合粉磨系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施

1、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施 摘 要 輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)因其增產(chǎn)效果顯著而得到了廣泛應(yīng)用。目前，水泥廠粉 磨工藝以趨于設(shè)備大型化、系統(tǒng)自動化、工藝簡單化、技術(shù)節(jié)能化的發(fā)展趨勢。 本文從鄭州天瑞水泥有限公司輥壓機、磨機系統(tǒng)改進和工藝參數(shù)控制等方面列舉 了聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的節(jié)能降耗改進措施：改進輥壓機進料裝置為正上部進料，并把 流量調(diào)節(jié)板改為雙邊對稱調(diào)節(jié)；調(diào)整 V 型選粉機內(nèi)部結(jié)構(gòu)；對磨機系統(tǒng)隔倉板、 一倉襯板、二倉襯板以及磨內(nèi)研磨體級配進行調(diào)整。結(jié)果表明：改進輥壓機系統(tǒng) 能夠提高系統(tǒng)循環(huán)量，增加物料擠壓次數(shù)，改善了擠壓效果；合理控制料粒度、 物料水分及輥壓壓力能夠提高輥壓機的輥壓效果充分發(fā)揮輥壓機節(jié)能

2、優(yōu)勢；改進 磨內(nèi)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化操作，能夠充分發(fā)揮磨機的研磨能力保證系統(tǒng)節(jié)能效果；對整個 系統(tǒng)工藝參數(shù)進行調(diào)整，合理分配其比例，以達到改善水泥性能，降低水泥工業(yè) 能源消耗的效果。 關(guān)鍵詞：粉磨系統(tǒng),輥壓機,磨機,節(jié)能降耗 JOINT GRINDING SYSTEM ENERGY SAVING MEASURES ABSTRACT Roller grinding machine joint due to its increasing production system has been widely used. At present, cement grinding process to tend to

3、 be enlarged equipment, automation, process simplification, the development trend of energy technology. Based TianRui cement Co., LTD. Of zhengzhou roller machine, grinder system and improve the process parameters are controlled etc enumerated joint grinding system energy saving measures: improve ro

4、ller machine feeding device for upper feed, and positive bilateral symmetry circuit-adjusting board to adjust, Adjust V classifier internal structure, For grinding machine system diaphragms, a warehouse liner board, two warehouse liner and grinding mill body inside the gradation adjustment. The resu

5、lts indicate that the roller press of the roller mill system can improve circulation, increase the number of extrusion, improve the material extruded effect, Reasonable control partical, material moisture and roller pressure roller machine can improve the effect of roller adequately roller machine,

6、energy saving, Improved grinding in structure, optimizing operation, can fully exert mill grind ability assurance system energy saving effect, For the whole system, KEY WORDS: shut grinding system, Roller machine, Grinding machine, Saving energy and reducing consumption 目錄 前 言.1 第一章 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)概述.2 1.1 發(fā)

7、展與現(xiàn)狀.2 1.2 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程及其分類.2 1.2.1 工藝流程.2 1.2.2 分類.3 1.3 項目背景.4 第二章 輥壓機系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施.6 2.1 輥壓機進料裝置的改進.6 2.2 提高輥壓機輥壓措施.6 2.3 V 型選粉機和風(fēng)閥的調(diào)整.8 2.4 改后效果.8 第三章 磨機系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施.10 3.1 磨機隔倉板的改進.10 3.2 磨機一倉襯板的改進.10 3.3 磨機二倉襯板的改進.11 3.4 研磨體級配的調(diào)整.11 3.5 改后效果.11 第四章 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)的調(diào)整.13 4.1 不同控制參數(shù)下的電耗、熟料消耗對比.13 4.2 優(yōu)化水泥顆粒分布

8、，提高水泥性能.13 結(jié) 論.16 致 謝.17 參考文獻.18 外文資料翻譯.19 前 言 以預(yù)分解窯為代表的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是國際公認的代表當(dāng)代技術(shù)發(fā)展 水平的水泥生產(chǎn)方法，具有生產(chǎn)能力大，自動化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量好，能耗低， 有害物排放量低，工業(yè)廢棄物利用大等一系列的優(yōu)點，成為當(dāng)代水泥生產(chǎn)的主要 技術(shù)1。 我國是水泥大國，水泥粉磨技術(shù)不僅影響到水泥工業(yè)的振興和發(fā)展，而且直 接影響到水泥產(chǎn)品的質(zhì)量2。如何進一步優(yōu)化工藝，改進操作，實現(xiàn)節(jié)能最佳化 則是水泥行業(yè)技術(shù)和管理人員長期討論的問題3。據(jù)有關(guān)資料表明，在水泥廠中， 每生產(chǎn)一噸水泥需要粉磨的各種物料就有 3-4 噸之多，粉磨電耗占工廠總

9、電耗的 65%-70%，粉磨成本占生產(chǎn)總成本的 35%左右。而粉磨系統(tǒng)的維修量約占全廠設(shè)備 總維修量的 60%，其鋼鐵消耗占工廠鋼鐵總消耗的 55%以上。顯而易見，提高水 泥廠粉磨工藝水平對企業(yè)綜合效益的影響是十分顯著的。 顯然，全面增強節(jié)能意識、優(yōu)質(zhì)意識和環(huán)保意識已成為廣大水泥企業(yè)的當(dāng)務(wù) 之急。有專家認為，通過水泥粉磨系統(tǒng)的技術(shù)進步，提高水泥比表面積，不僅可 以充分挖掘水泥的潛在強度，而且對改善水泥早期強度和提高混合材摻加量、降 低水泥綜合電耗等都有著積極的作用4。 輥壓機及聯(lián)合粉磨技術(shù)經(jīng)過十余年的應(yīng)用與完善已日趨成熟，不僅將其自身 高效節(jié)能的特點得以充分體現(xiàn)，而且隨著主機可靠性的提高和工藝

10、系統(tǒng)的完善， 系統(tǒng)運作率得到大幅度提高。無論在國外還是在國內(nèi)都已成為新建水泥生產(chǎn)線， 尤其是大型水泥生產(chǎn)線粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選方案。此外，由于輥壓機可以和打散分級 機、球磨機、選粉機等構(gòu)成多種粉磨工藝流程，滿足不同生產(chǎn)線的產(chǎn)量要求和質(zhì) 量要求，而且由于輥壓機系統(tǒng)占地面積小，布置方便，因而在水泥廠粉磨系統(tǒng)的 技術(shù)改造中也得到了廣泛的應(yīng)用。 第一章 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)概述 1.1 發(fā)展與現(xiàn)狀 現(xiàn)代水泥粉磨技術(shù)觀點認為：好水泥是磨出來的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步， 水泥粉磨技術(shù)已呈現(xiàn)多元化的趨勢?，F(xiàn)代水泥粉磨技術(shù)發(fā)展大體經(jīng)歷兩個階段： 第一，20 世紀 50 年代至 70 年代球磨機大型化及其匹配設(shè)備的優(yōu)化改進和

11、提高階 段；第二，20 世紀 70 年代至今的擠壓粉磨技術(shù)發(fā)展完善和大型化階段。在當(dāng)前 水泥工業(yè)發(fā)展過程中，隨著生產(chǎn)線規(guī)模的不斷擴大，水泥粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量的增加和 能耗的降低即實現(xiàn)高產(chǎn)低耗， 成為越來越重要的問題。人們一方面尋求單 一粉磨設(shè)備，以盡可能的簡化工藝流程，節(jié)省投資成本，并在此基礎(chǔ)上降低粉磨 電耗，如各類高細磨的開發(fā)以及發(fā)展立磨、輥壓機終粉磨系統(tǒng)；另一方面在現(xiàn)有 基礎(chǔ)上開發(fā)低能耗的粉磨流程如各種預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)等5。 擠壓聯(lián)合粉 磨系統(tǒng)被越來越廣泛地應(yīng)用在水泥粉磨系統(tǒng)中，這是人們經(jīng)過多年研究、試驗， 結(jié)合水泥粉磨原料特點及水泥質(zhì)量要求，將輥壓機和球磨機的各自優(yōu)勢發(fā)揮到最 大，從而實現(xiàn)

12、系統(tǒng)最優(yōu)而總結(jié)出的實踐經(jīng)驗。 水泥粉磨系統(tǒng)從最初的小直徑鋼球磨發(fā)展到大直徑的水泥球磨，然后又發(fā)展 到超細磨，這幾個都是從球磨上的發(fā)展，雖然產(chǎn)量和電耗有一定的提高但是提高 幅度不是太大。隨著技術(shù)的不斷提高發(fā)現(xiàn)應(yīng)用水泥立磨和輥壓機來粉磨水泥可以 大大的降低電耗，但是也出現(xiàn)了粉磨的水泥性能不是太好。后來經(jīng)過改進把輥壓 機（立磨）球磨組合到一塊成為聯(lián)合粉磨系，使得水泥磨的臺時產(chǎn)量大幅度提 高，電耗也降低不少，水泥性能也較好，因此聯(lián)合粉磨系統(tǒng)也最受人們的青睞。 1.2 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程及其分類 1.2.1 工藝流程 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)亦稱結(jié)合粉磨、二次擠壓粉磨、二段粉磨系統(tǒng)等，它是當(dāng)今輥 壓機應(yīng)用的主要流

13、程。聯(lián)合粉磨系統(tǒng)是將擠壓后的物料（包括料餅）先經(jīng)打散分 級機打散分選，小于一定粒徑的半成品（一般小于 0.5-3mm）送入球磨機粉磨， 粗顆粒返回輥壓機再次擠壓。球磨機系統(tǒng)可以開路，也可以閉路的。其代表性的 工藝流程見附圖。 附圖 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程 上圖該種系統(tǒng)流程相對復(fù)雜，但輥壓機可吸收高達系統(tǒng)磨機相等的能量，承 擔(dān)的粉磨工作量大大增加，為此節(jié)能效果也更大。 1.2.2 分類 輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的工藝流程很多，按具有的實質(zhì)性差別來劃分有：后續(xù) 球磨系統(tǒng)是開路或閉路；輥壓機部分和球磨機部分的排風(fēng)收塵器是分開還是統(tǒng)一； 即合用 2 臺還是合用 1 臺；氣體通過細選粉機的方式是直通還是循環(huán)；磨

14、機和細 選粉機的通風(fēng)排放是串聯(lián)還是并聯(lián)，當(dāng)然還可以分出很多。下面介紹具有代表性 的四種輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程： 1.帶 V 型分級機的擠壓聯(lián)合閉路粉磨系統(tǒng) 經(jīng)配料站配合后的配合料由皮帶機、提升機送入穩(wěn)流稱重倉內(nèi)，經(jīng)輥壓機擠 壓后，再由提升機送入 V 型分級機，出 V 型分級機后的粗粉返回穩(wěn)流稱重倉進行 二次擠壓，細粉（半成品）由風(fēng)帶入旋風(fēng)筒收集后入磨，出磨物料由提升機、斜 槽等送至高效選粉機，分選出的粗粉通過斜槽回到磨機，細粉隨氣流進入高濃度 收塵器內(nèi)，收下的灰即為成品，再由輸送設(shè)備送入水泥庫。 2.帶 V 型分級機的擠壓聯(lián)合開路粉磨系統(tǒng) 經(jīng)配料站配合的配合料由皮帶機、提升機送入穩(wěn)流稱重倉

15、內(nèi)，經(jīng)輥壓機擠壓 后，在由提升機送入 V 型分級機，出 V 型分級機后的粗粉返回穩(wěn)流稱重倉進行二 次擠壓，細粉（半成品）由風(fēng)帶入旋風(fēng)筒收集后入磨，出磨水泥即為成品再由輸 送設(shè)備送入水泥庫。 3.帶打散分級機的擠壓聯(lián)合閉路粉磨系統(tǒng)流程 經(jīng)配料站配合后的配合料由皮帶機、提升機送入穩(wěn)流稱重倉內(nèi)，經(jīng)輥壓機擠 壓后，再由提升機送入打散分級機，打散分級后的粗粉返回穩(wěn)流稱重倉進行二次 擠壓，分級處的細粉（半成品）入磨，出磨物料由提升機、斜槽等送至高效選粉 機，磨內(nèi)通風(fēng)也進入選粉機，分選出的粗粉通過斜槽回到磨機，細粉隨氣流進入 高濃度收塵器內(nèi)，收下的灰即為成品，再由輸送設(shè)備送入水泥庫。 4. 帶打散分級機的擠

16、壓聯(lián)合開路粉磨系統(tǒng)流程 經(jīng)配料站配合后的配合料由皮帶機、提升機送入穩(wěn)流稱重倉內(nèi)，經(jīng)輥壓機擠 壓后，再由提升機送入打散分級機，打散分級后的粗粉返回穩(wěn)流稱重倉進行二次 擠壓，分級處的細粉（半成品）入磨。出磨水泥即為成品，再由輸送設(shè)備送入水 泥庫。 上述系統(tǒng)為防止鐵件和非磁性金屬進入輥壓機損壞輥面，在入穩(wěn)流稱重倉的 皮帶機上均需要安裝交叉皮帶式除鐵器和金屬探測儀，當(dāng)有鐵件混入物料中時， 除鐵器將自動除鐵，如有非磁性金屬材料通過，金屬探測儀將報警并急停皮帶機。 1.3 項目背景 鄭州天瑞水泥有限公司輥壓機承擔(dān)聯(lián)合粉磨任務(wù)，通過調(diào)整輥壓機的壓力來 達到不同的輥壓機功率。通常在相同水泥產(chǎn)量和比表面積的情況

17、下，粉磨系統(tǒng)中 輥壓機電耗每增加 1KWHt，球磨機電耗大致可以減少 2-3KWHt 即系統(tǒng)總電位 電耗將降低 1-2 KWHt。 輥壓機的能量利用率大大高于磨機的能量利用率，輥壓機擠壓產(chǎn)生的增產(chǎn)節(jié) 能效應(yīng)，既與原料自身的粉磨特性有關(guān)，也取決于系統(tǒng)的擠壓工藝6。由于輥壓 機是擠壓破碎，水泥成品中顆粒形狀呈現(xiàn)不規(guī)則的鱗片型，加上高效選粉機作用， 使得均勻性系數(shù) n 值較大，水泥的顆粒范圍較窄。因此水泥用水量較傳統(tǒng)單獨球 磨機水泥用水量大，水泥流動性較差，對混凝土施工不利。在該公司主要表現(xiàn)在 坍落度損失嚴重，達不到用戶的坍落度值得要求。2008 年，該公司有幾千噸出廠 水泥因達不到要求而退回。雖然

18、選粉機的細粉再進球磨機，但細度已達到 240- 300 mkg。在球磨機中水泥產(chǎn)量大，流速快，顆粒形狀不能得到很好的修正。 在聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，輥壓機與球磨機裝機功率之比不能過大，太大雖然節(jié)能 但水泥在施工時混凝土用水量大，流動性較差對施工不利；太小輥壓機高效節(jié)能 的優(yōu)勢不能很好的發(fā)揮。 下面以鄭州天瑞水泥有限公司為例，進行說明。下表 1-1 為該公司系統(tǒng)主機 設(shè)備配置情況。 表 1-1 主機設(shè)備配置表 設(shè)備名稱設(shè)備性能及技術(shù)參數(shù) 輥壓機CLF140-65,通過量（熟料）：266-362th，功率：2500kw V 型選粉機VX5812-2，帶料量：96-160th，選粉風(fēng)量：-mh 循環(huán)風(fēng)機Y

19、4-73-1117.8D，處理風(fēng)量; mh,全壓：3200 Pa，功率： 220kw 球磨機 3.8m12m 設(shè)計能力：110 th（粉磨 P.O42.5 水泥，成品比 表面積：330mkg） ，轉(zhuǎn)速：16.6rmin，研磨體裝載量： 175t，倉數(shù)：2，功率;2500kw 第二章 輥壓機系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施 2.1 輥壓機進料裝置的改進 原進料裝置設(shè)計為側(cè)上部進料，物料必須經(jīng)過一定角度的“轉(zhuǎn)彎”方可進 入兩輥系之間進行擠壓， “轉(zhuǎn)彎”過程減小了給料壓力，物料較為松散，造成料 床不穩(wěn)，擠壓過程中壓力上不去，輥縫撐不開，實用功率低，擠壓效果差，同時， 流量調(diào)節(jié)板只能從一方進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度有限且極

20、不方便，影響正常生產(chǎn)。針 對這種情況，我們將進料裝置有側(cè)上部進料改為正上部進料，流量調(diào)節(jié)板有單邊 調(diào)節(jié)改為雙邊對稱調(diào)節(jié)。這樣增加了給料壓力，提高了物料密實度，穩(wěn)定了料床， 沒有出現(xiàn)過輥縫撐不開、壓力上不去等不正?，F(xiàn)象，流量調(diào)節(jié)板進行進料調(diào)整也 更加方便有效，保證了輥壓機擠壓效果。我們根據(jù)實際生產(chǎn)情況，適當(dāng)增加輥壓 機輥縫間隙 3-5mm，將輥壓機工作壓力由 7.5MPa 逐步調(diào)整到 8.5MPa，輥壓機輸 出功率由 600kw 提高至 640kw 左右，提高輥壓機系統(tǒng)循環(huán)量，增加了物料循環(huán)擠 壓次數(shù)，改善了擠壓效果，充分發(fā)揮了輥壓機節(jié)能優(yōu)勢。 2.2 提高輥壓機輥壓措施 輥壓機的生產(chǎn)能力可以通

21、過間隙的料餅來計算： Q=3600BSS2vr2 （2-1） 2-1 式中 Q輥壓機能力，th； B輥壓機寬度，m； S2料餅厚度，同間隙，mm，正常 20-25mm； v輥壓機線速度，ms； r2料餅密度，tm3，取決于滾壓壓力。 在輥壓機選型確定后，輥壓機的寬度和線速度是固定的，即輥壓機生產(chǎn)能力 與料餅厚度、輥壓壓力及物料性能有關(guān)。 1.改善入輥物料的性能提高輥壓機輥壓效果 （1）料粒度: 粒度過大影響輥壓效果，過小同樣影響輥壓效果；物料密實度低（物料均齊） ，帶入空氣量多，影響輥壓機的運行，所以入輥物料的顆粒級配組成也很重要， 較為連續(xù)的粒度分布最為理想。應(yīng)提高破碎機效率，防止物料粒度過

22、大。 （2）物料水分： 入輥物料水分決定了壓輥間的咬合角，水分過低咬合角小不易形成料餅，水 分過大會造成料餅不易打散。一般入輥物料綜合水分最佳在 1-1.5%左右。 (3)熟料的易磨性：配料及燒成上應(yīng)考慮降低 C2S 含量；應(yīng)減少還原熟料 （黃心料） ；提高篦冷機急冷效果改善熟料的易磨性。 其次，在混合材的選擇上應(yīng)選擇易磨性較好的混合材。 2.穩(wěn)定的喂料 穩(wěn)流稱重倉的作用不僅僅是稱重計量物料重量，要通過調(diào)整料流來調(diào)整新舊 料的比例，調(diào)整物料的級配來獲得好的擠壓效果。一般情況下，60%-80%倉位是 合理的。要確保輥壓機均衡穩(wěn)定喂料（合適的倉壓、穩(wěn)定的流量和合理的顆粒級 配） 。 3.合適的輥壓

23、壓力和料餅厚度 一般認為，壓力越高細粉量越多；但過高的壓力會導(dǎo)致料餅不易打散，導(dǎo)致 分級機效率下降。以料餅的松散程度來判斷壓力合適與否：料餅以手能掰開為宜； 太松散說明壓力不夠；太硬說明壓力太大。應(yīng)根據(jù)粉磨水泥的品種的不同及物料 的粒度、易磨性等情況選擇合適的壓力。輥壓機壓力一般控制在 6.5-7.5MPa，當(dāng) 物料粒度大、易磨性差時壓力可適當(dāng)控制高些7。輥縫（料餅厚度）一般控制在 20-25mm，當(dāng)來料粒度較小或粉料較多時，可適當(dāng)控制輥縫小些。 4.輥子兩側(cè)存在漏料，降低了輥壓效果，即邊緣效應(yīng) 應(yīng)可能減少邊緣效應(yīng)的影響，因此要求調(diào)整好側(cè)擋板，一般要求側(cè)擋板距離 磨輥斷面 1-2mm，但不可摩

24、擦到磨輥。側(cè)擋板磨損后應(yīng)立即予以更換。 正常情況下，輥壓機的電流反映了輥壓機的工作狀況，電流越高說明輥壓機 出功越多，輥壓效果越好，應(yīng)通過調(diào)整合適的輥壓和輥縫使輥壓機處于最佳運行 狀態(tài)。 2.3 V 型選粉機和風(fēng)閥的調(diào)整 優(yōu)化 V 型選粉機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對 V 型選粉機內(nèi)部擋風(fēng)板進行調(diào)整，適當(dāng)關(guān)閉 上部三排，使其開度在 10%-20%左右，同時將下部擋風(fēng)板全開，降低上部風(fēng)室通 風(fēng)量，增加下部風(fēng)量，以便于料餅充分打散后在進行分選，避免部分未經(jīng)過充分 擠壓的粗物料短路進入細粉，在操作中將循環(huán)風(fēng)閥開至 100%，并根據(jù) V 型選粉 機進出口風(fēng)壓和系統(tǒng)工況適當(dāng)調(diào)整循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速和補風(fēng)閥開度，保持 V 選系統(tǒng)

25、的 風(fēng)壓、風(fēng)量平衡，既有充足的風(fēng)量來確保選粉產(chǎn)量，又有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)壓保證選紛細 度，提高了選紛質(zhì)量和效率。 以上措施，提高了輥壓機系統(tǒng)的擠壓、打散和分選效果，降低入磨物料細度， 同時粒度分布更加均勻，80um 篩余由 55降低到 35，2mm 篩余由 10降到 了 1，由于增加了擠壓次數(shù)，入磨物料產(chǎn)生的微裂紋較多，結(jié)構(gòu)疏松，易磨性 好，為充分發(fā)揮磨機的細磨優(yōu)勢提供了條件7。 2.4 改后效果 輥壓機改進前后相關(guān)對比數(shù)據(jù)見表 2-1 表 2-1 輥壓機系統(tǒng)調(diào)整前后主要技術(shù)數(shù)據(jù)對比 輥壓機參數(shù) 時間 壓力 MPa 輥縫 間隙 mm 功率 kw 料餅循環(huán) 斗提電流 A 系統(tǒng) 臺時 產(chǎn)量 （t h） 成品

26、 比表 面積 （ m kg） 水泥 綜合 電耗 ( Kwh t) 7.524.7600107.312033231.3 7.525.2605106.3120.733931.1 7.526.1610110.512233731.0 調(diào)整 前 7.526.5613111.712133030.5 8.026.3628112.813234229.2 8.026.8631116.613435228.9 8.528.0641115.813534528.3 調(diào)整 后 8.528.6647117.313534828.5 注： 以上數(shù)據(jù)為穩(wěn)定生產(chǎn)中每班平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)，均采集自同一品種； 水泥品種： 1 2 P.O42

27、.5 水泥；配比：熟料 80%，礦渣 10%，石子 5%，石膏 5%; 綜合電耗是指輥壓機系 3 統(tǒng)、磨機系統(tǒng)的噸水泥耗電量之和。 表 2-1 表明：系統(tǒng)電耗隨著輥壓機消耗功率的增加而逐步降低，輥壓機功率 由 600kw 增加到 647kw 增加幅度 8%，系統(tǒng)增產(chǎn)幅度超過 10%，水泥綜合電耗降低 了 8%，降低 2.5KWht 以上。 第三章 磨機系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施 水泥工業(yè)中用來粉磨原料、燃料、及水泥的主要設(shè)備是球磨機9。球磨機的 喂料細度越細，出磨物料的比表面積就越大10。若窯頭罩負壓不易控制，熟料質(zhì) 量變差11。提高磨機產(chǎn)量，降低粉磨作業(yè)中的電耗，保證粉磨成品的細度，都是 目前急待解

28、決的問題12。輥壓機系統(tǒng)優(yōu)化后，入磨物料更細更均勻，必須針對入 磨物料的這一變化來改進磨機結(jié)構(gòu)，優(yōu)化操作，才能保證系統(tǒng)節(jié)能效果最佳化。 磨機系統(tǒng)主要改進和優(yōu)化措施如下： 3.1 磨機隔倉板的改進 原設(shè)計為雙層篩分隔倉板，篩孔寬度為 2mm，考慮到輥壓機系統(tǒng)優(yōu)化后，入 磨物料 2mm 篩余由原來的大于 10%，降到現(xiàn)在的小于 1%，篩分已無必要，而且 還影響磨內(nèi)通風(fēng)和物料流速，出現(xiàn)滿磨、磨內(nèi)溫度高等現(xiàn)象，我們將其改造為普 通雙層隔倉板，中間設(shè)有半截揚料板，兩邊均是篦縫為 8mm 的篦板，既保留了 強制過料功能，為“料往高處流”創(chuàng)造條件，又不減少篦板通風(fēng)面積，降低了通 風(fēng)阻力，同時能控制一倉料位，

29、保持一倉能充分利用研磨體動能的“料球比” ， 使磨機增效。 3.2 磨機一倉襯板的改進 輥壓機系統(tǒng)優(yōu)化后，入磨物料更細，易磨性得到大大的改善13，使輥壓機的 粗碎、細碎等破碎功能和磨機的粗磨、細磨等研磨功能分工更加明顯，給磨機的 進一步研磨提供了較好的條件，同時，也使得磨機的研磨功能必須更加突出。根 據(jù)這一思路，我們將一倉的階梯提升襯板更換為節(jié)能型環(huán)溝階梯襯板，設(shè)計時適 當(dāng)降低了襯板工作面提升角度，減少研磨體的“沖擊粉碎” ，增加其“滾蹭研磨” 功能，把研磨體的動能得以較為合理、有效的利用，避免不必要的研磨體提升高 度所消耗的功率，即可在降低能耗的同時提高粉磨效率14。 3.3 磨機二倉襯板的

30、改進 在二倉我們保留原來的錐形分級襯板，由于二倉較長，研磨體會產(chǎn)生“結(jié)團 滑落“現(xiàn)象，這使得部分研磨體獲得了能量但處于相對不動的“滯留”狀態(tài)，研 磨體之間的相對滾蹭摩擦力度大為減小，影響研磨效率，我們借鑒開流高細磨節(jié) 能技術(shù)，在二倉設(shè)置了 5 道“活化環(huán)” （也可稱為活化襯板） ，減輕了研磨體團滑 落現(xiàn)象，而且還能使研磨體形成三維滾蹭的研磨動態(tài)，強化了研磨能力和粉磨效 率15，為了延長物料在磨內(nèi)的停留時間，防止物料過快的流出磨外，我們將出磨 篦板的一部分篦縫堵塞，以保證二倉合理的料球比。 3.4 研磨體級配的調(diào)整 調(diào)整前后鋼球級配情況見表 3-1。 表 3-1 水泥磨研磨體級配調(diào)整情況 研磨體

31、級配t 項目 40m m 30m m 20m m 17m m 15m m 總量 平均 球徑 mm 填充 率 % 一倉 1024114529.7832.6 調(diào)整 前二倉 40622813017.4930.8 一倉 8201224228.4330.4 調(diào)整 后二倉 36603713317.2631.5 鋼球級配調(diào)整后，總裝載量不變，適當(dāng)降低一倉填充率，提高二倉填充率， 并適當(dāng)降低一、二倉鋼球的平均半徑，減緩物料流速，強化磨機研磨能力。 3.5 改后效果 磨機改進前后相關(guān)對比數(shù)據(jù)見表 3-2。 表 3-2 磨機改進前后主要技術(shù)數(shù)據(jù)對比（P.O42.5） 時 間 入磨 細度 % 出磨 細度 % 回粉

32、細度 % 成品 細度 % 選粉 效率 % 循環(huán) 負荷 % 研磨 體裝 載量 t 磨機 功率 kw 系統(tǒng) 臺時 產(chǎn)量 （t h） 比表 面積 （ m kg ） 4018.929.00.843.8179.21752385125340.2 4220.229.90.941.5199.01752368122347.2 改 進 前 3819.228.50.841.2197.91752380123345.0 3913.028.80.864.377.21752321130360.3 4312.326.70.963.179.21752317132366.6 改 進 后 4012.625.80.863.977.6

33、1752320132368.2 表 3-2 數(shù)據(jù)表明，磨機改進前后工藝狀況改善明顯。 1.磨物料細度基本沒有變化的情況下出磨水泥的 0.8mm 篩余由 20%降低到 12%- 13%，系統(tǒng)臺時產(chǎn)量提高 8-10t，水泥比表面積提高 20m2kg 以上，說明磨機研 磨能力和粉磨效率得到了明顯提高，單位時間內(nèi)能夠“生產(chǎn)”出更多合格的細粉， 起到了明顯的增產(chǎn)效果。 2.調(diào)整前后研磨體裝載量沒有發(fā)生變化，磨機功率卻降低了 50kw 左右，說 明經(jīng)過襯板和隔倉板的改進，改善了研磨體運動狀態(tài)，減輕了“結(jié)團滑落”現(xiàn)象， 降低了不必要的研磨體提升高度所消耗的傳動功率，能量利用率提高。 3.由于出磨水泥細度變細

34、，合格細粉含量增加，磨機系統(tǒng)循環(huán)負荷率降低了 100%，單位時間內(nèi)高效選粉機處理的物料量減少，選粉效率提高 20%，出磨提升 機和高效選粉機電流大幅下降，設(shè)備運行更加穩(wěn)定。 第四章 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)的調(diào)整 4.1 不同控制參數(shù)下的電耗、熟料消耗對比 一般情況下，水泥磨得越細，比表面積越高，強度越高16，在保持強度合格 的情況下可以減少水泥中高耗能的熟料摻加比例，但是會增加粉磨電耗，還會造 成水泥質(zhì)量性能的改變，要到達電耗、料耗和質(zhì)量之間的關(guān)系，才能有效的調(diào)整 控制參數(shù)，降低消耗，獲得最大收益。該廠選取出 3d 和 28d 強度均能滿足內(nèi)控 標準的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)理統(tǒng)計分析尋找不同比表、臺時

35、產(chǎn)量、綜合電耗、綜合 成本之間的關(guān)系。 表 4-1 不同控制參數(shù)下的生產(chǎn)成本對比 項目 45m 篩余 % 比表 面積 （m kg ） 臺時 產(chǎn)量 （t h） 電耗 （ KWh t） 混合 材摻 入量 % 熟料 摻量 % 3d 抗 壓強度 MPa 成本 萬 1 元 11634013428.316.078.528.6203.91 21834613328.516.378.528204.07 31236212829.318.276.628.2201.47 41336612829.618.576.528.5201.48 注： 成本是指物料消耗和電耗成本之和； 由于產(chǎn)量只對工資、折舊、維修費等費用進 1

36、2 行攤薄，該部分對成本變化影響較小，本表為作統(tǒng)計對比。 表 4-1 說明，適當(dāng)提高比表面積 20 mkg，雖然臺時有所降低，電耗上升 了 1.05KWht，但水泥中熟料料耗比例降低 1.95%，生產(chǎn)成本仍下降 2.54 元 t，每年可節(jié)約熟料用量 1.09 萬余噸。 4.2 優(yōu)化水泥顆粒分布，提高水泥性能 現(xiàn)代混凝土不但要求水泥有足夠的強度，而且要求水泥的工作性和與外加劑 的適應(yīng)性也要好17，優(yōu)化水泥性能對于減小資源浪費具有重要意義。文獻17指 出，水泥性能與水泥顆粒分布有很大關(guān)系，在比表面積相同的條件下，水泥的顆 粒分布越窄，需水量越大，與外加劑的適應(yīng)性越差，顆粒分布越寬，需水量越小， 與

37、外加劑的適應(yīng)性也會變好。該廠試驗數(shù)據(jù)驗證了文獻17的觀點，試驗數(shù)據(jù)見 表 4-2。 表 4-2 不同參數(shù)下水泥性能對比 試驗編號操作參數(shù) 12345678 入磨細度% 3537384145454342 出磨細度% 12.213.414.816.116.818.218.518.0 回粉細度% 25.826.226.925.625.927.733.232.7 成品細度% 0.70.80.70.60.70.61.00.9 選粉效率% 61.357.7353.34543.142.655.555.9 循環(huán)負荷率% 84.598.44116163.2176.9185.3119116 45m 篩 余% 12

38、.211.811.610.310.210.314.313.2 比表面積 （mk g） 360361366362360363342340 3 m 17.217.717.320.319.618.816.916.3 顆 粒 分 布 3- 32 m 57.5556.857.353.554.554.252.951.8 水 泥 性 能 均勻性系 0.960.951.031.121.201.170.970.99 數(shù)（n 值） 標準稠度 用水量% 28.128.028.629.229.829.928.127.9 初始 mm 202199200193195191200203 1h mm 186183182166

39、170162184185 凈 漿 流 動 度 損失 率 % 7.98.49.014.012.815.18.08.9 3d29.229.729.829.029.329.127.927.7 水 泥 性 能 抗 壓 強 度 M Pa 28d55.255.055.652.853.153.351.350.6 在水泥粉磨過程中，通過工藝參數(shù)調(diào)整，可以對水泥顆粒分布進行適當(dāng)?shù)恼{(diào) 節(jié)和控制，改善水泥性能，表 4-2 數(shù)據(jù)表明： 1泥細度對水泥顆粒分布影響較大，控制出磨水泥細度在 12%-15%，系統(tǒng)循 環(huán)負荷率在 80%-120%之間可以取得較好的顆粒分布，同時水泥性能得到改善； 2水泥細度變粗（超過 15%

40、）,要保持相同的水泥比表面積，選粉機回粉增 加，循環(huán)負荷率增大會導(dǎo)致水泥顆粒分布變窄，水泥用水量增大，水泥強度略有 降低，其他性能明顯變差； 3磨細度較粗時，適當(dāng)降低比表面積控制值，可以取得較寬的顆粒分布和 較小的需水量，但水泥強度明顯降低。 結(jié) 論 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)是水泥粉磨系統(tǒng)的重要組成部分。本文對整個聯(lián)合粉磨系統(tǒng)進 行了介紹，分析了影響其能耗的主要因素。通過對輥壓機、磨機及整個系統(tǒng)各工 藝參數(shù)進行調(diào)整，結(jié)果表明： 1.改進輥壓機進料裝置為正上部進料，流量調(diào)節(jié)板改為雙邊對稱調(diào)節(jié)，將 輥壓機工作壓力調(diào)整到 8.5MPa，輸出功率提高至 640kw 左右，能夠提高系統(tǒng)循 環(huán)量，增加物料擠壓次數(shù)，改

41、善了擠壓效果，充分發(fā)揮了輥壓機節(jié)能優(yōu)勢。 2.改進 V 型選粉機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使入磨物料細度降低，同時粒度分布更加均 勻，80um 篩余由 55降低到 35，2mm 篩余由 10降到了 1，使入磨物料產(chǎn) 生的微裂紋較多，結(jié)構(gòu)疏松，易磨性好，可以充分發(fā)揮磨機的細磨優(yōu)勢。 3.改進磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，調(diào)整研磨體級配，適當(dāng)降低一倉填充率，提高二倉 填充率，并適當(dāng)降低一、二倉鋼球的平均半徑，以減緩物料流速，強化磨機研磨 能力，達到系統(tǒng)節(jié)能降耗的要求。 4.調(diào)整系統(tǒng)工藝參數(shù)，使出磨水泥細度在 12%-15%，系統(tǒng)循環(huán)負荷率在 80%-120%之間，提高比表面積 20 mkg，水泥中熟料料耗比例降低 1.95%，生

42、 產(chǎn)成本下降 2.54 元t。 致 謝 本次論文設(shè)計工作是在徐老師的全面指導(dǎo)下完成的，在題目選擇、方案制定、 工作實施以及設(shè)計說明書的撰寫過程中，無處不滲透著老師的心血。徐老師嚴謹 治學(xué)的工作態(tài)度，一絲不茍的工作作風(fēng)，對科學(xué)研究的忘我精神，對我的學(xué)習(xí)和 生活都產(chǎn)生了深遠的影響，使我從中受益非淺。在整個論文設(shè)計過程中，正是由 于徐老師嚴謹求實的工作態(tài)度和對學(xué)生無微不至的關(guān)懷，使我在大學(xué)里最后的一 次設(shè)計中，也是最綜合的一次設(shè)計中得到了實踐性的鍛煉，為我以后步入工作崗 位打下了堅實的基礎(chǔ)。為此，學(xué)生對您表示衷心的感謝和深深的敬意！ 同時在設(shè)計的過程中，同組的崔蛟、黃紅星還有徐雙賀同學(xué)都給予了我巨大

43、 的幫助和支持。在這難忘的兩個多月中，我們共同研究，相互鼓勵，營造了一個 良好的團結(jié)協(xié)作氛圍，沒有他們的幫助，我的設(shè)計不可能這樣順利的完成。在此， 對三位同窗也表示衷心的感謝！ 在我們小組調(diào)研、查找資料的過程中，得到了鄭州天瑞水泥有限公司及有關(guān) 人員的大力支持，給我們提供了必要的數(shù)據(jù)和資料，使我們論文設(shè)計工作得到了 順利進行，并最終按時完成了畢業(yè)論文設(shè)計任務(wù)。在此，也一并對他們的熱心幫 助表示感謝！ 最后，學(xué)生向在百忙之中評閱本論文的各位老師表示衷心的感謝！ 參考文獻 1 李海濤，郭獻軍，吳武偉，等.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備.北京：化學(xué)工 業(yè)出版社.2005.10 2 吳笑梅，攀粵明.優(yōu)質(zhì)水

44、泥的評價J.水泥，2007（2）：1-3 3 喬齡山.預(yù)粉磨技術(shù)在水泥工業(yè)中的應(yīng)用J.水泥，1994（4）：13-17 4 張教趙杰，揚建民，等.改進水泥粉磨工藝及參數(shù)提高水泥強度，水泥， 2001.7 5 劉縉，張明海，陽勇福，等.硅酸鹽工廠實習(xí)指南.洛陽理工學(xué)院.2010.2 6 李曉記. 提高水泥磨產(chǎn)質(zhì)量的技術(shù)措施.陜西科技.2005.3 7 崔棟剛，張彥斌，謝嘉，等.輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的磨機負荷控制.水泥. 2003.3 8 羅帆，何敏，廖曉櫻.原料的擠壓效果對比及其節(jié)能評價J.水泥， 2009.（8）：19-21 9 方景光.粉磨工藝設(shè)備M.武漢：武漢理工大學(xué)出版社.2002（3）

45、：30-40 10 姚丕強.水泥粉磨中隊顆粒級配的控制J.水泥.2008（1）：10-15 11 劉天振.余熱發(fā)電對回轉(zhuǎn)窯和磨機系統(tǒng)的影響J.水泥 2009， （5）：27-28 12 李憲章.水泥工業(yè)磨機技術(shù)升級成果剖析J.遼寧建材，2007， （8）：23- 25 13 吳利清.淺談提高磨機的產(chǎn)質(zhì)量.同煤科技.2006.3 14 王滌東.水泥廠球（管）磨機增效技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用J.2005,(5)：0-25 15 王滌東.新世紀水泥導(dǎo)報，2005（5）：3-18 16 喬齡山.水泥顆粒分布對水泥強度的影響J.水泥，2004（1）:1-6 17 喬齡山.水泥顆粒特性參數(shù)及其對水泥和混凝土性能的

46、影響J.水泥， 2001（10）:1-8 外文資料翻譯 The paper was presented at the Fifth International Symposium on Refractories held on April 11-12,2007 in Beijing, reprinted in this issue with much more content supplement. Dr. Akira Yamaguchi graduated from Nagoya Institute of Technology and obtained his Ph .D from Nagoy

47、a University in 1973.He was a professor of Nagoya Institute of Technology from 1989 to 2004.Now he is an emeritus professor of NIT and a director of Okayama Ceramics Research Foundation. He is“ Academician of the World Academy of Ceramics ”and“ Distinguished Life Member of UNITECR”. CHARACTERISTICS

48、AND PROBLEM OF CHROME-CONTAININGREFRACTORY Akira YAMAGUCHI Okayama Ceramics Research Foundation, Nishikatakami 1406- 18,Bizen,Okayama,705-0021 Japan ABSTRACT One of characteristics of Cr2O3-containingrefractory is excellent corrosion resistance. However, here is a problem of hexavalent chromium, whi

49、ch is noxious to the human body, and easily formed by there actions among the refractory and CaO,Na2O and/orK2O in slag. In this article, the reason why the Cr2O3-containingrefractory has excellent corrosion resistance, the forming conditions of hexavalent compounds ,and the methods for suppressing

50、generation of the compound, are described as a base of further development of excellent refractories. Keywords:Chrome-containingrefractory,Cr2O3,CaCr2O4,CaCrO4,Corrosion resistance, Hexavalent chromium compound 1 Introduction SiO2,ZrO2,Al2O3,Cr2O3,MgO and CaO are main high temperature oxides which c

51、onstitute the refractories. In these oxides,Cr2O3 is the most excellent in corrosion resistance under the general service condition. However, there is a case that Cr2O3 contained in refractories changes to hexavalent chromium compounds by reacting with CaO,Na2O and/or K2O during service. The hexaval

52、ent chromium is known to be hazardous to human health. The health/environmental concerns have resulted in a significant reduction in the use of Cr2O3. In Japan, the gasification melting furnace has mainly been founded to deal with city dust and industrial waste recently. Since the refractories for t

53、his furnace are severely attacked by Na2O,K2O and/or CaO at 1300-1600,Cr2O3 containing refractories which have excellent corrosion resistance are used. However, the possibility of the use of the refractories throughout future depends one stablishing safety system of chromium. This paper documents wh

54、y Cr2O3 has excellent corrosion resistance, clarifies the forming conditions of hexavalent chromium compounds, and discusses the conditions and procedure for suppressing the for mation of hexavalent chromium compounds. 2 Characteristics of Chromium as A Refractory Component 2.1 The Smallness of Diss

55、olution Quantity to Slag Though phase equilibrium diagrams of 1-to3-component systems clarify the details of the phase compatibility and reactions for the specified(1,2 or 3)components, they will not indicate the full details for actual service conditions where there usually are more than three comp

56、onents involved. Therefore, it is not possible to precisely determine the reactions between a refractory and each of wet liquid slag, iron/steel slag, cement, molten glass, etc., which are complex, multi-component system containing more than three components, based on a phase diagram. However, the r

57、eactions can be generally estimated using a pertinent three- component (ternary)phase diagram of SiO2-CaO-high temperature oxide, because the main components in various slags are generally SiO2and CaO. When another component is added to three components, the melting temperature is declining and the

58、formed liquid quantity is increasing. Therefore, it is necessary to examine the situation at temperatures which are higher than the actual practice. For simplification, three components are considered. In this example, the situation at 1600-1700is examined. Fig.1 is the isothermal section of theCaO-

59、SiO2-Cr2O3 equilibrium phase diagram1at 1600.Maximum dissolution quantity of Cr2O3 to the slag with various CaO/SiO2 ratios, which is obtained from Fig.1,isshown in Fig.2,and the quantity at 1700is also shown in Fig.2.The quantity decreases with the decrease ofCaO/SiO2 in slag. Fig.1 Isothermal sect

60、ion of CaO-SiO2-Cr2O3 equilibrium phase diagram at 1600 Fig.3 shows the saturation amounts of Cr2O3,Al2O3and MgO to the CaO-SiO2 slag at 1600,which are estimated from the phase diagrams ofCaO-SiO2-Cr2O31,CaO- SiO2-Al2O32andCaO-SiO2-MgO3respectively. The saturation amount of Al2O3 is most for each sl