國產(chǎn)化TRMK4541大型水泥輥磨的研制及應(yīng)用

□□聶文海，劉箴，劉子河，柴星騰，尚桂來，姚丕強(qiáng)

國產(chǎn)化TRMK4541大型水泥輥磨的研制及應(yīng)用

Research and Application of Domestic Large-scale TRMK4541 Roller Mill for Cement Grinding

□□聶文海1，劉箴2，劉子河2，柴星騰1，尚桂來2，姚丕強(qiáng)1

詳細(xì)介紹了首臺國產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK4541粉磨水泥的運(yùn)行情況，在不使用助磨劑、沒有磨內(nèi)噴水的情況下，輥磨設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計值，系統(tǒng)電耗比圈流球磨降低30%，水泥成品的顆粒分布和標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與球磨系統(tǒng)相當(dāng)，混凝土的工作性能優(yōu)良。

水泥；輥磨；料床粉磨

1 前言

最近幾年，水泥輥磨終粉磨技術(shù)在國外日臻成熟，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在印度、越南等新興水泥市場，有多條新建水泥生產(chǎn)線采用了水泥輥磨終粉磨技術(shù)。在國內(nèi)，湖北亞東、云南東駿、四川星船城等水泥公司采用了進(jìn)口水泥輥磨，目前這些水泥輥磨系統(tǒng)均運(yùn)行正常。

水泥輥磨終粉磨技術(shù)在節(jié)能減排上的優(yōu)勢是有目共睹的，但進(jìn)口水泥輥磨的設(shè)備價格和維護(hù)成本比較高，在國內(nèi)廣泛推廣有一定困難。開發(fā)國產(chǎn)的大型水泥輥磨一直是國內(nèi)水泥粉磨技術(shù)裝備領(lǐng)域的一個目標(biāo)。

天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司多年來一直致力于這一目標(biāo)的實現(xiàn)，在TRM型原料輥磨和礦渣輥磨得到廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，從2006年開始著手水泥輥磨的研發(fā)工作，并于2009年實現(xiàn)了張家口金隅水泥有限公司兩臺TRMS3131輥磨穩(wěn)定粉磨水泥的目標(biāo)，磨機(jī)產(chǎn)量和主機(jī)電耗達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)，率先實現(xiàn)了水泥輥磨的工業(yè)應(yīng)用。

2010年6月，天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司自主研發(fā)的國產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK4541在越南福山水泥公司投產(chǎn)，經(jīng)過短期的生產(chǎn)調(diào)試，磨機(jī)的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。水泥成品的顆粒分布和標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品相當(dāng)，混凝土的工作性能優(yōu)良。

TRMK4541水泥輥磨生產(chǎn)OPC水泥的產(chǎn)量為150t/h，可以單臺配套2750t/d熟料生產(chǎn)線或兩臺配套5500t/d規(guī)模熟料生產(chǎn)線，也可用于100萬噸/年規(guī)模的水泥粉磨站，是水泥粉磨技術(shù)領(lǐng)域的一種理想方案。

本文重點介紹首臺TRMK4541水泥輥磨的應(yīng)用情況，供大家參考。

2 系統(tǒng)簡介

2.1 系統(tǒng)流程

TRMK4541水泥輥磨系統(tǒng)的流程見圖1。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經(jīng)鎖風(fēng)閥喂入輥磨，物料在輥磨中隨著磨盤的旋轉(zhuǎn)從中心向邊緣運(yùn)動，同時受到磨輥的擠壓而被粉碎。粉碎后的物料在磨盤邊緣處被從風(fēng)環(huán)進(jìn)入的熱氣體帶起，粗顆粒落回到磨盤再粉磨；較細(xì)顆粒被帶到選粉機(jī)進(jìn)行分選，分選后的粗粉也返回到磨盤再粉磨，合格細(xì)粉被帶入袋式收塵器收集作為成品。部分難磨的大顆粒物料在風(fēng)環(huán)處不能被熱風(fēng)帶起，通過吐渣口進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過除鐵后再次進(jìn)入輥磨與新喂物料一起粉磨。因為混合材的水分很小，所以外循環(huán)物料和新喂料共用一個喂料溜管。出收塵器的成品通過空氣輸送斜槽、提升機(jī)等設(shè)備送入到成品庫中。

磨機(jī)通風(fēng)和烘干需要的熱空氣由熱風(fēng)爐提供，熱風(fēng)通過管道進(jìn)入磨機(jī)，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)送出，一部分排入大氣，另一部分循環(huán)入磨。

2.2 系統(tǒng)主要設(shè)備

系統(tǒng)的核心設(shè)備是TRMK4541輥磨，由天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司自主研發(fā)，采用新的措施來保證物料能夠形成穩(wěn)定的料床。磨機(jī)采用新型高效籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)，保證成品比表面積可以在300～400m2/kg范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，并保證水泥成品的顆粒分布在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表1。

表1 系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

表2 磨機(jī)產(chǎn)量及配比

表3 電耗,kWh/t

表5 各點氣體參數(shù)

3 系統(tǒng)運(yùn)行情況

3.1 產(chǎn)量及配比

根據(jù)生產(chǎn)需要，該系統(tǒng)生產(chǎn)三個品種的水泥，不同品種水泥的產(chǎn)量及配比見表2。

3.2 水泥單位電耗

生產(chǎn)不同品種水泥時的單位電耗見表3。可以看出，該系統(tǒng)粉磨水泥時的電耗與圈流球磨系統(tǒng)相比降低30%，TRMK4541水泥輥磨與國外輥磨的電耗比較見表4。

3.3 各點氣體溫度壓力

出磨氣體溫度的設(shè)計值為90℃，因為磨機(jī)沒有使用噴水，依靠熟料自身的熱量和磨機(jī)粉磨做功發(fā)熱，磨機(jī)的出口溫度就會達(dá)到90℃以上。在實際生產(chǎn)中可以通過調(diào)節(jié)冷風(fēng)量來控制出磨溫度在90℃左右，成品水分≤0.5%。

控制合適的磨機(jī)壓差是磨機(jī)形成料層、穩(wěn)定運(yùn)行的前提。在額定產(chǎn)量條件下，磨機(jī)的壓差在5000～6000Pa之間，入磨負(fù)壓一般200～500Pa，相應(yīng)的出磨氣體負(fù)壓在5500～6500Pa之間。磨機(jī)運(yùn)行時各點氣體溫度壓力見表5。

3.4 系統(tǒng)風(fēng)量

磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時，對系統(tǒng)風(fēng)量進(jìn)行了測定，出袋收塵器風(fēng)管的風(fēng)量測定結(jié)果為：溫度77℃，氣體壓力-7400Pa，工況風(fēng)量350000m3/h，標(biāo)況風(fēng)量240000 m3（標(biāo)）/h。

3.5 磨機(jī)的振動值

磨機(jī)振動對設(shè)備的影響很大，必須將磨機(jī)的振動值控制在一定的范圍內(nèi)才能有效保護(hù)磨機(jī)。不同的檢測點檢測的振動值也是不同的，TRMK4541磨機(jī)的振動傳感器安裝在減速機(jī)殼體推力軸承部分的側(cè)面殼體上。

在運(yùn)行中對磨機(jī)進(jìn)行了振動檢測，振動值在2.0mm/s左右，屬較低的振動范圍，在磨機(jī)旁感覺運(yùn)行非常平穩(wěn)。

表6 水泥成品的顆粒分布

圖2 不同水泥輥磨的成品顆粒分布

圖3 不同粉磨系統(tǒng)的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量

表7 TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品配制的混凝土坍落度測定結(jié)果及與國外水泥輥磨的比較

3.6 助磨劑與磨內(nèi)噴水

在水泥粉磨過程中添加助磨劑可以起到穩(wěn)定料床、提高磨機(jī)產(chǎn)量的目的，但會帶來生產(chǎn)成本的增加，TRMK4541在粉磨水泥時不添加助磨劑就能保證料床的穩(wěn)定和產(chǎn)量，為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了成本。

在水泥粉磨過程中向磨盤上噴水也可以起到穩(wěn)定料床的作用，但噴水會增加系統(tǒng)的烘干成本，同時會對水泥的強(qiáng)度造成不利的影響。TRMK4541在粉磨水泥時不噴水就能保證料床的穩(wěn)定，體現(xiàn)了其優(yōu)越的性能。

4 產(chǎn)品性能

利用輥磨粉磨水泥，大家最關(guān)心的是水泥成品的顆粒分布以及由此產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量等問題。中國水泥發(fā)展中心物化檢測所對TRMK4541水泥輥磨的成品進(jìn)行了性能檢測，結(jié)果表明該系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥成品性能優(yōu)良。

4.1 水泥的顆粒分布及需水量

TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品顆粒分布情況見表6。

與國外水泥輥磨的產(chǎn)品比較見圖2。

可以看出，TRMK4541水泥輥磨的成品顆粒分布很寬，n值小于1。與此相對應(yīng)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較低，只有26.4%，與圈流球磨系統(tǒng)產(chǎn)品相當(dāng)。不同粉磨系統(tǒng)的水泥需水量見圖3。

4.2 混凝土的流動度

TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品配制的混凝土坍落度測定結(jié)果及與國外水泥輥磨的比較見表7。

從表7可以看出，本系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥成品配制的混凝土坍落度較大，具有良好的工作性能，有利于工程現(xiàn)場施工。

5 結(jié)語

首臺國產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK4541正式投入工業(yè)生產(chǎn)，磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計值，水泥輥磨成品的顆粒分布、標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與圈流球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品相當(dāng)，用其配制的混凝土具有良好的工作性能。

水泥輥磨終粉磨技術(shù)在國際上已經(jīng)得到推廣應(yīng)用，運(yùn)行結(jié)果充分體現(xiàn)了該技術(shù)具有顯著的節(jié)能效果和優(yōu)良的產(chǎn)品性能，相信TRMK4541水泥輥磨的成功運(yùn)行會極大地推動國產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)進(jìn)步，并在國內(nèi)水泥行業(yè)得到推廣應(yīng)用，為實現(xiàn)水泥生產(chǎn)無球化作出重要貢獻(xiàn)。

TQ172.632.5

A

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2010-08-20； 編輯：呂 光