TRMK43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用

石光，劉箴，王振中，董金利，豐旺，戴麗麗

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TRMK43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)上的應(yīng)用

石光，劉箴，王振中，董金利，豐旺，戴麗麗

摘 要：本文簡(jiǎn)述了中材國(guó)際工程股份有限公司為河北乾寶特種水泥有限公司設(shè)計(jì)的新型干法1 000t/d熟料白水泥生產(chǎn)線(xiàn)，闡述了中材裝備集團(tuán)有限公司提供的TRMK型水泥輥磨的技術(shù)特點(diǎn)和粉磨工藝流程，介紹了TRMK 43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)上水泥粉磨車(chē)間的使用情況，驗(yàn)證了該輥磨的運(yùn)行參數(shù)和性能指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：物料適應(yīng)性；白水泥；輥磨；經(jīng)濟(jì)效益

1　引言

白色硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱(chēng)白水泥）是主要用于建筑裝飾的特種水泥，與天然裝飾材料相比，使用更方便，色彩易于調(diào)節(jié)，價(jià)格低廉，便于加工成型，因此主要工業(yè)國(guó)家?guī)缀醵忌a(chǎn)。中東一些國(guó)家的建筑物，更偏愛(ài)白色和以白色為基礎(chǔ)、摻和彩色顏料混勻的彩色水泥，它們主要用作飾面涂料、裝飾砂漿、飾面混凝土、彩色水泥磚和各種飾面墻板。

20世紀(jì)40年代，王卓然先生在蘇州光華水泥廠(chǎng)建成第一條白水泥生產(chǎn)線(xiàn)。在建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐中，大家逐漸認(rèn)識(shí)到白水泥生產(chǎn)對(duì)原燃料要求比普通水泥嚴(yán)格得多，而且工藝也和一般水泥廠(chǎng)不同，生產(chǎn)難度比普通水泥大，甚至還發(fā)生過(guò)建成的白水泥廠(chǎng)投產(chǎn)后生產(chǎn)不出合格白水泥的情況。直到20世紀(jì)80年代初，我國(guó)白水泥的研究、生產(chǎn)、使用才得到快速發(fā)展。

早期的白水泥廠(chǎng)普遍采用雷蒙磨粉磨石料、卵石磨磨制水泥的生產(chǎn)工藝。由于雷蒙磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低，機(jī)件損壞率高，維修費(fèi)用高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低，造成產(chǎn)品成本較高；卵石磨生產(chǎn)的水泥細(xì)度偏粗，水泥的強(qiáng)度與白度也受工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的制約而不能進(jìn)一步提高。2010年在安徽省安慶市投產(chǎn)了一條設(shè)計(jì)熟料產(chǎn)量為1 300t/d白水泥生產(chǎn)線(xiàn)，其水泥粉磨車(chē)間配置為φ4.4m×15m球磨機(jī)+TES-250高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)。

2014年在河北省石家莊市乾寶特種水泥投產(chǎn)了一條設(shè)計(jì)熟料產(chǎn)量為1 000t/d新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)。根據(jù)《GB/T2015-2005》白色硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為了全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，其原料粉磨和水泥粉磨均采用立式輥磨。其中，水泥粉磨車(chē)間采用由中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司提供的TRMK43.4水泥輥磨。本文主要簡(jiǎn)述TRMK43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)上水泥粉磨車(chē)間的使用情況。

2　1 000t/d新型干法白水泥生產(chǎn)線(xiàn)簡(jiǎn)介

中材國(guó)際工程股份有限公司為河北乾寶特種水泥有限公司1 000t/d熟料白水泥生產(chǎn)線(xiàn)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的熟料水泥生產(chǎn)線(xiàn)主要包括下列幾個(gè)系統(tǒng)：

（1）原料破碎、預(yù)均化及儲(chǔ)存系統(tǒng)，包括石灰石破碎篩分系統(tǒng)、輔助原料堆棚、輔助原料破碎及輸送、輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng)及輸送等項(xiàng)目。其中原料破碎采用二段破碎，一段采用顎式破碎機(jī)，二段采用復(fù)合圓錐破碎機(jī)。

（2）原料粉磨及廢氣處理系統(tǒng)，包括原料配料站及輸送、原料粉磨及廢氣處理等項(xiàng)目。本生產(chǎn)線(xiàn)原料采用石灰石、鋁石、瓷石（石英砂巖），三組分配料，也可以摻入微量螢石，原料粉磨采用立式輥磨。

（3）生料均化庫(kù)及生料入窯系統(tǒng)，包括生料均化庫(kù)和生料入窯等項(xiàng)目。本系統(tǒng)采用帶5級(jí)高效低阻型旋風(fēng)筒的單系列預(yù)熱器，其自帶在線(xiàn)型分解爐新技術(shù)。

（4）熟料燒成系統(tǒng)，包括燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭及熟料輸送等項(xiàng)目。本系統(tǒng)可分為生料預(yù)熱與分解（燒成窯尾）、窯頭至分解爐熱風(fēng)管道（三次風(fēng)管）、熟料煅燒（燒成窯中）、淋水漂白圓筒洗礦機(jī)、前置輥破的第四代篦式冷卻機(jī)（燒成窯頭）四大部分。

（5）煤粉制備及計(jì)量輸送系統(tǒng)，包括原煤堆棚，原煤預(yù)均化堆場(chǎng)及輸送、煤粉制備及計(jì)量輸送等項(xiàng)目，煤原料粉磨采用立式輥磨。

（6）水泥粉磨系統(tǒng)，包括熟料儲(chǔ)存及輸送、石膏混合材堆棚，石膏混合材破碎及輸送、水泥配料站及輸送、水泥粉磨及輸送等項(xiàng)目，水泥粉磨采用立式輥磨。

（7）水泥儲(chǔ)存、散裝、包裝系統(tǒng)，包括水泥儲(chǔ)存及汽車(chē)散裝、水泥包裝及發(fā)運(yùn)等子項(xiàng)。

圖1　TRMK4341水泥粉磨系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖

3　TRMK43.4水泥輥磨終粉磨系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)工藝流程

原料經(jīng)混合材調(diào)配站配料后，由定量給料機(jī)輸送到皮帶輸送機(jī)上。物料入磨前要經(jīng)過(guò)除鐵器，通過(guò)翻板閥將含有金屬物體的物料排放到旁路，除去金屬后的物料重新返回到主喂料樓上的喂料皮帶，經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器進(jìn)入磨內(nèi)。入磨物料隨磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)烘干、碾壓后被磨盤(pán)甩出，其中粉料隨熱氣流進(jìn)入選粉機(jī)分選，細(xì)度不合格的粉料入磨再次研磨，合格的粉料隨氣流進(jìn)入袋除塵器內(nèi)，收集的成品經(jīng)過(guò)分格輪卸入成品輸送系統(tǒng)，最終進(jìn)入成品庫(kù)。磨機(jī)通風(fēng)和烘干需要的熱空氣由燃油熱風(fēng)爐提供，熱風(fēng)通過(guò)管道進(jìn)入磨機(jī)，出磨氣體通過(guò)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。圖1所示為T(mén)RMK4341水泥粉磨系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖。

3.2系統(tǒng)主要設(shè)備及參數(shù)

TRMK4341水泥輥磨是根據(jù)料床粉磨的原理，通過(guò)磨輥、磨盤(pán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)研磨礦渣的機(jī)械裝置，集粉碎、粉磨、烘干、選粉等工序于一體，結(jié)構(gòu)緊湊。表1所示為系統(tǒng)主要配置。

4　TRMK43.4水泥輥磨的技術(shù)特點(diǎn)

4.1TRMK型水泥輥磨的工作原理

TRMK型水泥輥磨本體由傳動(dòng)裝置、磨盤(pán)裝置、磨輥裝置、搖臂裝置、機(jī)架、進(jìn)風(fēng)道、中殼體、分離器、操作平臺(tái)、加壓裝置、翻輥裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)等部件組成。

物料通過(guò)輸送皮帶，經(jīng)過(guò)鎖風(fēng)裝置下落到磨盤(pán)中央，磨盤(pán)在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下物料向外均勻分散、鋪平，使其形成料床。磨輥在加壓裝置的作用下壓在物料上面，并對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)碾壓，在磨盤(pán)邊緣物料被甩出磨盤(pán)，一部分通過(guò)風(fēng)環(huán)進(jìn)入磨內(nèi)，磨內(nèi)的熱氣體將物料送入分離器進(jìn)行分選，在此過(guò)程中物料與熱氣體進(jìn)行了充分的熱交換，水分迅速蒸發(fā)，通過(guò)調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速控制成品細(xì)度，不合格的物料被送回磨盤(pán)再次粉磨。另外一部分粗顆粒掉落下來(lái)，通過(guò)刮料裝置送入磨外，再通過(guò)輸送和提升裝置將物料重新送入磨內(nèi)進(jìn)行粉磨，如此循環(huán)往復(fù)，完成研磨作業(yè)全過(guò)程。圖2 為T(mén)RMK型輥式磨結(jié)構(gòu)圖。

表1　系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

表2　磨機(jī)主要工藝參數(shù)

4.2TRMK型水泥輥磨的特點(diǎn)

TRMK4341水泥輥磨采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，在吸收原有國(guó)外水泥輥磨成熟技術(shù)的同時(shí)，又進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，包括新型高效籠式選粉技術(shù)、喂料防堵技術(shù)、料床整理技術(shù)和磨輥密封新型結(jié)構(gòu)等。目前中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司TRMK型水泥輥磨已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化，產(chǎn)品涵蓋年產(chǎn)30萬(wàn)噸到120萬(wàn)噸各種規(guī)格，其技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）具有自動(dòng)抬輥、落輥功能，可以實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)。

（2）可以實(shí)現(xiàn)兩輥單獨(dú)操作完成粉磨。

（3）磨輥密封采用新型塵封結(jié)構(gòu)形式。

（4）配有翻輥裝置，可將磨輥翻出磨外，便于檢修。

（5）磨機(jī)密封好，漏風(fēng)系數(shù)低。

（6）機(jī)械限位和電氣限位有效保護(hù)設(shè)備安全。

（7）采用部分物料外循環(huán)系統(tǒng)，可大幅度降低系統(tǒng)的通風(fēng)電耗。

（8）高效動(dòng)態(tài)籠式選粉機(jī)選粉效率高，調(diào)節(jié)細(xì)度靈敏。

（9）主機(jī)配有輔助傳動(dòng)裝置，方便檢修。

（10）實(shí)現(xiàn)干濕料分開(kāi)，防止下料管堵塞。

圖2　TRMK型輥式磨結(jié)構(gòu)圖

5　TRMK43.4水泥輥磨系統(tǒng)運(yùn)行情況

5.1系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

由于水泥標(biāo)號(hào)不同，其粉磨工況也會(huì)發(fā)生變化，因此在操作時(shí)要注意各參數(shù)的調(diào)整。這其中需要考慮干燥大顆粒物料和濕顆粒物料相互轉(zhuǎn)換時(shí)，保證磨機(jī)運(yùn)行所需溫度；混合物料粉磨時(shí)，喂料量、風(fēng)溫和風(fēng)量的變化所產(chǎn)生的磨機(jī)振動(dòng)、回料量大小及磨輥位置問(wèn)題；混合物料粉磨時(shí)所需額外噴水量，以保持料床穩(wěn)定；由于粉磨不同標(biāo)號(hào)水泥，其所需比表面積和篩余不同，而需要調(diào)整輥壓和選粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等。表2所示為粉磨不同產(chǎn)品操作參數(shù)對(duì)比。

5.2系統(tǒng)產(chǎn)量和配比

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，該系統(tǒng)主要粉磨P·W 32.5和P·W 42.5水泥。表3所示為兩種水泥的產(chǎn)量及配比。

表3　磨機(jī)產(chǎn)量和配比

表4　磨機(jī)電耗和油耗

表5　水泥成品顆粒級(jí)配

表6　水泥成品搞壓強(qiáng)度，MPa

5.3系統(tǒng)電耗和油耗

生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí)的單位電耗和油耗如表4所示。同時(shí)可以看出，該系統(tǒng)粉磨水泥時(shí)的電耗與圈流球磨系統(tǒng)相比降低約20%。

6　TRMK43.4水泥輥磨系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量

利用輥式磨粉磨白水泥，大家最關(guān)心的是白水泥成品的顆粒分布、白度以及由此產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量等問(wèn)題。河北乾寶特種水泥有限公司嚴(yán)格對(duì)TRMK4341水泥輥磨的成品進(jìn)行了性能檢測(cè)，結(jié)果表明該系統(tǒng)生產(chǎn)的白水泥成品性能優(yōu)良。

6.1水泥的顆粒分布及需水量

TRMK4341水泥輥磨磨制的水泥顆粒分布見(jiàn)表5。其中＜3μm的超細(xì)顆粒含量較少，對(duì)水泥強(qiáng)度起主要作用的中間顆粒3～32μm含量居多，而僅起填充作用＞65μm的粗顆粒很少。由于水泥粉磨系統(tǒng)采用柴油作為熱源的燃料，對(duì)成品的白度有影響。

可以看出，TRMK4341水泥輥磨的成品顆粒分布很寬，n值＜1。與此相對(duì)應(yīng)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較低，只有26.5%，與圈流球磨系統(tǒng)產(chǎn)品相當(dāng)。

6.2水泥的強(qiáng)度

TRMK4341水泥輥磨磨制的水泥抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表6。水泥成品的抗折強(qiáng)度均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，抗壓強(qiáng)度作為主要控制指標(biāo)。

7　結(jié)語(yǔ)

在中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司與河北乾寶特種水泥有限公司的共同努力下，該磨機(jī)系統(tǒng)設(shè)備及工藝參數(shù)不斷優(yōu)化，生產(chǎn)運(yùn)行日趨穩(wěn)定。這標(biāo)志著我公司首臺(tái)國(guó)產(chǎn)大型TRMK4341水泥輥磨粉磨白水泥的首次應(yīng)用成功，并完全可以替代國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。

實(shí)踐證明，在研磨水泥的輥磨裝備中，TRMK4341水泥輥磨具有產(chǎn)量高、電耗低和對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。相信TRMK4341水泥輥磨的成功運(yùn)行會(huì)極大地推動(dòng)國(guó)產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)進(jìn)步，并在國(guó)內(nèi)礦物加工業(yè)得到推廣應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類(lèi)號(hào)：TQ172.632.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-6171（2016）01-0028-04

通訊地址：中材裝備集團(tuán)有限公司，天津 300400；

收稿日期：2015-05-28； 編輯：呂 光

Appliation of TRMK43.4 Cement Roller Mill in White Cement Production Line with New Dry Process

SHIGuang，LIU Zhen，WANG Zhenzhong，DONG Jinli，F(xiàn)ENG Wang，DAI Lili （Sinoma Technology&Equipment Group Co.，Ltd.，Tianjin 300400，China）

Abstract:A 1 000t/d white cement production linewith the new dry process designed for HebeiQianbao Special Cement Limited Company by Sinoma was described.The technical characteristics and grinding process of TRMK type cement rollermill supplied by Sinoma Technology&Equipment Group Co.，Ltd.，aswell as the application of the TRMK43.4 cement rollermill in white cementgrindingworkshop was introduced.The running parametersand performanceguaranteeof thisequipmenthavebeen verified.

Keywords：material adaptability；white cement；rollermill；economic benefit