鄭州鼎盛工程技術有限公司董事長盧洪波做報告

　　5月21日，由中國水泥網主辦的“2011第四屆國際粉磨峰會”在南京國際會議大酒店隆重召開。鄭州鼎盛工程技術有限公司董事長盧洪波做了關于《高效預粉磨技術及現代耐磨材料》的報告，中國水泥網記者整理如下：

　　一、問題的提出

　　1、 水泥工業(yè)磨機的大型化

　　僅僅十幾年國內水泥工業(yè)主流磨機從Φ2.2m或Φ2.4m發(fā)展到了 Φ4.2、 Φ4.6、Φ5.0甚至更大直徑磨機。

　　如：

　　柳州水泥廠：  Φ5.6×8m+4.4m     原料磨

　　山東大宇廠：  Φ5.6×15m         水泥磨

　　2、大型球磨機效率調查

　　大型球磨機、尤其是生料球磨機在向大型化發(fā)展帶來工藝布局便利 、勞動生產率提升等優(yōu)勢的同時，其粉磨效率卻顯著降低了，這無疑影響了水泥企業(yè)的經濟效益。

　　不同直徑生料磨電耗的成本比較

　　以2500噸/日新型干法生產線生料磨機φ4.6×10＋3.5m中卸烘干磨與φ2.2m生料磨或φ2.4m球磨機＋細碎機系統(tǒng)比較，前者比后者每噸生料多耗電7.16度，每度電按0.6元計算，則每噸生料成本增加4.296 元，每天需要生料約4000噸，則每天增加生產成本約1.72萬元，每年按300天生產，則每年因此增加成本549.5萬元。

　　通過上述數據的分析比較可以看出大型生料磨機與小型生料磨機相比，其效能低，綜合電耗高，這是大型生料磨機普遍存在的嚴重問題，在能源日益緊張的今天，應當引起我們的高度重視！[Page]

　　二、大型球磨機低效能原因分析

　　2.1、大型球磨機自身結構缺陷

　　當磨機工況條件一定后，磨機產量Q與磨機直徑D的3.5次方成正比

　　Q=K1D3.5

　　K1——常數，取決于磨機工況及物料條件

　　而磨機通料能力q與磨機直徑D的2次方成正比

　　q=K2D2

　　K2——常數

　　顯然，隨著磨機直徑增大，磨機粉磨能力迅速增大，然而隔倉板通料能力隨磨機直徑增大幅度有限，跟不上粉磨能力增大的要求。隔倉板通料能力嚴重束縛了磨機產量的增加，這正是影響大型球磨機生產效能發(fā)揮的主要因素！

　　2.2、磨機直徑越大研磨體滯留帶的不利影響越大

　　球磨機內的研磨體必須產生運動才能對物料進行沖擊與研磨，沖擊與研磨的能量主要由襯板提代研磨體所獲得。襯板將運動傳遞給緊靠襯板的第一層研磨體，該層研磨體在運動的同時再將運動傳遞給第二層研磨體。研磨體依此向縱深傳遞運動的過程中，必然會產生相對運動，傳遞的速度將一層層地減弱下去。如果研磨體的層數非常多，在磨內必然存在一部分研磨體無法獲得能量而處于相對靜止不動的狀態(tài)，這部分研磨體即形成滯留帶。國外專家的研究認為，當球徑小于磨機直徑的1/80時，磨內將形成滯留帶。因此，磨機直徑越大研磨體滯留帶的不利影響越大。（如下圖所示）

　　2.3 工藝設計缺陷

　　入磨物料粒度太大且粒徑分布過寬

　　新型干法水泥廠在石灰石破碎系統(tǒng)一般選用單段（反擊）錘式破碎機，其理想出料粒度指標為90%≤25mm（這是老的《工藝管理規(guī)程 》的基本要求），但錘頭磨損到中、后期，其出料粒度會大大增加，有的達到35mm甚至40mm，遠遠大于φ4.6m球磨機的最佳經濟入料粒度5mm ，因此粉磨效率低，電耗高。盡管說大型球磨機對研磨體的提升高度大 、對入磨物料的沖擊力大，但是，就破碎來講，破碎機的電能利用率比球磨機要高數倍早已有定論。

　　大型球磨機選擇性粉碎帶來的弊端

　　新型干法生料制備多用砂巖作為Si質校正料，而大部分砂巖的 高粉磨功指數級及強金屬磨蝕性使得有效的控制砂巖入磨料度變的困難，許多企業(yè)放松了砂巖的入磨粒度控制，致使砂巖在磨中因選擇性粉碎 而大量滯留于磨內，惡化了料球比，占用了磨內有效容積，使得磨機粉磨效率進一步惡化，嚴重的還會影響生料質量穩(wěn)定。

　　例如：XX廠因砂巖對破碎機件磨損嚴重而致入磨粒度失控，致使后期50mm甚至更大砂巖塊入磨，φ4.6m的生料磨產量從正常的210t/h一周后竟降至150t/h。[Page]

　　三、解決大型球磨機的效能措施

　　3.1、磨前加設預粉碎

　　對現有大型球磨機，應盡快選用細碎機對主要原料石灰石進行充分細碎，有可能的話應當按以下三原則配置：

　?。?）閉路化：控制入磨粒度（F95≤1.5mm FS>150 ㎡ /kg）；

　　（2）大型化：細碎機能力應為磨機400-500%；

　?。?）高耐磨：使用超級耐磨材料，穩(wěn)定入磨物料粒度。

　　3.2、強化砂巖的磨外預粉碎將砂巖入磨粒度控制在3mm 以下

　　3.3、改變研磨體運動軌跡

　　僅僅有活化襯板是不夠的，應通過角螺旋襯板來改變研磨體運動軌跡以大量消除“呆滯”研磨體提高粉磨效率。

　　3.4提高隔倉板通料能力

　　采用高強合金鋼版，通過機械銑削加工出精確光滑的篦縫，提高開孔率，顯著增加隔倉板通料能力。

　　綜合分析以上各項措施，磨機增產節(jié)電技術措施最為成熟可靠，投資回報率最高的當屬通過高效預粉磨技術，大幅度降低入磨物料粒度。以大幅度提高大型磨機的粉磨效率為首選。

　　四、當前主要預粉磨技術方案比較

　　當前應用于球磨機前作為預粉磨粉碎解決方案主要有：

　　立磨（典型如CKP磨）、輥壓機（輥磨機）、細碎機（閉路）、錘 磨機，及其他如球破磨、筒輥磨等。

　　4.1 立磨

　　特點：

　　1、粉磨效率高，磨機增產幅度大（50%-100%）；

　　2、對粘濕物料適應性較強（7%）；

　　3、系統(tǒng)造價昂貴（指數100）；

　　4、節(jié)電較顯著（15%）

　　4.2 輥壓機[Page]

　　特點：

　　1、粉磨效率高，磨機增產幅度大（50%-100%）

　　2、對中、硬物料可良好適應；

　　3、系統(tǒng)復雜、造價昂貴（指數100-150）

　　4、節(jié)電一般（>10%）

　　4.3 細碎機

　　特點：

　　1、系統(tǒng)簡單投資低（指數5-10）

　　2、節(jié)電較顯著（>20%）

　　3、磨機增產幅度一般（20%-30%）

　　廣東駿馬水泥有限公司一條日產3000噸的新型干法生產線，為配套4.3 ×66m的予分解窯，使用了國內較大的5.0×10.5m風掃磨制備生料，并選用了一臺大型XPCF300型（偏?。┘毸闄C，自2004年8月該生產線投產以來，設備運行良好，節(jié)能增產效果明顯。

　　數據分析

　　a 磨機臺時產量大幅度提高。使用細碎機后，磨機臺時產量明顯提高，由不使用細碎機時的209.0t/h，提高到266.7t/h，臺時產量提高57.7t/h，增產幅度為28.0%。

　　b 生料粉磨單位電耗大幅度降低。不使用細碎機時，生料磨機單位電耗為28.2kwh/t，使用細碎機后，生料粉磨單位電耗為24.41kwh/t，降低單位電耗為3.79kwh/t,降低幅度為13.44%。

　　經濟效益評估

　　生料磨采用細碎機后，不但提高了生料磨的臺時產量，而且直接降低了生產單位電耗，按每生產生料節(jié)約電3.79kwh/t，每度電0.6 元計算，每生產一噸生料可節(jié)約電費2.274元，扣除增加細碎機后每噸耐磨件材料消耗0.3元/噸，每生產一噸生料可節(jié)約成本為1.974元， 按年產熟料100萬噸，需耗用155萬噸生料粉，則按此計算一年可節(jié)約電費305.97萬元，該項目總投資僅節(jié)電一項可在半年全部收回。

　　4.4 錘磨機

　　特點：

　　1、磨機增產效果較好（30-40%）

　　2、節(jié)電效果顯著（>30%）

　　3、可適應粘濕物料（水分>20%）

　　4、系統(tǒng)投資少（指數10-20）

　　青海樂都水泥有限公司Φ3.2×13m球磨機加DSM90錘磨機之后，磨機臺時產量由原來45噸提升至63噸，增產幅度為40%，節(jié)電20%以上。

　　若選用DSM150錘磨機，則可增產至72噸，增產幅度為60%，節(jié)電30%以上。

　　五、現代耐磨材料

　　現代預粉磨設備對耐磨材料提出了更高的要求，超級奧氏體錳鋼、超級 高鉻鑄鐵和金屬陶瓷復合材料，以及現代堆焊材料應運而生。

　　5.1、 超級奧氏體錳鋼

　　1-1 合金化

　　1-2 精練

　　1-3 凝固控制

　　1-4 原位增強

　　1-5 精確熱處理

　　鄭州鼎盛研制并已大量投放市場的DMn18Cr2/H200C超級高錳鋼在正常情況下比Mn13Cr2提高50-100%使用壽命。在有特別要求條件下甚至可以提高100-200%且可靠性極高。

　　5.2、 超級高鉻鑄鐵

　　5.3 金屬陶瓷復合材料

　　超高硬度    HRC可達65-70

　　高耐磨性

　　高性價比

　　六、結語

　　通過運用高效預粉磨設備大幅度降低入門物料粒度，大幅度提高磨機粉磨效率，提高經濟效益的有效手段使用了超級耐磨材料的“錘磨機”系統(tǒng)是廉價的高效率粉磨設備，具有最高的投資回報率。

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