1、大型辊压机、K 型选粉机在水泥粉磨工艺大型化中的设计应用 作者：陈仲圣 单位:山水水泥集团技术中心 2010-3-19关键字:辊压机-选粉机 摘要:球磨机凭借其适应性强，运行率高，粉碎比大，密封性好等优点，在水泥行业得到普遍采用已有 100 多年的历史。但球磨机在干法粉磨时电能有效利用率仅为 1%3%，大于 90%以上的能量是通过热能、声能和机械磨蚀等形式消耗。如何提高水泥粉磨的能量利用率一直是很多水泥技术人员努力在做的工作。山东山水集团作为建厂较早的新型干法水泥企业，自 1994 年以来大胆采用新设备、新工艺，进行了积极探索。经过多年研究、生产实践，结合水泥质量的要求，我们逐渐建立了辊压联合
2、粉磨主导工艺方案，并在山水集团新建水泥粉磨站上全面采用。2004 年在建设日照山水水泥项目时，我们与有关设备厂家共同在该系统水泥粉磨工艺大型化上进行了实践。1 项目实施的背景 山水集团在“十五”期间，在在加快国内规模建设的同时积极开拓国际市场，确定在日照港内建设大型水泥粉磨站，全部销往海外。由于港内寸土寸金，以及面对国际市场，设计要求满足以下条件。 i 规模：P.I52.5R 型水泥 200 万 t/a ii 占地：小于 50 亩 iii 磨机：2 台 3.8m12m球磨( 已定货) 要达到以上设计要求,很显然必须走设备大型化的途径,努力提高既定球磨机的能力, 同时采用高效率、结构紧凑的设备，
3、以尽量减少占地。 2 项目设计方案 （1）工艺流程 配料皮带来料和经过辊压机的物料共同有提升机喂入 V 型粉机，由 V 型选粉机进行粗细粉的初步分离，粗粉回辊压机再进行辊压，细粉有高浓度收尘器收集下来，喂入水泥磨（3.8m12m）进行研磨。由于该公司建在日照港内，为节约土地，前期设计为开路磨。（见图 1）。 生产中发现水泥假凝指标较低（水泥假凝以针入度来表示，可以简单的理解为试针垂直贯入水泥试体的百分数。中国水泥标准对此指标不做规定，美国水泥标准规定不得小于50），不能稳定达到外商的要求，经多次试验研究分析，这与开路磨水泥颗粒级配有关。为提高水泥假凝指标，必须改为闭路工艺。但改为闭路工艺，需满
4、足两个方面要求，一是选粉机选粉效率必须要高，二是由于地面已无空间，必须在原有厂房内进行布置。根据这两个条件，我们与科行公司共同为本项目开发了 KXW3000 新型高效选粉机。出水泥磨物料由 KXW3000 新型高效选粉机直接选出成品，粗粉回水泥磨再进行研磨（见图 2）。 同样，为节约用地、简化工艺流程，我们将出 V 型选粉机的高浓度气流的物料回收与出磨废气的收尘器合二为一，共用一台风机，一台设备，一侧为高浓度收尘器，用于回收出 V 型选粉机的入磨物料，一侧为低浓度收尘器，用于净化出磨废气。 图 1 开路磨工艺流程图 图 2 改造后闭路磨流程图 （2）主机设备（见表 1） 名称 型号 规格水泥磨
5、规格：3.8m12m 电机功率 2500水泥产量：110160t/h（成品细度：320380m 2/kg）转动方式：中心转动辊压机型号：CLF170-100通过量（熟料）：458623t/h电机功率 2900kw V 型选粉机型号：VXR3500带料量：160t/h( 比表面积175m 2/h)选粉风量:210 000240 000 m3/h K 型选粉机型号:KXW3000水泥产量:110180 t/h最大喂料量:550 t/h选粉空气量:220 000 m3/h 3 项目实施的几点创新 （1）工艺设备实现大型化 i 国内首次使用 CLF170100 大型辊压机,物料处理能力:620t/h(
6、当时国产最大规格的辊压机)。 ii 国内首次使用 VXR3500 型带转子 V 型选粉机，处理能力 160t/h。 iii 国内首次使用 KXW3000 新型高效选粉机，物料处理能力： 550t/h。 水泥台时产量：110180 t/h 我们根据辊压机系统装机功率与磨机系统装机功率 1:1 配置，节能效果最好的原则，在国内首次使用了 CLF170100 大型辊压机和 VXR3500 带转子的大型 V 型选粉机，充分发挥大型辊压机的预破碎功能，有效控制入磨物料细度（入磨物料细度：80 筛余360m 2/kg），因此需加大辊压机规格，以进一步降低入磨粒度。 ii 改善入磨物料易磨性。据有关试验表明
7、：加辊压机入磨物料易磨性改善达25%33% 。 (3)辊压机规格的确定依据 由于辊压机的电能有效利用率远远高于球磨机，达到了 20%30%。因此，在辊压联合水泥粉磨系统中，增产降耗须加大辊压机的做功。 根据有关资料，带辊压机的磨机节电增产情况见图 4、图 5，图 4 表明，G 辊/g=3.5时，磨机电耗辊压机电耗，辊压机和磨机都发挥各自较好的作用；图 5 表明 G 辊/g=3.5，N 辊/（N 辊+N 辊）100%=50%，即 N 辊=N 磨时，带辊压机的磨机节电率及增产率达到最佳状态。 图 4图 5 磨机加辊压机后增产与节电 注：G 辊- 辊压机物料通过量；g-球磨机产量；N 辊-辊压机电机
8、有效功率； N 磨-磨机电机有效功率 (4)辊压机配套的分级设备选型依据 辊压联合粉磨系统中,辊压机配套的分级设备主要有打散分级机和 V 型选粉机。两种分级系统的主要区别在于：V 型选粉机靠重力自由落体和风力提升进行打散分级，分级精度较高，适合分选 0.5mm 以下的物料；打散分级机是通过机械与风力进行打散分级，分级精度较低，分选粒径可达 3.0mm。由此可见，V 型选粉机可以更有效的控制并降低入磨物料粒度。根据公式（1）我们知道采用 V 型选粉机可以更有效的提高球磨台时产量。 V 型选粉机分为不带转子的 VX 系列和带转子的 VXR 系列。VX 系列选粉机带料比表面积为 175m2/kg 左右，VXR 系列选粉机可以通过调节转子转速使其带料比表面积在150350m 2/kg 范围内可调。为有效的控制入磨粒度，我们采用 VXR 系列。 5 效果及应用情况 该项目自投产以来系统运行平稳，设备月运转率达 96%以上。 i 入磨物料细度：80m 筛余360m 2/kg,45m筛筛余 85%,彻底解决了水泥的假凝问题.国外有的水泥商对我们水泥的 1d 强度要求13.1MpPa，我们的 1d强度却达到了 17.8MPa，我们的 1d 强度要求却达到了 17.8Mpa 以上,满足了国外客户的要求。目前日照港粉磨站生产的水泥 100%散装出口。
