改善水泥輥磨的性能

圖1 水泥輥磨和球磨能耗比較

十五年來(lái)，水泥輥磨在世界范圍內(nèi)銷量逐年增加，2014年起已超過(guò)50%，成為當(dāng)今水泥工業(yè)發(fā)展的主流。和球磨相比，水泥輥磨單位電耗低約17kWh/t（圖1）。此外，輥磨還具有能快速更換水泥產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是粉磨水泥時(shí)物料受離心力的影響，很難在輥輪下的盤面上形成均勻料層，易產(chǎn)生振動(dòng)造成裝備損壞。為緩解此問(wèn)題，通常在磨內(nèi)噴水，凝聚物料，形成料層，但又會(huì)帶來(lái)產(chǎn)量、強(qiáng)度、熱耗、儲(chǔ)存等一系列問(wèn)題。

法國(guó)CHYRSO公司開發(fā)的輥磨使用的液態(tài)添加劑能減少噴水量，相應(yīng)減少輥磨的振動(dòng)，延長(zhǎng)磨機(jī)的運(yùn)行周期，改善了水泥產(chǎn)品質(zhì)量，適當(dāng)增加了產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)費(fèi)用，取得較好效果，情況如下：

1 水泥輥磨磨內(nèi)物料運(yùn)行情況

水泥輥磨粉磨水泥時(shí)，熟料、石灰石、石膏和添加劑經(jīng)喂料口入輥磨，下落至磨盤中心，磨盤旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心力將物料推向磨盤邊的磨輥下，經(jīng)粉磨后隨氣流進(jìn)入選粉機(jī)，粗粉回落至磨內(nèi)再次粉磨，而細(xì)粉經(jīng)收塵器成為水泥成品。

水泥輥磨運(yùn)行中最大的技術(shù)問(wèn)題是，磨內(nèi)物料易在磨輥下分散，不易形成料層，粉磨時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，長(zhǎng)期運(yùn)行，易損壞部件。通常在磨內(nèi)噴水將料層穩(wěn)定以緩和振動(dòng)，但噴水帶來(lái)的問(wèn)題是需熱空氣使其蒸發(fā)，增加熱耗，此外還出現(xiàn)產(chǎn)量、熟料強(qiáng)度下降，凝結(jié)時(shí)間延緩等問(wèn)題，影響產(chǎn)品質(zhì)量。另外含濕水泥細(xì)粉易在選粉機(jī)內(nèi)、水泥庫(kù)內(nèi)凝聚，影響生產(chǎn)。

圖2 水泥輥磨工藝流程

表1 粉磨Ⅰ型水泥時(shí)傳統(tǒng)添加劑和VRM159添加劑技術(shù)對(duì)比

表2 粉磨CEMⅡ型水泥的生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較

為減少輥磨噴水帶來(lái)的負(fù)面影響而開發(fā)的液態(tài)添加劑，經(jīng)生產(chǎn)測(cè)試具有如下優(yōu)點(diǎn)。

表1表明，當(dāng)磨制摻加石灰石的普通水泥時(shí)，使用液態(tài)添加劑，和傳統(tǒng)的球磨添加劑相比，水泥產(chǎn)量從180t/h增至203t/h，增加約13%；噴水量從2.7%降至1.8%，降低33%；單位產(chǎn)品電耗從34kWh/ t水泥降至31kWh/t水泥，降低約9%；振動(dòng)幅度大幅下降，從1.397mm/s降至0.356mm/s，降低約75%。

從工廠實(shí)際生產(chǎn)情況看，維修次數(shù)和費(fèi)用大幅降低，月停機(jī)維護(hù)檢修時(shí)間從8%降至2%，水泥產(chǎn)量增加約10%，電費(fèi)下降，相應(yīng)增加經(jīng)濟(jì)效益。

還有一種情況是在粉磨CEMⅡ/A-L42.5N水泥時(shí)，增加石灰石數(shù)量，2次生產(chǎn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2表明，使用液態(tài)添加劑，和傳統(tǒng)的添加劑相比，當(dāng)噸水泥添加劑的量從400ppm減至350ppm時(shí)，噴水量則從2.7m3/h下降至1.0m3/h，熱風(fēng)爐耗油量從60L/h下降至20L/h。32μm篩篩余從6.7%下降至4.2%，下降了2.5%。水泥強(qiáng)度從54.4MPa增至55.1MPa。此外，石灰石的摻入量增加了2%，熟料摻入量下降2%。從經(jīng)濟(jì)上來(lái)看，在強(qiáng)度有所增加的情況下，減少熟料摻入量48t/d、噴水量40m3/ d、燃油960L/d，增加石灰石48t/d。此外振幅從3.5mm/s下降至3.2mm/s，相應(yīng)減少維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益較高，深得廠方認(rèn)可。

2 結(jié)語(yǔ)

輥磨磨制水泥的電耗低于球磨，且可快速更換水泥產(chǎn)品，深受市場(chǎng)歡迎。但輥磨粉磨水泥時(shí)，物料受離心力作用，難于在磨輥下形成均勻料層，以至于運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)振動(dòng)。為減緩振動(dòng)，傳統(tǒng)的方式是噴水，但噴水會(huì)降低產(chǎn)量和28d強(qiáng)度，延緩凝結(jié)時(shí)間以及增加能耗。CHRYSO VRM159液態(tài)添加劑有利于物料在磨輥下形成均勻料層，減少了用水量，對(duì)產(chǎn)量、水泥強(qiáng)度、能耗以及減緩振動(dòng)均帶來(lái)正面效益，值得關(guān)注。

陳友德編譯自

No.11/2016 International Cement Review