm以減小通風(fēng)面積，使磨內(nèi)風(fēng)速由粉磨礦渣時(shí)的40～50m/s提高到60m/s。

圖4 可調(diào)式噴口環(huán)

(3)增加擋料環(huán)高度至140mm，便于磨內(nèi)形成穩(wěn)定、合理的料層，而且延長(zhǎng)了物料在磨盤(pán)上停留的時(shí)間和研磨次數(shù)，增加了成品中細(xì)粉的含量。

(4)磨內(nèi)噴水穩(wěn)定料床。在試生產(chǎn)水泥的過(guò)程中，由于水泥熟料、混合材的水分、易磨性的不同，容易造成磨機(jī)吐渣量增大、振動(dòng)加大等問(wèn)題。為了有效降低振動(dòng)，需要噴水裝置保持暢通，且成扇形的噴灑在磨盤(pán)上，以增加物料顆粒間的摩擦力來(lái)穩(wěn)定料床。

(5) 成品細(xì)度及顆粒級(jí)配的控制。為了滿(mǎn)足出磨成品水泥熟料對(duì)于顆粒級(jí)配的要求，采取的措施有：加大碾磨壓力，將液壓系統(tǒng)的壓力由9 MPa增加到10 MPa，單輥研磨壓力由1300KN增加到1400KN，配合擋料環(huán)加高的措施使原料受到更充分的研磨，而為了克服立磨選粉顆粒級(jí)配較窄的缺點(diǎn)，粉磨水泥時(shí)適當(dāng)降低選粉機(jī)轉(zhuǎn)速。

2.2 操作要點(diǎn)

在工業(yè)性試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)不斷調(diào)整磨輥壓力、擋料環(huán)高度、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速等措施，找到了粉磨水泥比較合理的操作方法。磨機(jī)的產(chǎn)量逐漸提高，并最終達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

立磨如何調(diào)控水泥成品的質(zhì)量，從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)歸納出表 2所列的原則性指南[1]。即，當(dāng)水泥比表面積相同時(shí)，增加其擋料環(huán)高度，或增加磨輥壓力，兩者效果相同，都會(huì)使成品水泥的粒徑范圍變寬（曲線(xiàn)斜率n值變小），+30μm篩余數(shù)變大，抗壓強(qiáng)度變小，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量變小；但是增加磨內(nèi)風(fēng)量，其效果則與前者相反。

表2 擋料圈高度、磨輥壓力、磨內(nèi)風(fēng)量對(duì)水泥性能的影響

總之，綜合運(yùn)用這些調(diào)控手段，可以在較大范圍內(nèi)調(diào)控立磨水泥的性能，而從目前的使用情況看，顆粒級(jí)配比球磨更加合理，水泥強(qiáng)度也達(dá)到或超過(guò)普通球磨機(jī)粉磨的水泥。

3 產(chǎn)品質(zhì)量

本次工業(yè)性試驗(yàn)所生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為礦渣硅酸鹽水泥PSB32.5，原料為水泥熟料、礦渣和石膏的混合物（各部分配比：礦渣60%～65%、石膏5%、熟料30～40%），出磨產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)可完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可以直接對(duì)外銷(xiāo)售。物理性能如表3所示。

表3 MLK立磨水泥PSB32.5物理性能

4 結(jié)束語(yǔ)

水泥立磨終粉磨技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，運(yùn)行結(jié)果充分體現(xiàn)了該技術(shù)具有顯著的節(jié)能效果和優(yōu)良的產(chǎn)品性能。經(jīng)過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)的調(diào)試工作，利用MLK2650立式輥磨機(jī)粉磨水泥，能夠達(dá)到58t/h的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，主機(jī)功耗在22kW/t以?xún)?nèi)，系統(tǒng)電耗可以控制在30kWh/t左右。水泥產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)相似甚至高于球磨機(jī)產(chǎn)品，滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)還表明，經(jīng)過(guò)適當(dāng)改進(jìn)的MLK立磨，完全能夠?qū)崿F(xiàn)水泥的終粉磨，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)水泥立磨的研發(fā)應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。北方重工一如既往，以市場(chǎng)為先導(dǎo)，以科技為基礎(chǔ)，為中國(guó)水泥裝備的發(fā)展，為行業(yè)的節(jié)能減排，研發(fā)更多高效環(huán)保的產(chǎn)品，為實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)無(wú)球化作出重要貢獻(xiàn)。

[1]高長(zhǎng)明.關(guān)于立磨水泥的性能問(wèn)題[J].水泥工程,2009,4.

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