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风选磨作为预粉磨设备在改造运用中发现的问题和解决方法

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1、前言
 
国家水泥发展规划要求,通过淘汰落后,推广余热发电、节能粉磨、变频调速、水泥助磨剂、废渣综合利用等技术;如何采用最优的工艺系统,最简洁的工艺配置,最可靠实用的生产设备,用最小的投资取得最大的经济效益,成为水泥企业管理层关心的核心问题。其中节能粉磨也是水泥发展规划中一个重点。
 
2、粉磨工艺特点
 
2.1我国目前在使用的水泥磨和矿渣磨,主要有两种工艺,一种是预粉磨设备+开路磨,过粉磨现象严重,物料出磨温度高,容易引起石膏脱水,对水泥性能影响很大;一种是预粉磨设备+闭路磨,较好的解决了温度和过粉磨问题,但是水泥颗粒粒径分布窄,影响水泥的操作性和力学性能
 
2.2由于传统管磨技术的局限性,一般有10%-20%的潜能没有充分发挥,电耗浪费惊人,而且出磨水泥(或矿粉)温度偏高,严重影响水泥(矿渣)施工性能。
 
2.3现在国内外新开发的粉磨技术,新型预粉磨设备,利用破的能量利用率远远高于磨的能量利用率,实现多破少磨。在风选磨内选粉,把符合研磨要求的颗粒风选进入后道磨研磨,不符合研磨要求的颗粒继续留在风选磨内破碎,直至符合研磨要求。真正实现破磨全分离,大幅度提高粉磨效率,降低粉磨电耗。能使出机细粉小于0.08mm颗粒含量达到40%-50%,全部小于3mm,从而保证了整个生产线的稳定、高产。
 
3、粉磨系统设备运用情况
 
3.1粉磨系统改造前
 
3.1.1宁波科环新型建材股份有限公司粉磨生产线配备Φ3.8×13m高细球磨机1台,采用闭路工艺,选配高效O-Sepa选粉机,选粉效率65%;磨机分二仓(有效长度3.97+8.45m),磨内配带筛分装置双层隔仓板,Ⅰ仓为梯形衬板,Ⅱ仓为分级衬板;全部为高铬球,最大φ90mm,最小φ20mm,熟料、混合材、脱硫石膏按配方比例配料后进入高细球磨机,台产70t/h,粉磨电耗48kWh/t。
 
3.1.2水泥磨工艺流程图
3.2粉磨系统改造后
 
3.2.1宁波科环新型建材股份有限公司粉磨生产线配备Φ3.8×13m高细球磨机1台,工艺一开一闭;Φ3.8×5.06m风选磨作为水泥粉磨的预粉磨设备,熟料、粗颗粒混合材按配方比例配料后进入风选磨粉磨,脱硫石膏按比例掺加进入风选磨磨尾,粉煤灰掺加按比例掺加进入高细球磨机磨头。闭路磨配O-Sepa选粉机,选粉效率65%;磨机分二仓(有效长度3.97+8.45m),磨内配带筛分装置双层隔仓板,Ⅰ仓安装一道活化环,Ⅱ仓安装四道活化环;Ⅰ仓为梯形衬板,Ⅱ仓为波纹加分级衬板;中间安装带筛分装置隔仓板,磨尾选用不堵料碳钢热处理出磨篦板;研磨体风选磨选用中铬球,球径φ60-100mm,闭路高细磨全部为高铬球,球径φ17-70mm。
 
3.2.2风选粉磨配套收尘器厂家海宁市金鸡除尘设备有限责任公司,收尘器技术参数
 
布袋除尘器部分主要设计参数见下表:
3.3风选磨+水泥磨工艺流程图
3.4问题出现和解决方法
 
3.4.1φ3.8×13m中控轴磨增加预粉磨设备--FM38风选磨技术改造后,台产、电耗等一直达不到技改目标要求,钢球表面麻点较多不光滑,且通风管道及收尘器锥体等磨损较快。通过不断观察摸索,并进行分析、总结,结合所学及掌握的球磨机粉磨理论和实践,并根据风选磨内破碎、筛分、粗细颗粒快速分离的原理,找出了解决的方法,提出改进措施如下:
 
1)改进增大磨尾出磨筛板孔径,保持通风面积不变;
 
2)适当控制引风机频率,减小风量,降低风速,使风选磨饱磨堵塞现象消除;
 
3)改高铬球为中铬球,并适当降低钢球表面硬度。
 
3.4.2风选磨用收尘器选用要求
 
风选磨收尘粉尘主要物料较粗,最大粒径可达3mm,收尘器收尘浓度高,最高可达600g/m3;收尘器过滤风速宜选用不超过1.0m/min,物料输送采用空气斜槽,并加大斜槽的宽度,便于物料流动,对入口通道及斜槽箱与粉尘接触部位加厚钢板或采取耐磨措施,保证收尘器正常运行。
 
3.5注意事项
 
3.5.1加强精细优化操作,对操作员进行工况分析交流,提出磨况异常的合理处置方法,进一步摸索各类参数及规律,根据已知研磨体消耗规律,定时合理补充研磨体,严格控制用风量(目前正常情况控制35Hz以下),以确保台产均衡稳定,减少各类磨损。
 
3.5.2严格控制入磨粒度和湿度,进一步进行技术改造,煤矸石破碎计划安装已闲置回转筛,确保煤矸石粒度满足要求;脱硫湿灰掺加计划改高细磨头掺加为磨尾掺加,以消除水份进入磨内和过粉磨而带来的影响,风选磨系统收尘灰可直接进入选粉机或成品,以消除过粉磨现象。
 
4、结论
 
预粉磨新工艺,其核心是物料经风选磨粉磨分级后,约占50%的细粉物料随气流上升,先通过磨尾筛分装置,把较粗部分重新回到磨内,较细部分进入磨尾斜槽,另一部分随气流进入JJPM高效除尘器收集,收集量在20%左右直接进入高细磨。经再次改造和调试,磨机工况稳定,出磨细度好,钢球表面光滑,台产由原来99.43t/h提高到114.55t/h,增加15.12t/h,吨水泥粉磨电耗由原来的45.42kWh/t降低到38.54kWh/t,降低7.88kWh/t,研磨体钢球消耗53g/t,从而达到增产60%~70%,吨电耗下降6kWh~8kWh,熟料利用率提高3%~5%的预粉磨效果。

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