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    生料立磨粉磨以白堊為主的粘濕物料的實(shí)踐

    2013-10-12 11:20

      引言

      輥式立磨由于單位產(chǎn)量粉磨電耗低、對(duì)物料的烘干能力強(qiáng)、容易實(shí)現(xiàn)大型化,目前已經(jīng)普遍應(yīng)用于水泥生產(chǎn),但對(duì)于綜合水分高達(dá)20%以上的粘濕物料的原料粉磨還未見(jiàn)成功案例。文就輥式立磨在白俄羅斯KN5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用情況進(jìn)行闡述,希望能給讀者以借鑒。

      1 KN項(xiàng)目的原料特點(diǎn)

      白俄羅斯KN水泥項(xiàng)目位于白俄羅斯靠近波蘭的邊界附近,現(xiàn)有四條濕法水泥生產(chǎn)線(xiàn),所用原料主要為白堊,輔助原料采用粘土和灰渣作為硅鋁質(zhì)原料、鐵粉作為鐵質(zhì)原料。白堊在當(dāng)?shù)胤植己軓V,其主要成分為碳酸鈣,其CaO含量為54.67%,是水泥生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料。但白堊礦中分布有含量約3%,粒徑小于500毫米,硬度為200MPa硅質(zhì)石塊(如圖1),

      圖1 白堊原料中的硬質(zhì)硅石

      并且分布沒(méi)有規(guī)律,再加上當(dāng)?shù)貧夂蚨緲O端天氣為零下30℃,冬季開(kāi)采后的白堊為堅(jiān) 硬的凍快,用現(xiàn)有工程技術(shù)無(wú)法將硅 質(zhì)石塊有效徹底剝離或剔除,只能混在白堊中進(jìn)入生料制備環(huán)節(jié)。

      根據(jù)業(yè)主提供的基礎(chǔ)資料,白堊礦水份高達(dá)23.56%,配料后入生料磨的綜合氺份高達(dá)22%。如果沒(méi)有硅質(zhì)石塊混在白堊中,比較理想的成熟工藝是采用錘式烘干破烘干粉磨技術(shù),利用窯尾的廢氣對(duì)白堊進(jìn)行烘干,然后再與其他單獨(dú)粉磨的輔料混合搭配制成水泥生料。但該廠(chǎng)白堊中混入的硅質(zhì)石塊非常堅(jiān)硬,喂入烘干破后勢(shì)必很快將烘干破錘頭磨毀,并堵塞烘干破,因此采用烘干破方案是不可行的。

      鑒于上述原因,從適應(yīng)白堊中的硅質(zhì)石塊角度看,使用輥式立磨是一個(gè)可行的選擇。當(dāng)時(shí)在世界范圍內(nèi)只有非凡公司提供并正在制造一臺(tái)用于高水分白堊原料生產(chǎn)生料的輥磨機(jī),故選擇了德國(guó)非凡公司的輥式立磨。但根據(jù)該水泥項(xiàng)目高水分白堊中并還摻雜硅質(zhì)石塊特點(diǎn),非凡公司將對(duì)該輥磨機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn),以適應(yīng)原料的特性。

      2粉磨以白堊為主粘濕物料的生料立磨的特點(diǎn)

     ?。?)穩(wěn)定料床的形成  磨盤(pán)上形成穩(wěn)定的料床是輥式磨生產(chǎn)最基本的要求,也是磨機(jī)正常平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。料床太厚會(huì)降低磨機(jī)的粉磨效率,料床太薄會(huì)引起磨機(jī)振動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)磨盤(pán)擋料圈的高度可以調(diào)節(jié)料層厚度。操作上,加大輥壓,產(chǎn)生的細(xì)粉多,料床將變??;降低磨輥壓力,磨盤(pán)物料變粗,返回的物料多,料床將變厚。粉磨以石灰石為主的原料時(shí),石灰石經(jīng)過(guò)磨碎后粒度均齊,磨盤(pán)上很容易形成粒度分布合理,厚度合適的料床。

      本項(xiàng)目占入磨物料配比76%(干基)的白堊天然細(xì)度不需要粉磨就能滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)的要求,形成料床的物料主要靠粘土、灰渣和鐵粉等輔助原料,輔料的比例只占24%,并且白堊中混入有3%的堅(jiān)硬硅質(zhì)石塊,條件復(fù)雜,需要在調(diào)試期間逐步摸索出最佳的操作參數(shù),形成穩(wěn)定合適的料床以保證磨機(jī)的穩(wěn)定平穩(wěn)運(yùn)行。

     ?。?)對(duì)磨機(jī)的烘干能力要求很高  通常以石灰石為主要原料的水泥項(xiàng)目,入生料磨原料綜合水分低于5%,但本項(xiàng)目入磨原料綜合氺份高達(dá)22%。與常規(guī)項(xiàng)目比較,本項(xiàng)目對(duì)磨機(jī)的烘干能力要求很高,需要更多的熱風(fēng)并且要求進(jìn)磨熱風(fēng)溫度為500℃,僅靠窯尾廢氣滿(mǎn)足不了此要求,為此設(shè)置一套燃?xì)鉄犸L(fēng)爐作為磨機(jī)的補(bǔ)充熱源。

      由于要求磨內(nèi)要有足夠的空間用于物料和熱風(fēng)的換熱交換,與常規(guī)5000t/d水泥廠(chǎng)立磨比較,本項(xiàng)目立磨大大增加了磨機(jī)殼體,磨機(jī)殼體下部直徑為Φ8m,上部殼體最大處達(dá)到12米。  生料磨系統(tǒng)主機(jī)配置見(jiàn)下表1

      表1 生料磨系統(tǒng)主機(jī)配置表

      3 調(diào)試期間遇到的問(wèn)題及解決方案

      3.1調(diào)試期間遇到的問(wèn)題

      (1)生料磨外循環(huán)料中未烘干的白堊塊較多,入磨熱風(fēng)溫度只能達(dá)到350℃,繼續(xù)增大熱風(fēng)爐的燃?xì)饬?,提高入磨熱風(fēng)溫度,熱風(fēng)爐出口就會(huì)出現(xiàn)正壓,并且磨機(jī)出口溫度超過(guò)上限120℃,造成磨機(jī)烘干能力不足,磨機(jī)產(chǎn)量只能維持在 320t/d左右。

     ?。?)磨機(jī)運(yùn)行初期,發(fā)現(xiàn)磨盤(pán)上一些硅質(zhì)石塊停留在磨盤(pán)和磨輥之間,由磨輥推著硅質(zhì)石塊在磨盤(pán)上滑行,這不但使磨盤(pán)上無(wú)法形成有效的料床,堅(jiān)硬的硅質(zhì)石塊對(duì)磨盤(pán)造成了嚴(yán)重磨損。

     ?。?)硅質(zhì)石塊由于易磨性很差,磨蝕性很強(qiáng),經(jīng)過(guò)磨機(jī)外循環(huán)重復(fù)多次富集在磨盤(pán)上,造成磨機(jī)襯板的壽命很低,運(yùn)轉(zhuǎn)500小時(shí)就要更換一套磨盤(pán)襯板。

      3.2調(diào)試期間采取的措施

     ?。?)加大出熱風(fēng)爐管道截面,改造生料磨進(jìn)口,提高進(jìn)入磨機(jī)的熱風(fēng)溫度和熱風(fēng)量。

      經(jīng)過(guò)核算,磨機(jī)熱風(fēng)進(jìn)口法蘭和熱風(fēng)爐出口管道截面太小,出熱風(fēng)爐管道風(fēng)速達(dá)到45m/s,磨機(jī)進(jìn)口處的風(fēng)速達(dá)到54m/s,由于這兩處的速度太大,造成對(duì)熱風(fēng)的阻力太高,進(jìn)入磨機(jī)的熱風(fēng)量不足?,F(xiàn)場(chǎng)更換了出熱風(fēng)爐至進(jìn)磨機(jī)熱風(fēng)總管的Φ3500mm熱風(fēng)管道,管道截面積由9.6m2增大到18.08 m2;并且現(xiàn)場(chǎng)改造了磨機(jī)熱風(fēng)進(jìn)口,將熱風(fēng)管道截面及磨機(jī)進(jìn)風(fēng)口法蘭處的截面由2×5.58 m2 增加到2×7.94 m2,使兩處的熱風(fēng)風(fēng)速分別降至22.5 m/s和38 m/s合理范圍。同時(shí)適當(dāng)減少磨機(jī)風(fēng)環(huán)的擋風(fēng)板數(shù)量,增加通風(fēng)面積,經(jīng)過(guò)這些修改,大大減少了進(jìn)入磨內(nèi)熱風(fēng)的阻力,提高了進(jìn)入生料磨的熱風(fēng)溫度及風(fēng)量,充分發(fā)揮了磨機(jī)的烘干能力。改造后磨機(jī)的產(chǎn)量達(dá)到了400t/h(干基),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,外循環(huán)物料的水分也大大降低。

     ?。?)調(diào)整磨輥壓力,對(duì)磨盤(pán)上的石塊形成有效碾壓

      調(diào)試過(guò)程中將輥壓由起初設(shè)定的5MPa降低為2MPa,使磨盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng)的石塊遇到磨輥時(shí)能夠使磨輥抬起,并使磨輥在摩擦力作用下隨著料床轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)磨輥對(duì)石塊給以碾壓,使其不再停留在磨輥和磨盤(pán)之間,碾碎的石塊和其他顆粒狀的輔料一起形成穩(wěn)定料床,給磨機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行提供了保障。

     ?。?)磨機(jī)外循環(huán)上增加篩渣系統(tǒng),提高磨盤(pán)襯板壽命

      將磨機(jī)外循環(huán)振動(dòng)輸送機(jī)改成了一套振動(dòng)篩,將外循環(huán)料中碾壓后的硅質(zhì)小石塊篩除,用汽車(chē)運(yùn)到老廠(chǎng)濕法生產(chǎn)線(xiàn)作硅質(zhì)校正原料使用,篩下的細(xì)碎物料由原有的提升機(jī)送回磨內(nèi)粉磨。篩除的硅質(zhì)小石塊的量占磨機(jī)外排料約15%左右,大大減輕了磨機(jī)的磨損。

      4結(jié)束語(yǔ)

      經(jīng)過(guò)上述調(diào)試及改造,使磨機(jī)的烘干能力得以充分發(fā)揮,產(chǎn)量由起初的320t/h提高到了設(shè)計(jì)要求的400t/h;磨機(jī)參數(shù)的調(diào)整和部分硅質(zhì)石塊的外排,大大減輕了對(duì)磨盤(pán)的磨損,使磨盤(pán)襯板壽命由起初的500小時(shí)的壽命,提高到3000小時(shí)。該生料立磨系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),為利用含有堅(jiān)硬硅質(zhì)石塊的高水份粘濕物料為主要原料制備生料的水泥生產(chǎn)項(xiàng)目提供了一個(gè)成功的范例。

    編輯:姜立東

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