淺述水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗措施摘要：在水泥生產(chǎn)過程中，水泥粉磨是其中的一個重要環(huán)節(jié)，它是水泥生產(chǎn)中的最后一個環(huán)節(jié)，水泥粉磨質(zhì)量的好壞，直接影響成品水泥質(zhì)量的好壞及產(chǎn)量的高低；同時水泥粉磨環(huán)節(jié)又是電能消耗最多的環(huán)節(jié)，其電耗高高低直接影響著水泥生產(chǎn)的成本。因此水泥粉磨環(huán)節(jié)效率的高低直接影響著企業(yè)效益的好壞。本文在簡要介紹不同粉磨系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基拙上，提出了水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗的措施。關(guān)鍵詞：水泥粉磨；節(jié)能；降耗隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源供應(yīng)緊張情況，環(huán)境污染壓力不斷加劇，這就對水泥生產(chǎn)提出了更高的要求。水泥工業(yè)是我國工業(yè)領(lǐng)域中的能耗大戶。水泥行業(yè)能源消耗總量約占全國能源消耗總量的5%，是影響中國節(jié)能減排的重要行業(yè)之一。水泥粉磨是水泥生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)，在水泥生產(chǎn)過程中，粉磨電耗約占水泥生產(chǎn)總電耗的65%-75%，粉磨成本占生產(chǎn)總成本的35%左右。因此，采取科學(xué)的方法降低粉磨系統(tǒng)能耗，提高粉磨效率，對水泥生產(chǎn)企業(yè)的降低成本，提高效益而言至關(guān)重要。1、不同粉磨技術(shù)及設(shè)備能耗比較水泥粉磨是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成物料的表面能的過程。當(dāng)前粉磨水泥的形式有球磨機(jī)系統(tǒng)、輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)和輥磨（立磨）系統(tǒng)。1.1球磨機(jī)系統(tǒng)。水泥粉磨采用球磨機(jī)已有上百年歷史，至今球磨機(jī)仍是水泥粉磨的主流設(shè)備，球磨機(jī)最大的特點(diǎn)就是研磨效率高，能把物料加工到350-450m2/kg比表面積，以滿足高性能水泥的要求。此系統(tǒng)主要有：球磨機(jī)+選粉機(jī)+收塵器+風(fēng)機(jī)等組成圈流系統(tǒng);球磨機(jī)+收塵器+風(fēng)機(jī)等組成開流系統(tǒng)。此系統(tǒng)工藝簡單、運(yùn)行效率高、混合均勻、顆粒形貌好，土建量較低，占地面積較小，投資相對較少。缺點(diǎn)是電耗高，產(chǎn)量低等。1.1輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)。輥壓機(jī)與球磨機(jī)組成的各種預(yù)粉磨系統(tǒng)（包括循環(huán)預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨等）已經(jīng)成為水泥粉磨的主要方案，這是由于輥壓機(jī)的粉磨效率約為球磨機(jī)的2倍左右，可以大幅度節(jié)電。此系統(tǒng)電耗低，出磨水泥的溫度較低，水泥強(qiáng)度均勻性比較好。缺點(diǎn)是水泥的顆粒級配范圍窄，投資較大等。1.3輥式磨（立磨）。輥式磨是球磨機(jī)技術(shù)的一次突破，與傳統(tǒng)的球磨機(jī)相比，立磨和輥壓機(jī)的粉磨效率高、能耗低，可以大幅度增加產(chǎn)量，克服了球磨機(jī)能耗利用率低（3%—6%）的致命弱點(diǎn)二它是利用了擠壓原理，利用兩個相向轉(zhuǎn)動的圓柱形棍子壓碎物料，工作壓力達(dá)到15Mpa。擠壓粉碎是將機(jī)械能直接轉(zhuǎn)換成物料表面能，很少有摩擦能量損失，能量轉(zhuǎn)換率高但該設(shè)備不能獨(dú)立完成整個細(xì)碎過程，更細(xì)一點(diǎn)的產(chǎn)品還需在球磨機(jī)中研磨才能實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)粉磨效率高、電耗低、烘干能力強(qiáng)（可利用水泥窯余熱氣體）、系統(tǒng)簡單（集破碎、粉磨、烘干、選粉一體）、占地面積小、控制方便、噪音低。2、水泥粉磨可采用的節(jié)能措施2.1選擇適合的水泥粉磨用能系統(tǒng)。目前國際上轉(zhuǎn)換效率最高的設(shè)備是輥壓機(jī)，輥壓機(jī)的特點(diǎn)是單位吸收功率大，一般為8-12kwh/t，與一般磨機(jī)相比，產(chǎn)量提高15%-20%，電耗節(jié)省10%-15%。但由于其料床終粉磨水泥產(chǎn)品性能與球磨機(jī)產(chǎn)品性能相比存在差異，投資也較高，一時之間并不能為市場所廣泛接受。目前水泥粉磨發(fā)展方向一是尋求單一的粉磨設(shè)備以盡可能的簡化流程，節(jié)約投資，并在此基礎(chǔ)上降低粉磨能耗；二是開發(fā)出能夠盡可能降低粉磨能耗的粉磨流程，如各種預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨等。不同的粉磨系統(tǒng)有其不同程度的優(yōu)勢和不足，企業(yè)選擇粉磨系統(tǒng)時，特別是對現(xiàn)有磨機(jī)進(jìn)行改造時，應(yīng)根據(jù)自身的設(shè)備、原料、管理水平、資金狀況等條件，按可選擇方案的性價比選擇適合自己企業(yè)的方案。2.1從原料條件方面降低能耗2.1.1降低入磨物料粒度二入磨物料粒度的大小是影響磨機(jī)產(chǎn)量和能耗的主要因素之一。因?yàn)槿肽ノ锪狭６刃?，就可以減小鋼球直徑。在鋼球裝載量相同時，使鋼球個數(shù)增多，鋼球的總表面積增大，因而就增強(qiáng)了鋼球?qū)ξ锪系姆勰バЧ?.1.2盡量選用易磨性好的原料。熟料的易磨性與各礦物組成的含量以及冷卻速度有很大關(guān)系熟料中C3S含量多，冷卻速度快，其質(zhì)地較脆，易磨性系數(shù)就大；如C2S和鐵相含量多，冷卻慢，或者因過燒結(jié)成大塊，則韌性大且較致密，易磨性系數(shù)就小，因而難磨二因此，應(yīng)盡量選用易磨性好的原料，出窯熟料經(jīng)過適當(dāng)陳放降溫，并使熟料中的Ca0吸水而變?yōu)镃a(OH)2在這一轉(zhuǎn)換過程中體積膨脹，可改善熟料的易磨性；2.1.3控制入磨物料溫度和水份。水泥磨物料溫度過高會對水泥粉磨的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗產(chǎn)生較大影響。入磨物料溫度高，物料帶入磨內(nèi)大量熱量，磨機(jī)在研磨時，大部分機(jī)械能也將轉(zhuǎn)為熱能，而物料的易磨性隨溫度的升高而降低，這使得能耗大大提高。同時，磨內(nèi)溫度高，易使水泥因靜電吸引而聚結(jié)，嚴(yán)重的會粘附在研磨體和襯板上，從而降低磨機(jī)的粉磨效率。因此需要嚴(yán)格控制放磨物料的溫度。此外，入磨物料水分對普通干法鋼球磨機(jī)的生產(chǎn)影響較大水分過高易使物料堵塞隔倉板和出料蓖板，出現(xiàn)“糊磨”和“飽磨”現(xiàn)象，使粉磨效率降低，磨機(jī)產(chǎn)量降低，電耗增加。因此，嚴(yán)格控制物料水分，也有利于降低粉磨能耗。2.2工藝及控制角度降低能耗措施2.2.1磨機(jī)的設(shè)計(jì)與選擇是關(guān)鍵因素一般而言，以大磨機(jī)取代小磨機(jī)，可以增產(chǎn)節(jié)電，用效率高的粉磨機(jī)取代效率低的球磨機(jī)，也可收到顯著的節(jié)能效果，如立磨、輥壓磨、擠壓磨、高細(xì)磨等，它們的效率都比球磨機(jī)高。2.2.2降低入磨物料粒度，采用“多碎少磨”工藝改造可降低粉磨電耗系統(tǒng)。在生產(chǎn)實(shí)際中入磨粒度不是越小越好，當(dāng)把入磨平均粒徑降低到10mm以下時，對于磨機(jī)產(chǎn)量的增加并不明顯。入磨物料粒度不宜過小，因隨著破碎產(chǎn)品粒度的減少，破碎單位產(chǎn)品所消耗的功率在增長。對于特定的物料而言，進(jìn)入磨機(jī)的粒度存在一個最佳值，在這一點(diǎn)物料的碎、磨能耗最低，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最佳人磨粒度一般為0.005D(D為磨機(jī)筒體有效內(nèi)徑)左右。原因是當(dāng)入磨物料小于一定粒徑后，即使再減小入磨粒徑，增產(chǎn)的效果也不會明顯。特別是對于閉路系統(tǒng)，管磨機(jī)至少設(shè)為兩倉，大球倉是破碎而不是研磨。當(dāng)物料小于一定粒徑后，只要一倉的級配合理、倉長到位，物料進(jìn)入二倉完全能夠達(dá)到所需粒徑要求。2.2.3嚴(yán)格控制物料水分，使人磨物料平均水分在0.5%?1.5%。若水分大細(xì)粉易糊在研磨體，襯板和隔倉板的篦孔上，使粉磨效率降低，磨機(jī)產(chǎn)量降低，當(dāng)水分達(dá)到5%左右時，磨機(jī)基本上不能進(jìn)行工作。但水分偏低時易出現(xiàn)靜電效應(yīng)，形成靜電吸附，從而影響磨機(jī)產(chǎn)量，這也是大型水泥磨機(jī)粉磨回轉(zhuǎn)窯熟料時，在磨內(nèi)噴水的原因之一，實(shí)踐證明入磨物料平均水分在1.0%左右為宜。2.2.4控制入磨物料溫度水泥磨物料溫度高，將對水泥磨的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗產(chǎn)生較大影響。入磨物料溫度高，物料帶入磨內(nèi)大量熱量，加之磨機(jī)在研磨時，大部分機(jī)械能將轉(zhuǎn)為熱能，致使磨內(nèi)溫度較高，而物料的易磨性隨溫度的升高而降低。磨內(nèi)溫度高，易使水泥因靜電吸引而聚結(jié)，嚴(yán)重的會粘附在研磨體和襯板上，從而降低磨機(jī)的粉磨效率，嚴(yán)重影響粉磨正常進(jìn)行。溫度愈高，這種現(xiàn)象愈嚴(yán)重。同時入磨溫度過高，還會使石膏脫水，由二水石膏變?yōu)榘胨嗷虍a(chǎn)生部分無水石膏，引起水泥假凝，影響水泥質(zhì)量，入庫水泥易結(jié)塊。2.2.5強(qiáng)化磨內(nèi)通風(fēng)磨內(nèi)通風(fēng)對磨機(jī)產(chǎn)量和成品質(zhì)量影響較大，加強(qiáng)磨機(jī)通風(fēng)能提高磨機(jī)產(chǎn)量，降低電耗。這是因?yàn)榧訌?qiáng)通風(fēng)以后，磨內(nèi)微粉被氣流帶走，減少了磨內(nèi)過粉磨現(xiàn)象和緩沖作用，從而提高粉磨效率。物料在粉磨過程中產(chǎn)生的熱量和水蒸汽及時排出，降低了磨內(nèi)的溫度和濕度，防止粘磨、包球或堵塞隔倉板和篦板的篦孔，提高磨機(jī)的產(chǎn)量。加強(qiáng)通風(fēng)還能降低磨內(nèi)溫度，避免石膏脫水，防止水泥假凝。還可減少磨頭冒灰、改善環(huán)境衛(wèi)生、減少設(shè)備磨損。但通風(fēng)量過大將使收塵顆粒增大，從而影響粉磨產(chǎn)品細(xì)度，對質(zhì)量不利，當(dāng)通風(fēng)量增大到一定程度時，會使粉磨單位產(chǎn)品電耗增加，實(shí)踐證明磨機(jī)最大產(chǎn)量與粉磨系統(tǒng)最小電耗范圍內(nèi)存在一最佳通風(fēng)量。3、小結(jié)綜上所述，水泥粉磨要選擇合適的粉磨系統(tǒng)，在水泥粉磨過程中，要降低入磨物料粒度；確定合理的研磨體級配、最佳裝載量、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)和能量傳遞方式；保持各倉能力的平衡和料、球、風(fēng)、選粉效能的相互適應(yīng)、以提高粉磨效率、降低電力、耐磨材料等消耗，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益二粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗