在預(yù)分解窯建設(shè)時,在工藝設(shè)計選擇生料系統(tǒng)工藝設(shè)備時采用節(jié)能型立式粉磨(即立式烘干兼粉磨)取代老式的球磨烘干兼粉磨,其節(jié)電效果比球蘑機電耗降低20%~40%。
對于原有的帶烘干兼粉磨生料球磨工藝系統(tǒng),要通過不斷優(yōu)化系統(tǒng)工藝參數(shù)和技術(shù)改造來節(jié)電,如不斷優(yōu)化磨機鋼球級配方案,如研磨體裝載量、填充率、隔倉板和襯板的型式等方面來降低電耗,要盡量降低石灰石入磨粒度,調(diào)整好石灰石破碎機出料口寬度,控制其石灰石粒度≤5mm以下,以減輕球磨機一倉粉磨負(fù)荷和壓力,降低一倉平均球徑，增加小球個數(shù),提高球磨機整體粉磨效率。
優(yōu)化系統(tǒng)通風(fēng)和分離粗細(xì)粉的高效選粉機的工藝參數(shù),及時選出細(xì)粉入庫,粗粉及時回磨頭入磨再粉磨,提高選粉機的選粉效率和降低選粉機的循環(huán)負(fù)荷對于粉磨系統(tǒng)節(jié)電具有重要意義,再就是提高收塵器的收塵效率,盡量采用袋收塵器取代原有的電收塵器,對于環(huán)保收塵確保廢氣排放濃度低于50mg/BM3的國家標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。
預(yù)分解窯水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)途徑
在預(yù)分解窯水泥廠水泥粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計時,盡量采用擠壓粉磨工藝系統(tǒng)如帶輥壓機的預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨和終粉磨等節(jié)電效果顯著的粉磨工藝與裝備,不再選擇用老式的球磨機加選粉機的工藝系統(tǒng),可大幅度降低物料粉磨的總電耗。由于球磨機的電能利用率非常低,其粉磨有效功僅占提供給磨機運轉(zhuǎn)總能量的2%~5%,大部分能量沒有真正用于破碎物料上，而擠壓磨輥壓機則與球磨機粉磨截然不同。由于物料被喂入擠壓磨后在兩輥的相對運動作用下被帶入兩輥之間,磨輥對物料床施加強大的壓力,這時物料被高壓徹底粉碎,形成薄片狀料餅被卸出,在整個擠壓過程中,物料被兩輥及兩端的隔板封閉在狹小的空間里,無逃逸的可能,顆粒與顆粒之間逐漸被壓實,形成層間擠壓,很少有動能和熱能的轉(zhuǎn)換而帶來損失和浪費,這就大大減少了粉碎功的損失,提高了輸入能量的利用率。
層壓粉碎在機械上的能量效率也十分優(yōu)越于傳統(tǒng)的球磨機械，因為在球磨機中，由于鋼球在沖擊物料時，顆粒之間、料層之間會產(chǎn)生摩擦而消耗掉大量能量，加上鋼球在沖擊時應(yīng)接觸區(qū)并不封閉，層壓條件不充分，破碎物料“飛濺能”損失大，合格細(xì)粉有時不能及時排除，產(chǎn)生所謂“過粉磨”現(xiàn)象，某些難磨粒子的“負(fù)磨”效應(yīng)，過細(xì)微粒因“晶體粉碎”存在靜電吸附效應(yīng)，產(chǎn)生“糊球”現(xiàn)象，大大降低了磨礦效率。而擠壓粉磨是對所有顆粒進行的粉碎，因此可在工業(yè)化大規(guī)模能力條件下實行，據(jù)有關(guān)方面研究得出結(jié)論：擠壓粉碎能量消耗大約為10kWh/t~13.5kWh/t，大約為球磨粉碎能耗的1/3左右，整個輥壓磨作為水泥球磨系統(tǒng)的預(yù)粉磨或聯(lián)合粉磨系統(tǒng)可比單獨球磨系統(tǒng)節(jié)電24%~35%。
對原有的已建成投產(chǎn)的老式水泥球磨粉碎系統(tǒng)，應(yīng)不斷地對其進行技術(shù)改造，優(yōu)化工藝流程和生產(chǎn)操作參數(shù)，達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和節(jié)約電耗的目的，主要措施有：
“多破少磨”，采用預(yù)破碎細(xì)碎機將入磨熟料石膏和混合材細(xì)碎至3mm~5mm左右的細(xì)顆粒，從而取代球磨機一倉的預(yù)破碎功能，減輕球磨機的一倉的破碎負(fù)荷壓力和增加球磨機一倉及以后各倉的研磨體研磨效能，降低平均球徑，增加小研磨體的個數(shù)。
德國專家舒納德教授曾研究過各種破碎機和磨機的能量利用效率，結(jié)論認(rèn)為：各種破碎機械能量消耗利用率可達40%，輥式破碎機可高達70%以上，而球磨機的能量利用率僅為3%~5%,因此采用“多破少磨”技術(shù)是對老式水泥球磨機圈流和開流系統(tǒng)進行節(jié)能增產(chǎn)十分有效的技術(shù)措施，一般多采用錘式、旋回式和圓錐式破碎機來細(xì)碎水泥熟料石膏和混合材效果較好，另外也可投資采用輥式磨輥壓機，以及振動細(xì)碎，立式?jīng)_擊細(xì)碎和柱磨，棒磨作為物料設(shè)備也可較大幅度取得水泥磨節(jié)能增產(chǎn)的效果。
對于原有的開流水泥管磨系統(tǒng)可技術(shù)改造為高細(xì)高產(chǎn)篩分磨或改造為圈流帶高效選粉機的工藝系統(tǒng)，可大幅度增產(chǎn)節(jié)電：改造為高細(xì)高產(chǎn)篩分磨，由于高細(xì)高產(chǎn)磨各倉之間采用雙層隔倉板，其篦孔寬度，分布形式均對粉磨物料和產(chǎn)品細(xì)度有針對性，球倉和段倉之間的雙層隔倉板加設(shè)具有分離粗顆粒作用的篩分裝置，可阻隔大顆粒達到設(shè)定的粒度后再進入段倉，另外由于使用微型綱段作研磨體，球倉的平均球徑可大幅度減小，微型研磨體通過增大表面積，充分利用了其粉碎效率，有效地減小了大球施加給磨機的過大應(yīng)力，以及活化襯板可消除和抑制磨機尤其是大直徑磨機“滯留區(qū)”的作用，因此其節(jié)能增產(chǎn)效果是十分顯著的，通常節(jié)電可達30%以上。開流管磨加選粉機改造為圈流帶高效選粉機的粉磨工藝系統(tǒng)，由于高效選粉機可及時將磨機中的合格細(xì)粉分選出來，可有效克服開流磨各倉的“過粉碎”現(xiàn)象和包球糊磨現(xiàn)象，提高其粉磨效率，因此可比開流系統(tǒng)節(jié)約單位電耗和提高產(chǎn)量，另外還可通過優(yōu)化選粉機的選粉效率和循環(huán)負(fù)荷，以及及時調(diào)整磨機的綱球級配和裝載量等方案，達到節(jié)能增產(chǎn)提高水泥比表面積的目的。
由于水泥磨機能量利用率較低，大部分以熱能的形式傳給了磨內(nèi)水泥物料細(xì)粉和空氣，因此大部分水泥企業(yè)水泥磨出磨水泥溫度都高達100攝氏度以上，影響到水泥質(zhì)量和混凝土施工質(zhì)量(主要表現(xiàn)為水泥磨內(nèi)石膏脫水影響凝結(jié)時間和強度，水泥庫內(nèi)易因水蒸氣大量存在而堵庫，混凝土施工時，尤其在大體積混凝土施工時水泥粉溫度過高≥80攝氏度~100攝氏度，導(dǎo)致水泥水化溫升過高，影響到混凝土熱脹而開裂)，因此必須對水泥粉磨系統(tǒng)采取降溫措施和對水泥輸送入庫系統(tǒng)加以技術(shù)改造由原來的倉式泵和螺旋泵管送入庫改造為皮帶機加提升機入庫或空氣輸送斜槽加提升機入庫，這樣不僅起到水泥降溫作用,而且可較大幅度降低水泥磨水泥輸送能耗,可產(chǎn)生節(jié)電效果,噸水泥電耗降耗可達2kWh/t~4kWh/t。
預(yù)分解窯煤粉制備系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)途徑
預(yù)分解窯煤粉制備系統(tǒng)通常采用風(fēng)掃磨系統(tǒng)形式，主要由磨機、粗粉和細(xì)粉分離器獨立或與窯共同的收塵器組成，磨內(nèi)物料的輸入、輸出、提升、選粉均由氣力完成，不需要選粉機及提升機，系統(tǒng)相對簡單，但其煤粉磨是球磨完成的，電耗相對較高，且煤粉制備的粒度均由粗細(xì)粉分離器控制，其分級精度有限，尤其對于當(dāng)前大多數(shù)南方水泥企業(yè)采用揮發(fā)份較低的劣質(zhì)煤和無煙煤，一方面煤易磨性變差，煤粉磨功指數(shù)高達20kWh/t~30kWh/t，另一方面預(yù)分解窯生產(chǎn)對劣質(zhì)煤煅燒要求煤粉細(xì)度更細(xì)，由此預(yù)分解窯對細(xì)煤粉的需要量和原有風(fēng)掃煤磨的生產(chǎn)能力及粉磨效率偏低的矛盾越來越大，因此，對老式風(fēng)掃磨系統(tǒng)進行技術(shù)改造，采用煤磨高效選粉機和高濃度防爆型袋收塵器等技術(shù)裝備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粗細(xì)粉分離器工藝設(shè)備便成為必然趨勢，增產(chǎn)節(jié)電效果可達30%~60%。
高效選粉機國內(nèi)研制成功并生產(chǎn)制造的設(shè)備有：NHX型，MDS型，CMS型等。采用立式煤磨如HRM型等代替風(fēng)掃球磨系統(tǒng)，可比普通風(fēng)掃磨節(jié)電達30%~50%，且對煤種的適應(yīng)范圍寬，煙煤、無煙煤、次煙煤、高灰份劣質(zhì)煤均可使用，其占地面積小，土建投資低，工藝流程簡單，噪音低，一般≤85dB，入磨粒度大，最大塊煤粒度可達45mm，入磨水分高達15%以上，單位電耗較風(fēng)掃磨系統(tǒng)的16kWh/t降至8kWh/t~10kWh/t，目前被大中型水泥企業(yè)生產(chǎn)線普遍采用而代替風(fēng)掃球磨成為預(yù)分解窯系統(tǒng)新型節(jié)能型煤粉制備系統(tǒng)之首選的趨勢。
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