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1、王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,结合3.213.0m水泥磨系统改造方案的对比浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,王 志 凌 2013年6月,合 肥 水 泥 研 究 设 计 院,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,目 录,一、前言 二、系统改造方案介绍 三、系统改造方案对比分析 四、结束语,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,一、前言,随着国家主管部门针对水泥行业产能严重过剩，坚决遏制新建项目的实施。所以水泥企业更多的只有依靠内部改造来进一步节能降耗。而且2009年9月中国水泥协会出台了水泥行业准入条件（征求意见
2、稿），其中在水泥粉磨生产规模上，明确规定必须达到年产60万吨及以上（包括单线粉磨系统）。目前国内许多中小水泥企业有大量的3.213.0m球磨机面临着改造，而以往3.213.0m球磨机的单线粉磨系统即使是加了辊压机预粉碎的基础上，规模最多也只能做到年产50万吨，只有系统运转率在90%以上的的前提下，才能勉强达到年产60万吨的规模。针对这种状况，我们在保留辊压机加球磨机组成开路挤压联合粉磨系统的基础上，通过水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合，提出了诸多全新的工艺方案，下面就这些工艺方案进行详细的阐述和比较，希望结合水泥企业中3.213.0m水泥磨的改造，在进一步提高产能规模和节能降耗上提供更新的思路
3、，从而达到小磨机也可以做大文章的效果。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,二、系统改造方案介绍,1、方案一 主机设备为合肥水泥研究设计院研制的HFCG140-80型辊压机、HFV2000X型气流分级机，并且原有3.213.0m的水泥磨采用合肥水泥研究设计院的技术进行筛分磨改造。其中，辊压机与气流分级机构成独立回路，将辊压机挤压出的物料经分级后，大于一定粒径（0.5mm）的物料返回辊压机重新挤压，小于一定粒径的物料作为半成品送入带有特殊磨内筛分装置，开路操作的球磨机继续粉磨至水泥成品，系统产量达到80t/h以上，系统电耗30 kW.h/t以下。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与
4、设备选型的优化组合及其节能潜力,图1.系统工艺流程图：,1.皮带机；2.金属探测仪；3.自动带式除铁器；4.来料提升机；5.稳流称重仓；6.棒闸；7.辊压机；8.料饼提升机；9.气流分级机；10. 气箱脉冲袋收尘器；11.收尘风机；12.球磨机；13.翻板阀；14.出磨提升机；15.成品斜槽；16.气箱脉冲袋收尘器；17.磨尾排风机；18.手动蝶阀 表1.系统技术经济指标:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表1.系统经济技术指标:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表1续,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,2、方案二 主
5、机设备为合肥水泥研究设计院研制的HFCG150-80型辊压机、HFV2500X型气流分级机、DSM-2500（）下进风选粉机，并且原有3.213.0m的水泥磨采用合肥水泥研究设计院的技术进行筛分磨改造。其中，辊压机与气流分级机和下进风选粉机构成独立回路，将辊压机挤压出的物料经分级后，大于一定粒径（0.5mm）的物料返回辊压机重新挤压，小于一定粒径的物料作为半成品送入带有特殊磨内筛分装置，开路操作的球磨机继续粉磨至水泥成品，系统产量达到100t/h以上，系统电耗29 kW.h/t以下。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,图2.系统工艺流程图：,1.皮带机；2.金属探测仪；
6、3.自动带式除铁器；4.来料提升机；5.稳流称重仓；6.棒闸；7.启动棒闸；8.辊压机；9.料饼提升机；10.气流分级机；11.下进风选粉机；12.双翻板锁风卸灰阀；13.气箱脉冲袋收尘器；14.高压排风机；15.球磨机；16.翻板阀；17.出磨提升机；18.成品斜槽；19.气箱脉冲袋收尘器；20.磨尾排风机；21.手动蝶阀,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表2.系统经济技术指标:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表2续,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,3、方案二、三应用实例,方案二的典型实例有曲阜中联水泥有限公司泰
7、安粉磨站（原泰安金鲁城水泥有限公司），江西万年青赣州章贡粉磨站等，共有30多家水泥企业采用了该方案进行改造和新建，都达到或超出了预期的效果，这里就不单独叙述。 由于方案三是近期针对3.213.0m磨机改造和新建使用最为频繁的工艺系统，所以我们介绍一个典型实例，即南方水泥建德三狮水泥有限公司新建年产100万吨水泥粉磨站，目前该公司在整个南方水泥浙江片区，每次对标结果一直名列前茅，是集团内其他子公司学习的典范。其3.213.0m水泥挤压联合粉磨系统已于2010年1月份投产，系统具体技术经济指标见以下调试报告。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备
8、选型的优化组合及其节能潜力,合肥水泥研究设计院HFCG型辊压机,南方水泥建德三狮水泥有限公司HFCG150-100辊压机,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,4、方案三 主机设备为合肥水泥研究设计院研制的HFCG160-140型辊压机、HFV3500X型气流分级机、DSM-3500（）下进风选粉机，并且原有3.213.0m的水泥磨采用合肥水泥研究设计院的技术进行筛分磨改造。其中，辊压机与气流分级机和下进风选粉机构成独立回路，将辊压机挤压出的物料经分级后，大于一定粒径（0.5mm）的物料返回辊压机重新挤压，小于一定粒径的物料作为半成品送入带有特殊磨内筛分装置，开路操作的球磨
9、机继续粉磨至水泥成品，系统产量达到120t/h以上，系统电耗29 kW.h/t以下。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,图3.系统工艺流程图：,1.皮带机；2.金属探测仪；3.自动带式除铁器；4.来料提升机；5.稳流称重仓；6.棒闸；7.启动棒闸；8.辊压机；9.料饼提升机；10.气流分级机；11.下进风选粉机；12.双翻板锁风卸灰阀；13.旋风筒；14. 翻板阀；15.循环风机；16.气箱脉冲袋收尘器；17.收尘排风机；18.半成品斜槽19.球磨机；20.翻板阀；21.出磨提升机；22.成品斜槽；23.气箱脉冲袋收尘器；24.磨尾排风机；25.电动蝶阀；26.电动蝶阀
10、；27.手动蝶阀,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表3.系统经济技术指标:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表3续,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,5、方案四 主机设备为合肥水泥研究设计院研制的HFCG180-160型辊压机、HFV4500X型气流分级机、DSM-4500（）下进风选粉机，并且原有3.213.0m的水泥磨采用合肥水泥研究设计院的技术进行筛分磨改造。其中，辊压机与气流分级机和下进风选粉机构成独立回路，将辊压机挤压出的物料经分级后，大于一定粒径（0.5mm）的物料返回辊压机重新挤压，小于一定粒径的物料作为
11、半成品送入带有特殊磨内筛分装置，开路操作的球磨机继续粉磨至水泥成品，系统产量达到150t/h以上，系统电耗29 kW.h/t以下。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,图4.系统工艺流程图：,1.皮带机；2.金属探测仪；3.自动带式除铁器；4.来料提升机；5.稳流称重仓；6.棒闸；7.启动棒闸；8.辊压机；9.料饼提升机；10.气流分级机；11.下进风选粉机；12.双翻板锁风卸灰阀；13.旋风筒；14. 翻板阀；15.循环风机；16.气箱脉冲袋收尘器；17.收尘排风机；18.半成品斜槽19.球磨机；20.翻板阀；21.出磨提升机；22.成品斜槽；23.气箱脉冲袋收尘器；2
12、4.磨尾排风机；25.电动蝶阀；26.电动蝶阀；27.手动蝶阀,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表4.系统经济技术指标:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表4续,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,6、方案三、四应用实例 使用方案三的企业有湖州市南浔圣船水泥有限公司3.213m水泥磨改造项目，福建春驰新丰水泥有限公司3.213m水泥磨改造项目，广东湛江国强水泥有限公司新建年产100万吨水泥粉磨站项目等，这些项目目前都在实施阶段，即将投产。 使用方案四目前只有广东罗浮山水泥集团惠阳双新水泥公司，其原有一套3.213m开路水
13、泥磨系统，生产42.5普通硅酸盐水泥，产量45t/h，细度R0.08140t/h,细度R0.082%,比面积370390m2/kg，系统电耗31kWh/t。经过改造于2012年底投入运行，下面是该公司改造前后运行数据对比表:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,表5.运行数据对比表:,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,广东罗浮山水泥集团惠阳双新水泥公司HFCG180-160辊压机,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,1、方案一和方案二对比分析 方案一和方案二在工艺流程上的主要区别在于，方案二增加了下进风选粉机，原因在于： （1
14、）方案一中辊压机规格为HFCG140-80，最大处理量为360t/h，系统产量要求80t/h，所以辊压机系统的循环负荷为（36080）80=350%，正是由于该循环负荷较小，故入磨半成品比表面积只有180200 m2/kg，若再增加下进风选粉机，则因为受辊压机处理量所限，很难选出更细的入磨半成品来满足水泥磨80t/h的要求，所以方案一只采用了气流分级机进行一次粗选；方案二则不然，其辊压机规格为HFCG150-100，最大处理量为500t/h，系统产量要求100t/h，所以辊压机系统的循环负荷为（500100）100=400%，该循环负荷较大，这样通过增加下进风选粉机进行二次精选，使入磨半成品比
15、表面积达到200220 m2/kg，同时满足水泥磨100t/h的要求。,三、系统改造方案对比分析,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,（2）通过表2和表4可以看出，方案一和方案二的吨水泥装机功率分别为38.75 kW/t和38.20 kW/t，差别不大，但方案一和方案二的系统产量差20t/h，所以方案二比方案一更省电，系统单产电耗至少差12 kW.h/t。 （3）方案二采用的气流分级机+下进风转子式选粉机，有效地提高了辊压机系统的分级效率，不仅使系统电耗进一步降低，同时改善了喂入辊压机物料层。 （4）通过以上对比可以得出，尽管方案二比方案一的系统投资更高，但方案二的年产量
16、可以多15万吨，而且系统能耗更低，可以进一步避峰利用低谷电进行生产，调节手段更灵活。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,2、方案三、四和方案一、二的对比分析 方案三和方案四在工艺流程上的基本一致，只是系统设备规格有所不同，相对于前两个方案，有以下区别： （1）方案一、二都是把收尘器主要做为生产设备用来收集入磨的半成品，而方案三、四则是采用旋风筒来收集入磨的半成品。由于方案一、二系统设备规格相对较小，设备造价更低，为了使系统工艺更简单，故采用一级收尘的方式来收集入磨的半成品，这样系统风机几乎没有大的磨损，但对收尘器的滤袋寿命要求提高。而方案三、四系统设备规格相对较大，设备造价更高，为了降低系统投资，故采用二级收尘的方式来收集入磨的半成品，这样对系统循环风机叶轮的寿命要求提高。 （2）方案三和方案四由于系统产量大幅度提高，使物料带走球磨机内部的热量成倍地增加，从而降低水泥温度，从表5显示可以降低20-40。,王志凌：浅谈水泥粉磨工艺与设备选型的优化组合及其节能潜力,（3）方案三中辊压机规格为HFCG160-140，最大处理量为780t/h，系统产量要求120t/h，
