水泥粉磨系统节能优化技术改造

岳庆辉，潘广庆，苗庆峰

我公司现有水泥粉磨站年产水泥100万吨，采用φ4.2m×13m球磨机+HFCG140-80辊压机+SF600/140打散机的联合粉磨工艺系统，该系统电耗34kWh/t，产量120t/h（以生产P·O42.5为准），与国内先进企业的粉磨系统相比（电耗25kWh/t左右，产量200t/h（以生产P·O42.5为准）以上），存在能耗高、产量低的问题，严重制约了公司发展。针对该问题，公司进行了技改。技改后，增产降耗效果明显。现将技改情况进行详细介绍。

1 改造前的粉磨工艺流程及存在的问题

1.1 改造前的粉磨工艺流程

熟料、石膏、石子等原材料经原料库底计量秤计量后，由大皮带统一输送到稳流称重仓；物料在稳流称重仓内混合后，以料柱形式连续喂入辊压机，挤压成料饼，挤压后的料饼由料饼提升机送入打散机；分选后的粗粉重新回到稳流称重仓，进入辊压机挤压，细粉直接入磨，粉磨后的成品经提升机、空气输送斜槽入水泥库。改造前的粉磨工艺流程见图1。

1.2 预粉磨系统存在的问题

改造前，预粉磨系统配置一台SF600/140打散机。通过打散机的细料和粗料粒度分布情况可知（见表1、2），打散机分选的入磨细料细度较粗（0.5mm筛筛余为32.8%），而重新进入稳流称重仓的粗粉中则含有较多的细粉（0.5mm以下占23.6%）。表3显示，打散机的选粉效率仅有52.5%。通过表1、2、3中的数据可知，打散机没有很好地起到粗细粉分离的作用，进而影响到辊压机挤压效率和球磨机粉磨效率。由于重新进入稳流称重仓的粗料中含有较多的细粉，且没有很好的办法去除这些细粉，导致稳流称重仓内容易塌仓；再加上侧挡板位置不合理，导致出现漏料、下料速率无法控制等状况，使辊压机下料管内无法形成稳定连续的料柱，影响了辊压机做功。

图1 技术改造前水泥粉磨工艺流程简图

表1 技改前后入磨细料粒度分布对照表

表2 技改前后入称重仓粗料粒度分布对照表

1.3 球磨机粉磨系统存在的问题

我厂原工艺采用的是开路磨系统，作为开路磨，为满足细度指标要求，磨内物料必然存在流速过低现象，这就容易出现过粉磨情况，使粉磨效率降低，产量降低，能耗增高。从表3中也可看到，技改前出磨水泥＜3μm的细粉含量高达13%，而3～30μm的细粉含量仅为57.7%，水泥的早期强度无法充分发挥。

2 改造思路和方案

经过公司技术人员和有关专家多次讨论分析，计划将磨前的打散机换为V型选粉机，以增加选粉效率、降低入磨物料细度、减少进入辊压机的细粉含量、提升辊压机挤压效果。同时，在磨尾增加一台选粉机，将开路磨系统变为闭路磨系统，减少物料过粉磨现象，提高产量，降低能耗。改造后，原工艺系统变为辊压机加球磨机的双闭路联合粉磨系统。

针对预粉磨系统，将打散机整体拆除，增加了一台JDVX-3000型V型选粉机以及配套的旋风收尘器和循环风机。同时，将稳流称重仓下部下料棒阀改为电动闸板，以方便随时调整下料速率；改变了侧挡板的位置，使侧挡板更贴近压辊；在稳流称重仓上增加了收尘管，以去除稳流称重仓中的细粉，确保形成稳定料柱，保证辊压机做功。

针对球磨机系统，在磨尾增加了一台S-3500型高效涡流选粉机以及配套的提升机和循环风机等其他附属设备，将原先的开路磨系统变为了闭路磨系统。同时，根据入磨物料的细度变化以及闭路磨特点，调整了分仓和研磨体级配，将原有的三仓改为了两仓，一仓配球，二仓配段；去除了φ70mm和φ60mm的钢球，增加了φ40mm、φ30mm、φ25mm和φ20mm的钢球比例，增加了一仓的研磨能力。

3 技改后的工艺状况

技改后，经辊压机挤压后的料饼由料饼提升机送入V型选粉机；分选后的粗粉重新回到稳流称重仓，进入辊压机挤压，细粉由旋风收尘器收集喂入球磨机；经球磨机粉磨后的物料经新加磨尾提升机送入高效涡流选粉机；经高效涡流选粉机分选后的粗粉重新回到磨机再次粉磨，细粉经入库提升机、空气输送斜槽入水泥库。

技改后工艺流程图见图2，新增加的V型选粉机、高效涡流选粉机及其他配套设备见图3、图4。

图2 技术改造后粉磨系统工艺流程简图

图3 V型选粉机及其配套设备

图4 高效涡流选粉机及其配套设备

表3 打散机同V型选粉机选粉效率对照表（0.5mm筛筛余）

表4 技改前后成品水泥粒度分布对照表

表5 技改前后系统关键参数对比

4 技改后各关键指标数据分析

4.1 V型选粉机的相关数据分析

增设V型选粉机后，经V型选粉机分选的细料、粗料粒径分布情况分别见表1和表2，选粉机的选粉效率见表3。通过技改前后的数据对比可知，技改后入磨细料中0.5mm筛筛余由32.8%降到了12.4%，回稳流称重仓的物料中0.5mm以下的细粉由23.6%减少到8.2%。V型选粉机的选粉效率比打散机高33.6%，对粗粉和细粉的分离效果更好。

4.2 技改后成品水泥的粒度分布情况

通过表4可知，磨机系统技改后，成品水泥与技改前相比，3μm以下过粉磨细粉减少了3.2%，3～30μm的细粉含量增加了12.0%，有效减少了水泥过粉磨，减少了电耗，同时3～30μm细粉含量的增加使水泥性能得到更加充分的发挥。

4.3 技改前后其他参数对比情况

技改完成后，通过近两个月的调试运行，整个粉磨系统已经基本达到了设定的目标，相较技改前辊压机压力和电流都有显著增加，辊压机挤压效率提高，磨机产量由120t/h增加到了160t/h，提产33%，吨水泥电耗降低了5kWh，降至29kWh，本次改造取得了明显的增产降耗效果。技改前后系统关键参数对比见表5。

5 技改项目效益分析

在仅计算节约电费的情况下，按照年产90万吨水泥计算，每年可节省电量450×104kWh，按现行电价，年可节省电费300万元，本项目总投资960万元，三年多即可收回成本。■