贾华平：辊压机生料终粉磨之调研分析

天瑞集团水泥有限公司总工程师贾华平

　　日前，天瑞集团水泥有限公司总工程师贾华平出席“2012第五届国际粉磨峰会”并作报告。以下为报告全文：

　　众所周知，辊压机和立式辊磨，是近几年在水泥生料粉磨系统中广泛采用的节电措施，应该说都取得了公认的节电效果。但立式辊磨已用于生料终粉磨，而辊压机大多只用于粉磨系统中的预粉碎。实践证明，辊压机用于生料终粉磨比立式辊磨更加节电，但为什么迟迟未能推开呢，还有没有推广的价值呢？

　　1  三大系统的投资和节电比较

　　目前生料制备有中卸烘干磨、立磨、辊压机终粉磨三种方案，由于中卸磨能耗较高（22~26kWh/t），目前大都采用电耗较低的立磨粉磨生料（~18kWh/t），近几年将辊压机终粉磨用于粉磨生料，进一步降低了电耗（11~13kWh/t）。

　　辊压机终粉磨用于生料制备，不但节电效果显著，而且操作和维护都较容易，备品备件费用也低得多，应该是今后一个有条件的发展方向。

　　下面以2500t/d窑系统所配生料制备系统作一下对比：

　　2  从粉磨原理上看辊压机是否适合粉磨生料

　　就粉磨系统来讲，生料的比表面积一般在200m²/kg左右，在这个阶段根本就谈不上易磨性，影响产质量的主要是易碎性；受易磨性影响的阶段，比表面积一般在320m²/kg以上，这就是水泥了。所以，对原料关注的应该是易碎性，而不是易磨性，辊压机用于生料粉磨比用于水泥粉磨更适合。

　　生料与水泥相比，并不要求较宽的颗粒级配，而是要控制其最大粒径。从粉磨效率上讲，其颗粒分布要窄、越均齐越好，这也正好适应辊压机的特点。

　　对于挤压力：辊压机＞立磨＞辊筒磨＞球磨，所以辊压机最节能。

　　用于生料粉磨的辊压机，压力应该多大合适，压力大挤压效果肯定好，但我们要的是粉料，压成料饼不一定是好事，要看料饼中的成品能不能选出来，如果选不出来就没用了， 所以生料辊压机提倡宽辊子，就是希望压强不要太大。

　　对于料床的控制力：球磨＞辊筒磨＞立磨＞辊压机，所以辊压机对原料粒度、硬度的均一性要求较高。

　　对于水分的适应能力：立磨＞球磨＞辊压机＞辊筒磨，所以辊压机对原料的水分、粘度适应性相对较差，这在系统选择时要给予充分考虑。

　　3  辊压机终粉磨系统的实际应用分析

　　辊压机终粉磨技术起源于亚东花莲公司，花莲公司原设计为辊压机加管磨，为了挖掘辊压机的节电优势，在停管磨的情况下，进行了辊压机单独粉磨试验，取得了意想不到的效果，随后请洪堡公司进行了系统改造，正式改为辊压机终粉磨系统，电耗只有11~12kWh/t生料。由此开始了在新建公司江西亚东、四川亚东的直接使用。在江西亚东、四川亚东，均采用了由洪堡公司系统设计及设备配套的辊压机终粉磨系统，单位电耗在11.5kWh/t左右，取得了良好的节电效果。

　　鉴于生料辊压机终粉磨系统具有显著的节电效益，而且后续维护维修简单、运行成本低，国内已有几家在运行，几家公司的情况大致如下：

　　陕西满意水泥，采用 φ2000*1600mm  2*1800kWh 辊压机，台时430t/h，电耗10.7kWh/t生料；四川亚东水泥，采用 φ1700*1800mm  2*1800kWh 辊压机，台时340~350t/h，电耗15~16 kWh/t生料；登封嵩基水泥，采用 φ2000*1600mm  2*1800kWh 辊压机，台时430~450t/h，电耗12 kWh/t生料左右；邯郸太行水泥，采用 φ1700*1000mm  2*1120kWh 辊压机，台时250t/h，电耗13.5kWh/t生料；采用钢渣配料时，台时200t/h，电耗17kWh/t生料；山西智海水泥，采用φ1800*1000mm  2×900kW辊压机，台时 210～230t/h，电耗12kWh/t左右。

　　就目前的运行情况来看，台湾花莲是雨水多，但含土少，运行良好；邯郸太行是含土多，但雨水少，运行良好；登封嵩基是新厂设计，加大了物料堆存，具有较强的抗雨能力，也运行良好；四川亚东是雨水多、含土多、天气潮湿，经常发生粘堵现象，台时产量较低，但由于节电效果还是有的，目前仍在使用。

　　仔细分析各公司的情况，有成功的、有不理想的、也有失败的，但总体上节电效果都是肯定的，问题主要出在辊压机的粘堵上。

　　在北方干旱地区没有太大问题，而同样在南方多雨地区为什么有成功有失败呢，进一步分析发现：辊压机终粉磨系统并不怕雨水多、也不怕含土多，怕的是两者都多，导致辊压机粘堵。

　　因此，在选择辊压机生料终粉磨系统时，一定要慎重考虑辊压机的粘堵问题，适当加大防雨库存、加强系统保温措施、加强系统的烘干能力、甚至在破碎系统引入烘干功能，以确保在节电的同时能正常生产。

　　对于雨水多而且原料含土多的生产条件，在没有足够的防湿、防堵措施前，最好不要采用！

　　4  介绍几个辊压机终粉磨系统的具体情况

　　4.1  四川亚东水泥公司

　　1#窑于2006年投产，生料采用了辊压机终粉磨系统，熟料电耗从石灰石矿山--熟料库，平均电耗约56kWh/t熟料。但辊压机终粉磨由于原料水分大，运行一直不太理想，主要是物料堵塞、产量较低，故2#、3# 窑又采用了立磨系统。

　　辊压机终粉磨系统虽然不太理想，但工艺和设备本身没有发现什么问题，到目前仍在继续使用，所缺生料由立磨系统补充。辊压机终粉磨实际能力约340~350t/h，立磨实际能力约430~450t/h，总体上供3台窑富富有余。

　　四川亚东公司的辊压机终粉磨生料系统，由洪堡公司系统设计，主要设备和总体运行情况为：

　　辊压机：φ1700*1800mm   2*1800kWh   洪堡设备

　　V选：63万 m³/h风量   宽*高=2400*9100mm   洪堡设备

　　VSK选粉机：φ4000mm轮子   63万 m³/h风量   洪堡设备

　　循环风机：10600 m³/min风量   洪堡设备

　　设计：入料粒度≤50mm（MAX80mm），产品细度≤18 %，台时400 t/h，电耗12kWh/t生料。

　　实际：入料粒度50~60mm，产品细度16~17 %，台时340~350 t/h，电耗15~16kWh/t生料。

　　造成台时产量低、电耗高的原因，主要是物料水分高、粘堵频繁。石灰石不但含土多，而且水分高达5~6%，加上四川的潮湿天气。

　　同样的系统在华莲，下雨不比在四川少，但并未影响使用，因为花莲天气不潮，石灰石含土少，雨后的石灰石会很快脱水。可见，生料辊压机终粉磨系统，既不怕雨多、又不怕土多，怕就怕既土多又雨多。

　　4.2  登封嵩基水泥公司

　　该公司有一条5000t/d生产线，由南京凯盛院设计，于2010年03月投产运行。该生产线生料制备系统采用成都利君公司的“辊压机+V型选粉机+循环风机+卧式选粉机”系统组成，总装机容量约6000kw，正常生产时台时产量达到430t/h，产品细度200um筛余小于3%，80um筛余小于18%，能满足窑上煅烧。

　　该公司采用石灰石、高硅砂岩、低硅砂岩、硫酸渣、粉煤灰五组份配料，主要控制指标有KH1.05~1.12，SM3.0~3.45，AM1.42~1.65，生料水分0.3~0.4%，200um筛余1.8~3.3%，80um筛余18~20%；f-CaO﹤1.5% 。系统台时产量最高能达到450t/h，生料电耗12kWh/t生料左右，熟料电耗60kWh/t熟料左右。

　　该系统的优点是：效率比较高，运行平稳，噪音低，生料电耗低，维修、维护工作量都较小，工艺配置简单，值得推广应用。

　　该系统的缺点是：对物料的适应性不强，遇到多雨季节，台时产量下降较多，不适应带粘性物料的配料。

　　该系统的主要配置如下表：

　　4.3  陕西满意水泥公司

　　根据铜川地区的自然条件，给5000td生产线配套了生料辊压机终粉磨系统。台时产量平均达到430t/h 以上，综合电耗为10.7kwh/t生料。其具体的配置如下：

　　辊压机：CLF φ2000*1600mm，2*1800kW

　　选粉机：VXR型，110kW

　　循环提升机：1400t/h，220kW

　　旋风筒：4- φ4500mm

　　系统风机：70万m³/h，6300Pa，1800kW

　　系统装机功率：5970kW

　　设计系统能力：420t/h

　　4.4  太行水泥邯郸本部

　　在3台立波尔窑改为2500t/d熟料线后，生料制备系统仍延用原为立波尔窑配套的4台φ3.2*8.5m中卸烘干生料磨，能力为4*50t/h，系统粉磨电耗为28kWh/t左右；而且烘干用热风炉，烘干煤耗约8~10kg/t。

　　为节电和节煤计，于2008年上了一套辊压机生料终粉磨系统，用窑尾废气取代了热风炉，取得了节电和节煤的双重效果。

　　经过一年多的生产运行及调整，验证了该系统的改造是成功的。工艺和设备系统运行可靠，运行维护简单，电耗由28kWh/t左右降到了17kWh/t左右，煤耗由8~10kg/t降到了0kg/t。

　　该系统的设计能力为200t/h，实际生产能力达200~220t/h（采用钢渣配料时），不采用钢渣配料时预计可达250t/h左右；产品细度控制在80um筛余17~18%，200um筛余在3%以下，完全能满足分解窑的需要。

　　辊压机：φ1700*1000mm，2*1120kW， 通过量630~760t/h

　　V型选粉机：32万m³/h

　　系统风机：40万m³/h，1000kWh电机

　　4.5  山西智海榆次水泥

　　为2500t/d生产线配套的生料粉磨系统，采用φ1800*1000mm生料辊压机终粉磨系统，设计能力为200～220t/h， 调试正常后该系统稳定在210～230t/h，吨生料电耗为12kWh/t左右。

　　该系统的主要设备配置如下：

　　V型选粉机：风量280000～360000m³/h，阻力1.0～l.5kPa

　　辊压机：CLF180-100，通过量：553～844t/h，功率：2×900kW

　　动态选粉机：XR3200，风量30～34万m³/h，220t/h，75kW

　　旋风除尘器：2-Φ4500mm，风量31～40万m³/h，阻力1～1.5kPa

　　循环风机型号：40万m³/h，6200Pa，l000kW

　　系统总装机功率为：3100kW

　　生料辊压机终粉磨系统于2007年5月10正式投产，从使用情况看，生料细度0.08mm筛筛余稳定在12～l4%，0.2mm筛筛余稳定在3.0～5.0%之间。从窑上煅烧来看，由于经过辊压机生产的生料成品多为片状物料，0.2mm筛筛余偏粗，但对本地砂岩的结晶硅有较好的破坏性，在生料成分同样的情况下与一线球磨机生料相比耐火度下降，反而易于煅烧，熟料fCaO正常稳定在1.0%左右，28d抗压强度可达到63MPa。

　　由于砂岩没有均化堆棚，在雨季时含水量偏高，而且砂岩破碎采用颚式破碎机，当物料粒度不均匀时，辊压机的辊缝差会偏大，下料不均，造成产量下降10％左右。但只要入辊压机物料水分不高于8％，适当调整入辊压机的风温，生料成品水分都可控制在<1.0%。