打造經濟效益最好的年產100萬噸級粉磨站
1 南京蘇材集優(yōu)粉磨系統(tǒng)簡介
在水泥企業(yè)生產的所有工藝環(huán)節(jié)中,粉磨占有最高的資金成本和營業(yè)費用。隨著水泥生產者對節(jié)能、降耗、利廢預期的不斷增長和設備供應商的不斷努力,當前的水泥粉磨系統(tǒng)越來越高效。新技術新裝備不斷涌現,磨機的規(guī)格越來越大,已經達到φ5m以上,磨機的粉磨能力不斷提高,熟料的粉磨能力已經超過300t/h,礦渣的粉磨能力已經超過170t/h。
如今,廣大水泥企業(yè)關注的焦點已經從設備的規(guī)格大小,轉向企業(yè)的經濟效益。對于水泥行業(yè)巨頭,它們擁有強大的實力和資金優(yōu)勢,看重的是規(guī)模,是單機臺時產量,是在行業(yè)的排名位置。對于廣大的水泥粉磨企業(yè),他們看重的更多是投入、產出,企業(yè)的運行成本,磨機規(guī)格大不等于效益好。實踐證明,磨機規(guī)格達到φ4m以上,磨機磨內球配的運動軌跡范圍過大,粉磨效率明顯下降,磨機規(guī)格不是越大越好。輥壓機技術指標比較先進,但是投入太大,維修管理成本高。如何建設經濟效益最好的粉磨站,成了水泥粉磨企業(yè)老板關心的核心問題。
南京蘇材鼎立打造的年產100萬噸集優(yōu)粉磨系統(tǒng),瞄準企業(yè)的經濟效益,采用最優(yōu)的工藝系統(tǒng),最簡潔的工藝配置,最可靠實用的生產設備,用最小的投資取得最大的經濟效益。重點突出:設備投資少,粉磨到理想的細度時,電耗較低;設備配置最簡單,可控性好,維護和磨損費用低;低噪音和粉磨不同物料的靈活性,達到特定的產品質量。烘干粉磨一體化,并可以處理含有水分的物料。
2 南京蘇材年產100萬噸粉磨站技術經濟指標
噸水泥粉磨投資:25元。
水泥粉磨電耗:26—30kWh/t;
水泥熟料摻入量:30%-40%;
系統(tǒng)設備運轉率:98%以上;
全員勞動生產率:2000t以上;
自動化程度:基本實現自動化。
3 南京蘇材集優(yōu)粉磨系統(tǒng)技術特色
3.1突破傳統(tǒng)粉磨“禁區(qū)”
我國水泥生產已經有上百年的歷史,針對各個時期物質條件和技術水平的實際情況,對當時不利于生產控制及產品質量的物料組成和設備結構等因素,行業(yè)主管部門在工藝規(guī)程、設計原則、控制指標和產品標準等多方面做了不同程度的限制和規(guī)定,形成了水泥技術不可逾越的“禁區(qū)”。在一個時期內,這無疑對水泥工業(yè)的健康發(fā)展起到了一定的積極作用。隨著物質條件的改善、科學技術的進步,按“與時俱進”的現代理念,辦法總比困難多。任何事物都有兩面性,抓住關鍵。勤于鉆研,“化害為益、變廢為寶”,功到自然成。蘇材集優(yōu)粉磨技術采用少熟料、多微粉、低成本水泥生產技術 ,通過熟料、礦渣分別粉磨工藝,利用礦渣等微粉在高細狀態(tài)下活性好可作為水泥主要組分的特點,配制“配制”水泥,混合材摻量達到50-60%,可大幅度降低水泥生產成本。利用工業(yè)廢渣生產的水泥,基于各種廢渣微粉摻合料的合理匹配,能提高混凝土的致密性,形成低致密、高密度、低缺陷的混凝土結構,大大提高混凝土的使用壽命,是一種高性能綠色水泥。
3.2創(chuàng)新“烘干粉磨一體化”生產工藝
“一體化”生產工藝指以節(jié)能、環(huán)保為中心,對傳統(tǒng)粉磨工藝的一種整合。新型干法生產線中“窯磨一體化”的出現,同時解決了生料制備和熟料煅燒過程中的粉塵排放和廢熱利用問題,實現了環(huán)保效益和經濟效益的雙贏,為水泥生產過程的創(chuàng)新,開辟了一條新途徑。
南京蘇材借鑒新型干法“窯磨一體化”的先進經驗,提出了“烘干粉磨一體化”的新思路。傳統(tǒng)粉磨,特別是礦渣粉磨,對入磨水分的要求十分嚴格,必須控制在1%以下?!昂娓煞勰ヒ惑w化”思路,物料分兩段粉磨,首先在烘干機內烘干,出機水分控制在3%-5%。物料進入風選磨后,經過鋼球破碎,通過強制通風把礦渣結晶水在風選磨預粉磨過程中及時排走,不進入后道粉磨,徹底解決礦渣受水分的影響。磨機可增產50%-60%,粉磨電耗降低10kWh/t-15kWh/t,同時,可降低礦粉出磨溫度20℃-30℃!
3.3堅持“好中選優(yōu)”
國內外為水泥企業(yè)服務的儀器、設備制造和材料加工行業(yè)的技術進步的速度,遠遠超過水泥行業(yè)。市場競爭機制為我們優(yōu)化企業(yè)技術改造提供了充分的自由選擇余地。新型粉磨站建設的成功經驗是:不搞“土法上馬”,而要堅持“好中選優(yōu)”。用最經濟實用的生產技術,不含糊、不將就。在生產設備的選擇上,先進實用為前提,材料以節(jié)能環(huán)保為標準,以現代眼光精打細算。要考慮長期安全運行的經濟效益,略有增加的一次性投資,依靠成本下降很快就可以回收。
4、南京蘇材年產100萬噸粉磨站主要工藝及設備
南京蘇材年產100萬噸粉磨站,采用熟料、礦渣分別粉磨技術。其中熟料粉磨采用FM32型風選預粉磨,和φ3.2×13m高產磨、SC型選粉機組成的圈流粉磨系統(tǒng);礦渣烘干采用XLH2418高產節(jié)能烘干系統(tǒng),礦渣粉磨采用FM34型風選預粉磨和φ3.2×13m高產高細磨組成開路生產工藝,可以達到優(yōu)質、高產、低耗的目的。
4.1熟料粉磨生產線的工藝和設備
石膏、熟料石灰石經過皮帶稱計量后,配好的混合料經皮帶輸送機到提升機送入穩(wěn)流稱重倉,這一過程中物料經除鐵器去掉磁性金屬,接著混合料喂入FM型風選預粉磨,在風選磨內進行磨內選粉,大部分物料被風選進入細粉收集器,小部分從風選磨出料部分排出,兩部分物料混合后進入磨機,出磨細粉與經過計量好的粉煤灰經磨尾斜槽一起進入出磨提升機,再進入SC型選粉機,選粉后粗粉重新回到磨機粉磨,細粉經空氣斜槽進入成品庫。出磨含塵氣體經磨尾除塵器凈化后由排風機排入大氣,收集的細粉入出磨提升機。
熟料粉磨生產線主要設備
設備名稱 |
規(guī)格型號 |
臺數 |
功率kw |
進料提升機 |
NE100,提升量100t/h |
1 |
11 |
風選預粉磨 |
FM32型,90-100t/h |
1 |
475 |
細粉收集器 |
KSC350 |
1 |
45 |
球磨機 |
φ3.2×13m,邊緣傳動 |
1 |
1600 |
選粉機 |
SC2000型水泥專用選粉機,最大成品量85-110t/h,最大喂料量375t/h |
1 |
280 |
選粉機循環(huán)風機 |
G4-73No.14.2D |
1 |
315 |
出磨提升機 |
NE300,提升量300t/h |
1 |
45 |
磨尾收塵器 |
KSC450,54000m3/h |
1 |
|
磨尾收塵風機 |
風量:70000 m3/h |
1 |
132 |
成品提升機 |
NE100,提升量100t/h |
1 |
18.5 |
4.2 礦渣烘干生產線工藝及設備
礦渣烘干生產線有三大部分組成:供熱系統(tǒng)、烘干熱交換系統(tǒng)、通風收塵系統(tǒng)組成,各部分有機結合并發(fā)揮最佳的技術效果。其中高溫快速沸騰爐、分段烘干的設計構想及高濕含塵廢氣的收集方法為公司獨創(chuàng),烘干機的中心風管獲國家發(fā)明專利。
礦渣烘干生產線主要設備
設備名稱 |
規(guī)格型號 |
臺數 |
功率kw |
進料皮帶 |
B650 |
1 |
7.5 |
煤破碎機 |
φ600×800 |
1 |
11 |
進煤變頻絞刀 |
φ200型變頻控制 |
1 |
3 |
進料皮帶喂料機 |
B650型變頻控制 |
1 |
3 |
沸騰爐高壓風機 |
9-19-7.1D |
1 |
55 |
烘干機 |
φ2.4×18m |
1 |
45 |
烘干機除塵器 |
XL66-6型,過濾面積2000m2 |
1 |
|
烘干機風機 |
G4-73-11C,風量65000m3/h |
1 |
90 |
4.3 礦渣粉磨生產線工藝和設備
石膏、干礦渣、粉煤灰經皮帶稱計量,配好的混合料經提升機送入磨機進行粉磨,這一過程中物料經過除鐵器除掉磁性金屬,進入FM型風選預粉磨,在風選磨內進行磨內選粉,大部分物料被風選進入細粉收集器,小部分從風選磨出料部分排除,兩部分物料混合后進入磨機,磨機采用高產高細技術進行改造,出磨直接進入成品庫。磨尾含塵氣體經磨尾除塵器凈化后由排風機排入大氣,收集的細粉作為成品匯入出磨提升機。
礦渣粉磨生產線主要設備
設備名稱 |
規(guī)格型號 |
臺數 |
功率kw |
進料提升機 |
NE50,提升量50t/h |
1 |
7.5 |
FM34型風選磨 |
FM34型,產量50t/h |
1 |
575 |
細粉收集器 |
KSC150,風量15000 m3/h |
1 |
15 |
球磨機 |
φ3.2×13m,邊緣傳動 |
1 |
1600 |
出磨提升機 |
NE50,提升量50t/h |
1 |
7.5 |
磨尾收塵器 |
KSC250,25000m3/h |
1 |
|
磨尾收塵風機 |
風量:30000 m3/h |
1 |
37 |
4.4礦渣粉和熟料粉的混料工藝
在分別粉磨工藝生產中,熟料粉和礦渣微粉除應滿足細度外,還必須要注意計量準確和攪料混合均勻問題。因此,我們選用了螺旋計量作為計量設備,并選擇空氣斜槽輸送粉狀物料,還可以有混料作用。其中螺旋計量有溢流單管螺旋和計量單管螺旋組成,由后者進行計量,確保計量準確穩(wěn)定;空氣輸送斜槽由于是采用流態(tài)化的原理輸送物料,使物料在輸送過程中,礦渣粉和熟料粉不停的翻滾、攪拌,均化效果顯著。同時,采用南京蘇材開發(fā)的新型SHJ型混料機,可以達到最佳的混料效果,是采用分別粉磨工藝必須配套的產品之一。
5 新型粉磨系統(tǒng)生產運行情況
5.1熟料帶FM型風選磨的閉路粉磨系統(tǒng)調試和生產情況
南京蘇材生產的FM型風選磨,是近年來新開發(fā)的新型預粉磨設備。利用破的能量利用率遠遠高于磨的能量利用率,實現多破少磨。在FM型風選磨內選粉,把符合研磨要求的顆粒風選進入后道磨研磨,不符合研磨要求的顆粒繼續(xù)留在風選磨內破碎,直至符合研磨要求。真正實現破磨全分離,大幅度提高粉磨效率,降低粉磨電耗。能使出機細粉小于0.08mm顆粒含量達到40%-50%,基本不含3mm以上顆粒,從而保證了整個生產線的穩(wěn)定、高產。
由于經過風選磨喂入磨機的物料顆粒基本上保持不變,其中入磨物料的平均粒徑在1.5mm以下,可以基本上取代磨機一倉的作用,而且物料顆粒內部也產生微裂紋,故易磨性大大提高,為了適應物料粒度的變化,就要適當降低磨機的破碎能力而加大磨機的研磨能力,必須相應的降低磨機一倉的球徑和縮短磨機一倉的長度。磨機采用XL高產高細磨,集高產、高細磨技術精華,在技術上更先進,結構上更新穎的新型專利隔倉裝置,這種裝置不受前后倉物料料位的因素影響出料速度,具有強制物料控制流速的功效,還能夠控制各倉適當的料球比。
采用SC型熟料成品專用高效選粉機,集動態(tài)選粉機預分離、O-Sepa渦流選粉機籠形分離、轉子選粉機旋風分離、旁路細粉收集和粗粉清洗分離與一體。只要調節(jié)好選粉機的主軸轉速和循環(huán)風機的風門開度就可以把成品的細度控制在適當的范圍內。
5.2礦渣帶FM型風選磨的開路粉磨系統(tǒng)調試和生產情況
礦渣是?;郀t礦渣,是鋼鐵廠冶煉生鐵時產生的廢渣。FM型風選預粉磨適應礦渣玻璃晶體結構易碎難磨的特點,利用多破少磨特點,盡量利用礦渣易破碎特性增大礦渣破碎,減少研磨,降低粉磨電耗。同時,兩段粉磨可以把礦渣結晶水在風選磨預粉磨過程中及時排除,不進入后道工序粉磨,可徹底解決礦渣磨受水分的影響,達到優(yōu)質高產。
由于進入磨機的礦渣已經實現半終粉磨,比表面積達到130m2/kg-150 m2/kg,磨機的磨內結構必須進行全面改造。磨機的內部結構和倉位必須和礦渣的特性相適應,要考慮礦渣的品種、粒度、水分,最好事先通過模擬找出最佳參數,通過內部結構和研磨體的優(yōu)化,達到系統(tǒng)最佳的經濟效益。
6、南京蘇材集優(yōu)粉磨系統(tǒng)工藝技術優(yōu)勢
6.1節(jié)省投資
采用兩套并聯(lián)作業(yè)的粉磨生產線生產配置水泥,其優(yōu)點是可以靈活生產32.5級和42.5級水泥,兩條生產線投資在2500萬元左右。同比帶輥壓機的單條100萬噸水泥粉磨站,可節(jié)省投資2000余萬元。
6.2系統(tǒng)功率配置小
由于預粉磨系統(tǒng)采用了FM型風選磨,配套電機減少800kW,水泥粉磨企業(yè)用電配置5000kW就能滿足要求。水泥電耗可以從35kWh/t,下降到26-30kWh/t左右,全年可節(jié)省電費400萬元。
6.3 磨機臺時產量高
采用帶FM型預粉磨的多點進料分別粉磨工藝,可以大幅度提高磨機產量。φ3.2×13m熟料磨機臺時產量由原來設計的55t/h-60t/h,提高到80-90t/h;φ3.2×13m礦渣磨機臺時產量由原來設計的25t/h-30t/h,提高到40-45t/h。
6.4 設備運轉率高,維護成本低。
主要有XH型高產節(jié)能回轉式烘干機、FM型風選預粉磨、XL型高產高細球磨機、SC型選粉機組成的水泥粉磨集優(yōu)粉磨系統(tǒng),系統(tǒng)技術成熟可靠,平時幾乎沒有維修量,可以大幅度的提高設備運轉率。
7、配套技術
7.1變頻節(jié)能技術
節(jié)能是變頻器的主要優(yōu)點,根據電機的實際負載情況,適當的控制電機的轉速來調節(jié)生產節(jié)奏,可以使許多工業(yè)過程得到優(yōu)化。在水泥生產企業(yè)除了風機、水泵等流體設備,給料設備也消耗大量電能,通過變頻調速,可以實現穩(wěn)流生產,而且沒有二次電阻耗能的問題,節(jié)能可達70%左右。
7.2 采用新型外加劑
新型外加劑,可以是助磨劑、增強劑、助磨增強劑、激發(fā)劑、速凝劑、緩凝劑、特種外加劑和符合外加劑等,可以前摻也可后摻。使用外加劑可以顯著提高磨機臺時產量,增強水泥強度,改善水泥品質,是水泥粉磨企業(yè)提高經濟效益的切實可行的技術措施。
7.3 大量使用空氣斜槽
在粉狀物料輸送過程中,我們盡量采用空氣斜槽,這將增加水泥的均勻性,降低水泥溫度,也減少了設備的維修量。同時,增加了水泥庫的有效容積。
7.4 DCS控制技術
新建年產100萬噸水泥粉磨生產線,推薦使用中央控制室DCS控制系統(tǒng),對于提高生產過程的自動控制、設備運行自動保護和提高生產率等都有積極作用。
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