张雪侨
中材建设有限公司(064000)
水泥厂使用的粉磨设备主要有管磨机、立式磨机、辊压机等。应用于水泥熟料粉磨的主要设备一般采用管磨机或辊压机+管磨机的方式,特别是对于一些要求水泥比表面积较高的水泥产品,通常的工艺布置还要采用高细管磨机来实现。立式磨机作为一种相对能耗较低的粉磨设备,具有电耗低、占地面积小,粉末能力大的特点。
中材建设有限公司承接的世界第二大水泥集团公司HOLCIM的摩洛哥SETTAT4000t/d水泥生产线项目,由于当地市场需求水泥比表面积为4 000~6000cm2/g多个品种,而当地水和电力资源相当缺乏,因此采用国内常规设计的正常规格管磨和高细磨两种不同性能磨机配套使用的方案根本无法满足用户的要求。为了解决这个难题,公司成立了摩洛哥SETTAT4000t/d水泥生产线项目水泥终粉磨课题组,根据水泥熟料特性选择了莱歇单立磨LM56.3+3C。通过计算和试验,莱歇单立磨LM56.3+3C应用合理技术与工艺,最终实现了摩洛哥SETTAT4000t/d用立磨稳定粉磨水泥的目标。文章重点介绍了立磨在摩洛哥SETTAT项目中水泥终粉磨系统的应用情况。
该系统的主要核心设备是来歇公司的LM56.3+3C立磨,其中内置6个磨辊,即“三主三辅”,3个主磨辊用作研磨生料;3个辅磨辊用作布料,来保证物料能够形成稳定的料床,起减小磨机振动的作用。磨机采用了内置的新型高效选粉机,保证了成品比表面积可以在4000~6000cm2/g灵活调节,也保证水泥成品的指标要求。LM56.3+3C的主要参数见表1。
图1为摩洛哥项目LM56.3+3C水泥磨的工艺系统流程图。
图1 工艺系统流程图
从工艺系统图中可以清晰地看出,相比于其他水泥粉磨设备,立磨系统布置更加简单,占地面积较小,不用建厂房,建设成本更低。
水泥配料条件如下。
入料粒度:90%≤80mm;最大粒度:100mm;物料水分:≤2.6%;物料易磨性:中等易磨性。
经过8h连续取样分析,各项指标均达到设计要求,见表2。
表1 LM56.3+3C主要技术参数
表2 现场取样分析表
同时该磨机还适用于不同品种的水泥,其产能和电耗见表3。
表3 产能和电耗对比表
按制比表面积4800cm2/g水泥计算,使用立磨进行粉磨,每吨水泥可节电4kwh以上,节能效果显著。我国的水泥年产量已达14亿t,若按水泥粉磨电耗降低10%(平均约为4kwh/t)计,则每年可节电5.6×109kwh。1kwh电价以0.5元计,则每年粉磨成本就可降低近28亿元。随着ISO水泥新标准全面实施,水泥细度的要求将更加严格,为了有效保证水泥的早期强度,还须改变水泥的粒度组成,提高早期强度的细颗粒含量,这方面立磨也有很大的优势。
摩洛哥SETTAT水泥厂的水泥终粉磨系统经过1个月的调试后,进入正产生产阶段,一次性通过业主验收。根据摩洛哥SETTAT水泥厂的信息,使用立磨进行水泥终粉磨可以生产比表面积4 000~6000cm2/g的多种标号水泥。以生产CPJ325水泥为例,采用球磨机,每吨水泥电耗是42.73kwh,而用立磨的电耗是26.7kwh。每生产一吨水泥可节省16.03kwh电。摩洛哥SETTAT水泥厂为4000 TPD的生产线,每年水泥产量为170万t,以当地电价约0.6元/kwh计,一年可节电2725万kwh,节省电费1635万元,节能节电效果明显,经济效益可观。
摩洛哥项目水泥磨顺利投产和全面达标,证明了用立磨进行水泥终粉磨安全可行性,具有如下优点:
立磨用于水泥终粉磨是完全可行的,但应合理选择粉磨工艺和粉磨设备。
立磨应用于水泥终粉磨,和球磨机系统相比各有优势,特别是粉磨矿渣水泥方面,立磨的优势更加明显。
采用立磨作为水泥终粉磨系统,较目前使用的各类水泥粉磨系统节约电38%以上。节电效果明显,直接降低水泥厂的运行成本。
立磨体积相对较小,现场布置灵活,安装简单,可节约占地面积。
立磨对于改善水泥质量、提高早期强度有一定效果。这项技术具有非常实际的应用价值,值得推广应用。
系统简单,维护操作简单,运转率高。
摩洛哥项目使用立磨粉磨水泥获得的成功,证明了只要工艺和设备选择合理,立磨磨制水泥是完全可行的,其产品性能完全可以和传统球磨产品相媲美,更加节能环保、简单可靠高效。
采用立磨作为水泥终粉磨设备,改变了一般水泥厂的终粉磨系统,降低了水泥熟料粉磨系统的电耗,同时可以满足不同品种水泥的生产要求,还可以降低水泥厂的建设成本,减少粉磨系统的占地面积,缩短建设周期。这项技术具有非常实际的应用价值,值得推广应用。