CN116037287A - 一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统及其生产方法 - Google Patents

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CN116037287A CN202211388615.7A CN202211388615A CN116037287A CN 116037287 A CN116037287 A CN 116037287A CN 202211388615 A CN202211388615 A CN 202211388615A CN 116037287 A CN116037287 A CN 116037287A
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Abstract

本发明提供一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统及其生产方法，属于水泥生产技术领域，系统包括两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统、辊压机系统在线粒度分布仪、球磨机系统在线粒度分布仪、控制装置和输送斜槽。通过采取两套辊压机系统与一套球磨机系统联合粉磨水泥，大大提高了辊压机与球磨机的装机功率比，提升了系统中辊压机做功比例，为降低粉磨电耗提供了必要条件。

Description

一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统及其生产方法
技术领域
本发明涉及水泥生产技术领域，尤其涉及一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统及其生产方法。
背景技术
水泥行业作为能耗大户，每生产一吨水泥需消耗70～90kW·h电量，其中粉磨电耗占水泥生产总电耗的65％～75％，粉磨成本占水泥生产总成本35％左右。而水泥粉磨工艺是决定水泥粉磨电耗水平高低最关键因素之一。
当前水泥粉磨工艺发展遵循“多破少磨”理念，由于辊压机研磨效率显著高于球磨机，在球磨机前配置辊压机已成为主流工艺。当前水泥粉磨工艺系统中的辊压机规格逐渐增大，辊压机与球磨机装机功率比逐渐增大，辊压机系统研磨产生符合成品细度要求的水泥也逐渐增多。为了减少已达到成品细度的水泥入磨而造成磨机过粉磨，部分企业已通过采取在辊压机系统新增一台高效选粉机，把辊压机系统符合成品细度要求的细粉直接选出并进入成品，此工艺为半终粉磨工艺系统类型之一。此类半终粉磨系统主要包含辊压机、V选、动态选粉机、旋风筒、球磨机(两仓或三仓)、磨尾高效选粉机等设备。
上述水泥辊压机半终粉磨系统具有一定局限性，主要体现在：1、半终粉磨工艺系统受辊压机设备规格限制(当前水泥辊压机辊径最大为2米，装机功率约4000KW)，继续提升辊压机系统装机容量、辊磨功率比较为困难，因此难以再提升产量及降低粉磨电耗。现有半终粉磨工艺粉磨电耗在22～26kWh/t,台时产量在200～250t/h范围。2、当前半终粉磨系统所使用球磨机均为双仓或三仓磨，磨机负荷高，不利于降低粉磨电耗。3、当前半终粉磨系统采取两台选粉机进行分选细粉作为成品，由于物料易磨性波动导致辊压机成品及磨机成品细度波动大，造成最终成品细度波动大而引起质量波动，其水泥粒度分布通常较窄，水泥标准稠度需水量高，达27％以上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统及其生产方法，解决背景技术中提到的技术问题。
主要目的是大幅度提高辊压机相对球磨机的装机功率比，尽可能提高辊压机系统做功比例，此外该系统球磨机采用单仓磨，磨机重量轻，达到“多破少磨”效果，最终实现进一步降低水泥粉磨电耗的目的。此外，本发明提出基于两辊拖一磨的半终粉磨水泥生产方法，该方法是针对现有半终粉磨闭路系统水泥细度波动大、需水量较高问题，通过采取两套在线颗粒粒度仪实施监控，实时灵活调整选粉机转速及成品粒度分布，实现水泥较宽分布粒度组成，达到稳定水泥细度及降低闭路磨水泥标准稠度需水量目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，包括两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统、辊压机系统在线粒度分布仪、球磨机系统在线粒度分布仪、控制装置和输送斜槽，两套辊压机研磨系统的成品料出口与输送斜槽连接，并设置有辊压机系统在线粒度分布仪，两套辊压机研磨系统的粗料出口与粗料二次球磨系统连接，粗料二次球磨系统的成品料出口与输送斜槽连接，并设置有球磨机系统在线粒度分布仪，辊压机系统在线粒度分布仪和球磨机系统在线粒度分布仪均与控制装置连接，控制装置分别与两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统控制连接。
进一步地，两套辊压机研磨系统均包括配料系统、稳流称重仓、辊压机、V型选粉机、动态高效选粉机和旋风筒，配料系统的输出端与稳流称重仓连接，稳流称重仓的输出端与辊压机连接，辊压机经V型选粉机与动态高效选粉机连接，动态高效选粉机的输出端与旋风筒连接，旋风筒的输出端与输送斜槽连接，动态高效选粉机的粗料输出端与粗料二次球磨系统连接，辊压机与控制装置连接。
进一步地，配料系统与稳流称重仓之间设置有出V选物料提升机，辊压机与V型选粉机之间设置有出辊物料提升机，V型选粉机的输出端设置有粉煤灰喂料系统。
进一步地，旋风筒的顶部设置有循环风机、放风收尘器和放风风机，循环风机的进气端与旋风筒连接，循环风机的出气短与放风收尘器连接，放风收尘器的粉尘输出端与V型选粉机连接，放风收尘器的出气端与放风风机连接。
进一步地，粗料二次球磨系统包括单仓球磨机、磨尾收尘器、磨机通风风机、磨尾高效选粉机、袋式收尘器和主排风机，单仓球磨机的一输出端与磨尾高效选粉机，另一输出与磨尾收尘器连接，磨尾收尘器气体输出端与磨机通风风机连接，磨尾高效选粉机的输出端与袋式收尘器连接，磨尾高效选粉机的底部粗料输出端与单仓球磨机连接，袋式收尘器的物料输出端与输送斜槽连接，袋式收尘器与主排风机连接。
进一步地，采用球磨机系统在线粒度分布仪从袋收尘下输送斜槽实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机转速，使粗料二次球磨系统成品保持粒度分布稳定。
进一步地，采用辊压机系统在线粒度分布仪从旋风筒下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定。
按照工艺流程所述原料配料系统连通出V选物料提升机、稳流称重仓、辊压机、出辊物料提升机、V型选粉机，V型选粉机细粉出口连通动态高效选粉机、旋风筒，旋风筒收集细粉通过输送斜槽进入成品。V型选粉机粗粉出口连通出V选物料提升机。所述动态高效选粉机粗粉出口联通球磨机入口。粉煤灰喂料系统直接联通V型选粉机。球磨机连通出磨提升机、磨尾高效选粉机、袋式除尘器。磨尾高效选粉机粗粉出口联通磨机入口。
辊压机系统在线粒度仪安装于旋风筒下部细粉输送斜槽上，用于实时监测辊压机系统所制成品粒度分布；所述磨机系统在线粒度仪安装于袋式收尘器下方细粉输送斜槽，用于实时监测球磨机系统所制成品粒度分布。
一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统的生产方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1：将76％熟料、6％脱硫石膏、7％石灰石、2％炉渣在配料系统按比例称重搭配后喂入出V选物料提升机，与出V选粗粉一同喂入稳流称重仓；
步骤2：粉煤灰按总产量9％单独喂入V型选粉机；
步骤3：将步骤1中物料喂料辊压机进行研磨，研磨后料饼通过出辊提升机喂入V型选粉机；
步骤4：步骤1和步骤2的物料喂入V型选粉机的物料经过风选后细粉随风进入动态高效选粉机，粗粉通过第一溜槽输送至出V选物料提升机；
步骤5：将步骤4选出细粉进入动态高效选粉机分选后，细粉随风进入旋风筒，粗粉通过第二溜槽进入单仓球磨机再次研磨；
步骤6：将步骤5的物料进入旋风筒，物料经过料气分离，细粉收集至第一输送斜槽与第二输送斜槽后进入成品库；
步骤7：采用辊压机系统在线粒度分布仪从旋风筒下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定；
步骤8：步骤5中物料进入单仓球机研磨后，进入出磨提升机喂入磨尾高效选粉机进行分选，分选粗粉通过物料第三溜槽续进入球磨机进行再次研磨，细粉进入袋式收尘器进行收集，所收集细粉通过第二输送斜槽输送至成品库；
步骤9：采用球磨机系统在线粒度分布仪从袋收尘下第二输送斜槽实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机转速，使球磨机系统成品保持粒度分布稳定。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明通过采取两套辊压机系统与一套球磨机系统联合粉磨水泥，大大提高了辊压机与球磨机的装机功率比，提升了系统中辊压机做功比例，为降低粉磨电耗提供了必要条件。
(2)粉煤灰直接喂入V型选粉机，细粉经过V型选粉机动态高效选粉机两次分选出细粉可直接进入成品，避免了传统加入方式(粉煤灰从球磨机加入)造成粉煤灰细粉再次研磨而消耗电能。
(3)球磨机采用单仓磨机，磨内无隔舱装置，减轻了磨机重量，降低了磨机非研磨做功，从而降低粉磨电耗。
(4)通过两台在线粒度仪实时监测辊压机系统及磨机系统成品粒度分布，根据粒度变化实时调整两台高效选粉机转速，从而控制成品细度的稳定性。同时通过在线粒度仪保证闭路磨具备较宽的粒度组成，降低水泥标准需水量，提升产品质量。
附图说明
图1是本发明水系统示意图。
附图中，1-配料系统，2-出V选物料提升机，3-稳流称重仓，4-辊压机，5-出辊物料提升机；6-V型选粉机，7-动态高效选粉机，8-旋风筒，9-循环风机，10-放风收尘器，11-放风风机，12-单仓球磨机，13-出磨提升机，14-磨尾收尘器，15-磨机通风风机，16-磨尾高效选粉机，17-袋式收尘器，18-主排风机，19-辊压机系统在线粒度分布仪，20-球磨机系统在线粒度分布仪，21-粉煤灰喂料系统，22-第一溜槽，23-第二溜槽，24-第一输送斜槽，25-第二输送斜槽，26-第三溜槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
以两套CLF170-120辊压机拖一台Φ4.2*13m球磨机生产PO42.5水泥为例对本发明的工艺系统及生产方法进行举例说明。
如图1所示，一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，包括两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统、辊压机系统在线粒度分布仪19、球磨机系统在线粒度分布仪20、控制装置和输送斜槽25，两套辊压机研磨系统的成品料出口与输送斜槽25连接，并设置有辊压机系统在线粒度分布仪19，两套辊压机研磨系统的粗料出口与粗料二次球磨系统连接，粗料二次球磨系统的成品料出口与输送斜槽25连接，并设置有球磨机系统在线粒度分布仪20，辊压机系统在线粒度分布仪19和球磨机系统在线粒度分布仪20均与控制装置连接，控制装置分别与两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统控制连接。
本发明实施例中，两套辊压机研磨系统均包括配料系统1、稳流称重仓3、辊压机4、V型选粉机6、动态高效选粉机7和旋风筒8，配料系统1的输出端与稳流称重仓3连接，稳流称重仓3的输出端与辊压机4连接，辊压机4经V型选粉机6与动态高效选粉机7连接，动态高效选粉机7的输出端与旋风筒8连接，旋风筒8的输出端与输送斜槽25连接，动态高效选粉机7的粗料输出端与粗料二次球磨系统连接，辊压机4与控制装置连接。系统中设备与设备之间物料运输通过皮带、溜槽、空气斜槽等设备进行输送，因属于常规技术在此不详细描述。
本发明实施例中，配料系统1与稳流称重仓3之间设置有出V选物料提升机2，辊压机4与V型选粉机6之间设置有出辊物料提升机5，V型选粉机6的输出端设置有粉煤灰喂料系统21。
本发明实施例中，旋风筒8的顶部设置有循环风机9、放风收尘器10和放风风机11，循环风机9的进气端与旋风筒8连接，循环风机9的出气短与放风收尘器10连接，放风收尘器10的粉尘输出端与V型选粉机6连接，放风收尘器10的出气端与放风风机11连接。采用辊压机系统在线粒度分布仪19从旋风筒8下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机7转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定。
本发明实施例中，粗料二次球磨系统包括单仓球磨机12、磨尾收尘器14、磨机通风风机15、磨尾高效选粉机16、袋式收尘器17和主排风机18，单仓球磨机12的一输出端与磨尾高效选粉机16，另一输出与磨尾收尘器14连接，磨尾收尘器14气体输出端与磨机通风风机15连接，磨尾高效选粉机16的输出端与袋式收尘器17连接，磨尾高效选粉机16的底部粗料输出端与单仓球磨机12连接，袋式收尘器17的物料输出端与输送斜槽25连接，袋式收尘器17与主排风机18连接。采用球磨机系统在线粒度分布仪20从袋收尘下输送斜槽25实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机16转速，使粗料二次球磨系统成品保持粒度分布稳定。
一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统的生产方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1：将76％熟料、6％脱硫石膏、7％石灰石、2％炉渣在配料系统1按比例称重搭配后喂入出V选物料提升机2，与出V选粗粉一同喂入稳流称重仓3。
步骤2：粉煤灰按总产量9％单独喂入V型选粉机6。
步骤3：将步骤1中物料喂料辊压机4进行研磨，研磨后料饼通过出辊提升机喂入V型选粉机6。
步骤4：步骤1和步骤2的物料喂入V型选粉机6的物料经过风选后细粉随风进入动态高效选粉机7，粗粉通过第一溜槽22输送至出V选物料提升机2。
步骤5：将步骤4选出细粉进入动态高效选粉机7分选后，细粉随风进入旋风筒8，粗粉通过第二溜槽23进入单仓球磨机12再次研磨。
步骤6：将步骤5的物料进入旋风筒8，物料经过料气分离，细粉收集至第一输送斜槽24与第二输送斜槽25后进入成品库。
步骤7：采用辊压机系统在线粒度分布仪19从旋风筒8下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机7转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定。
步骤8：步骤5中物料进入单仓球机12研磨后，进入出磨提升机13喂入磨尾高效选粉机16进行分选，分选粗粉通过物料第三溜槽26续进入球磨机12进行再次研磨，细粉进入袋式收尘器17进行收集，所收集细粉通过第二输送斜槽25输送至成品库。
步骤9：采用球磨机系统在线粒度分布仪20从袋收尘下第二输送斜槽25实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机16转速，使球磨机系统成品保持粒度分布稳定。
使用本发明两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统生产PO42.5水泥，其台时产量可达280～300t/h,工序电耗仅21～22kW·h/t，比原采用单台辊压机拖一台球磨机粉磨工艺产量提高80～100t/h,电耗下降约2kW·h/t，取得显著节能效益。同时产品质量稳定，PO42.5水泥标准稠度需水量仅26％，达到开路磨工艺水平。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：包括两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统、辊压机系统在线粒度分布仪(19)、球磨机系统在线粒度分布仪(20)、控制装置和输送斜槽(25)，两套辊压机研磨系统的成品料出口与输送斜槽(25)连接，并设置有辊压机系统在线粒度分布仪(19)，两套辊压机研磨系统的粗料出口与粗料二次球磨系统连接，粗料二次球磨系统的成品料出口与输送斜槽(25)连接，并设置有球磨机系统在线粒度分布仪(20)，辊压机系统在线粒度分布仪(19)和球磨机系统在线粒度分布仪(20)均与控制装置连接，控制装置分别与两套辊压机研磨系统和粗料二次球磨系统控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：两套辊压机研磨系统均包括配料系统(1)、稳流称重仓(3)、辊压机(4)、V型选粉机(6)、动态高效选粉机(7)和旋风筒(8)，配料系统(1)的输出端与稳流称重仓(3)连接，稳流称重仓(3)的输出端与辊压机(4)连接，辊压机(4)经V型选粉机(6)与动态高效选粉机(7)连接，动态高效选粉机(7)的输出端与旋风筒(8)连接，旋风筒(8)的输出端与输送斜槽(25)连接，动态高效选粉机(7)的粗料输出端与粗料二次球磨系统连接，辊压机(4)与控制装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：配料系统(1)与稳流称重仓(3)之间设置有出V选物料提升机(2)，辊压机(4)与V型选粉机(6)之间设置有出辊物料提升机(5)，V型选粉机(6)的输出端设置有粉煤灰喂料系统(21)。
4.根据权利要求3所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：旋风筒(8)的顶部设置有循环风机(9)、放风收尘器(10)和放风风机(11)，循环风机(9)的进气端与旋风筒(8)连接，循环风机(9)的出气短与放风收尘器(10)连接，放风收尘器(10)的粉尘输出端与V型选粉机(6)连接，放风收尘器(10)的出气端与放风风机(11)连接。
5.根据权利要求1所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：粗料二次球磨系统包括单仓球磨机(12)、磨尾收尘器(14)、磨机通风风机(15)、磨尾高效选粉机(16)、袋式收尘器(17)和主排风机(18)，单仓球磨机(12)的一输出端与磨尾高效选粉机(16)，另一输出与磨尾收尘器(14)连接，磨尾收尘器(14)气体输出端与磨机通风风机(15)连接，磨尾高效选粉机(16)的输出端与袋式收尘器(17)连接，磨尾高效选粉机(16)的底部粗料输出端与单仓球磨机(12)连接，袋式收尘器(17)的物料输出端与输送斜槽(25)连接，袋式收尘器(17)与主排风机(18)连接。
6.根据权利要求5所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：采用球磨机系统在线粒度分布仪(20)从袋收尘下输送斜槽(25)实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机(16)转速，使粗料二次球磨系统成品保持粒度分布稳定。
7.根据权利要求1所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统，其特征在于：采用辊压机系统在线粒度分布仪(19)从旋风筒(8)下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机(7)转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两辊拖一磨半终粉磨水泥工艺系统的生产方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤1：将76％熟料、6％脱硫石膏、7％石灰石、2％炉渣在配料系统(1)按比例称重搭配后喂入出V选物料提升机(2)，与出V选粗粉一同喂入稳流称重仓(3)；
步骤2：粉煤灰按总产量9％单独喂入V型选粉机(6)；
步骤3：将步骤1中物料喂料辊压机(4)进行研磨，研磨后料饼通过出辊提升机喂入V型选粉机(6)；
步骤4：步骤1和步骤2的物料喂入V型选粉机(6)的物料经过风选后细粉随风进入动态高效选粉机(7)，粗粉通过第一溜槽(22)输送至出V选物料提升机(2)；
步骤5：将步骤4选出细粉进入动态高效选粉机(7)分选后，细粉随风进入旋风筒(8)，粗粉通过第二溜槽(23)进入单仓球磨机(12)再次研磨；
步骤6：将步骤5的物料进入旋风筒(8)，物料经过料气分离，细粉收集至第一输送斜槽(24)与第二输送斜槽(25)后进入成品库；
步骤7：采用辊压机系统在线粒度分布仪(19)从旋风筒(8)下细粉斜槽实时抽样进行测量，控制辊压机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在70％～75％，通过实时调整动态高效选粉机(7)转速达到粒度分布控制要求，同时使辊压机系统成品保持粒度分布稳定；
步骤8：步骤5中物料进入单仓球机(12)研磨后，进入出磨提升机(13)喂入磨尾高效选粉机(16)进行分选，分选粗粉通过物料第三溜槽(26)续进入球磨机(12)进行再次研磨，细粉进入袋式收尘器(17)进行收集，所收集细粉通过第二输送斜槽(25)输送至成品库；
步骤9：采用球磨机系统在线粒度分布仪(20)从袋收尘下第二输送斜槽(25)实时抽样进行测量，控制磨机成品粒度分布3～32μm区间颗粒总量在55％～60％，在线粒度仪细度数据关联动态高效选粉机转速，通过实时调整磨尾高效选粉机(16)转速，使球磨机系统成品保持粒度分布稳定。
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