试议水泥工业先进粉磨技术(11页).pdfVIP

水泥工业先进粉磨技术 原刊于 ZKG INTERNATIONAL 2003 年第 3 期《水泥－石灰－石膏》 集团公司海外事业部翻译 概要 由于像立磨这样的现代节能粉磨工艺的使用，球磨在水泥工业中的重要性已经开始下 降。尤其是联合粉磨工艺的使用使得现有使用球磨的粉磨工艺效率得到了很大的提高，但 是工厂的结构却愈显复杂。目前很多新建工厂更青睐于单级粉磨工艺。以下说明阐述了基 于不同目的下的市场倾向，并讨论了不同工艺的市场份额。 1. 简介 生料，煤和水泥熟料的粉磨车间可以占据水泥工厂电耗的 60-75%，目前基本在 95 至 110kWh/t 之间。近 100 年来具有相对较低效率的球磨主宰了水泥工业的粉磨技术。30 年 代，随着用于粉磨原料和熟料的立磨的问世，优于球磨的高效率粉磨工艺得到了首次使用。 起初立磨通常仅用于粉磨生料和煤。随后在 80 年代高压粉磨辊磨（辊压机）问世，起初 是与球磨机共同运行的，有时可使熟料粉磨的能量消耗减少 50%，同时也提高了球磨机产 量。在 80 年代末期，通过立磨配置在球磨机上游被作为“预粉磨设备”的也获得了相同 的结果。联合工艺意味着球磨机获得了新生，但同时粉磨工艺也变得复杂起来。随着 90 年代初期水平辊磨（筒辊磨）的问世，大大地提高了单级粉磨工艺的重要性。多年来，水 泥工业产生了许多现代粉磨工艺，有关他们的工艺技术以及市场份额将在下面给予说明。 2. 现代粉磨工艺 水泥工厂中所使用的四种基本原料：生料，煤，熟料和矿渣，必须粉磨到不同的要求 细度。产量，原料的易磨性，进料粒度和湿度通常相差很大，因而相应使用球磨机，立磨， 辊压机和筒辊磨这四种类型的磨机。图1汇总了2000至2002年间全球新磨机订购情况。 共订购了 299 台磨机，也就是每年 100 台，其中 166 台即 56%为立磨，32%为球磨机，8% 为辊压机，4%为筒辊磨。主要针对的是熟料和水泥粉磨，大约占比例的 40%，其次为 32% 的生料粉磨。 图 1 2000-2002 新磨机订购量 2.1 生料粉磨 生料需要量大概是所产水泥量的1.7倍。使用的原料主要是石灰石，但也会使用泥灰 岩，粘土，白垩，砂子以及其它原料。通常差异性很大的几种成份通过粉磨可以成为一种 均质的生料。通常进料湿度在 3%至 8%之间，但在某些情况下可以高达 20%。进料粒度为 100-200mm时，细度要求通常为90um筛孔＜10%至15%的筛余量（200um筛孔＜1-2%的筛余 量）。 图 2 用于原料粉磨的磨机类型 图 2 中显示的是：目前立磨占所有新型粉磨工艺的百分比是 84%，这是由于立磨相对较低 的电力消耗，在磨机内可以同时进行粉磨，烘干及分选，以及 30-100%的较宽的物料流量 控制范围的这些原因。当石灰石硬度适中并且粉磨筛余量为0.09mm筛孔12%时，可获得小 于 10kWh/t 的单位能量消耗。球磨机的使用率仍然占到 12%，它的使用主要用于较干燥原 料或耐磨原料的粉磨。辊压机几乎专用于提升现有球磨机的产量，其占订单数的1%，还有 像占3%的筒辊磨，但他们在原料粉磨中不占有重要地位。 立磨的产量已经可以适应窑生产线日益增长的产量，完全符合“一窑一磨”的原则。 具有4个磨辊（图3）的立磨原则上更适合大于7500tpd的水泥生产线，并且其550t/h的 粉磨量也优于具有 3 个磨辊（图 4）的磨机。原因是，对于产量相同而磨辊数量较少，磨 辊直径增加以及因此产生的运动部件质量会上升，并导致磨机内部产生高载荷并在粉磨期 间引起震动。 图 3：Polysius 的原料粉磨 图 4：FLS ATOX 的原料粉磨