辊压机联合水泥粉磨系统生产运行及主机设备配置方案调研报告.docx
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辊压机联合水泥粉磨系统生产运行及主机设备配置方案调研报告
辊压机联合水泥粉磨系统
生产运行及主机设备配置方案调研报告
建材设计院装备部
二○○七年六月
目前水泥行业竞争激烈，国内新型干法水泥生产线的水泥生产能力已经占总产量的55%，熟料生产工艺水平相当，成本控制主要通过加强管理和规模优势来实现，余热发电技术的大规模推广运用是重要节能降耗措施之一。
同时通过采用新技术和新工艺提高水泥粉磨系统产量和降低电耗，特别采用辊压机联合粉磨系统已经成为各水泥公司主流方向。
根据集团公司水泥主业的发展需要，到2008年水泥产量将突破一亿吨，新建水泥粉磨系统的工艺技术方案选型和能耗控制尤为重要，同时，可以通过新工艺系统的选择为已经投产运行的水泥粉磨进行节能改造积累经验，经济效益十分显著。
为了保证水泥粉磨新系统选型的可靠和先进,达到节能规范的要求,设计院会同装备部对国内各大水泥公司新近投产水泥粉磨系统使用辊压机的情况进行了调研和考察,对集团已经投运的大型水泥粉磨系统运行指标进行了研究分析。
并与辊压机设备主要生产厂家进行了技术交流和对制造水平进行实地了解。
一、对集团现有水泥粉磨系统运行情况分析
集团公司所属各子公司共有约110余条Φ3×9m以上的水泥粉磨生产线投入运行，水泥总生产能力达到7000多万吨。
本次考察重点选择了Φ4.2×14.5m闭路粉磨系统、Φ4.2×11m球磨机+辊压机粉磨系统和Φ5.4×15.5m水泥粉磨系统的运行情况进行了调研分析。
水泥粉磨系统工艺运行指标的比较：
公司
名称
运行指标系统配置
水泥
品种
产量
（t/h）
比表
面积
工序
电耗
运转率
（%）
张家港海螺
辊压机：
RP120×80
球磨机：
Φ4.2×11m（闭路）
预粉磨系统
PO42.5
130
360
31
＞90
PC32.5
140
380
美标
95
370
46
海门海螺
球磨机：
Φ4.2×14.5m
选粉机:
O-SepaN-3000
传统闭路粉磨系统
PO42.5
125
360
38
＞85%
PC32.5
150
380
33
美标
95
370
49
杨湾海螺
球磨机:
Φ5.4×15.5m
选粉机:
SepolSV310/4
传统闭路粉磨系统
PO42.5
210
380
39
＞90
PC32.5
230
400
37
美标
178
370
48
经过比较，以上各水泥粉磨系统的运行指标在国内同类系统中处于领先水平，但随着水泥粉磨技术的发展，特别是与辊压机联合粉磨系统比较，工序电耗水平较高，同规格磨机单机产量偏低，尤其对于生产高细度（高比表）、高品质水泥，其电耗较高更显突出，因此，传统的闭路水泥粉磨系统不能适应进一步大型化和节能的要求。
二、对辊压机运行情况考察调研：
为了实地了解国内新投产辊压机粉磨系统的运行情况，2007年6月13～14日，设计院会同装备部相关技术人员对河南焦煤集团千业水泥公司和中联集团阜阳粉磨站两家正在运行的辊压机粉磨系统的生产运行情况进行了实地考察调研，同时到合肥院和中信重机的工厂对辊压机加工工艺进行了详细了解。
1、中联阜阳粉磨站（辊压机由合肥院生产）
中联阜阳粉磨站隶属于中联水泥集团，为新建单套磨机生产100万t/a水泥粉磨站，整条生产线由合肥院承担设计，并于06年3月投入运行。
该粉磨生产线采用辊压机+打散分级机+φ4.2×13m水泥磨（开路）系统，选用合肥院HFCG140-80辊压机。
通过实地考察和技术交流，该套粉磨系统自投产一年多来，系统运行较为稳定，设备运转、维护良好，辊压机液压系统无漏油现象，现场工作环境较好。
辊压机配套设备配置较高，液压系统选用德国博世-力士乐产品，液压系统压力检测选用德国EMB辊压机控制柜主要元器件采用ABB公司产品，可靠性高，相应配套设备如主电机、减速机均选用兰州电机厂等国内一些较为可靠的大型企业产品。
该粉磨系统实际生产能力为P.O水泥130t/h左右、P.C水泥150～160t/h，以生产P.C32.5水泥为主，工厂综合电耗为32kwh/t左右。
整个粉磨系统流程简单，车间厂房面积小,结构简单，投资较省。
2、千业水泥公司（辊压机由成都利君公司生产）
千业水泥公司隶属于河南焦煤集团，为新建一条5000t/d水泥熟料生产线，水泥粉磨并配置了2套φ4.2×13m水泥粉磨系统。
整条生产线由南京院设计，并于07年3月点火投产，水泥粉磨系统于5月投入生产运行，已生产水泥约1万吨。
该粉磨系统采用辊压机+V形选粉机+φ4.2×13m水泥磨（闭路）联合粉磨系统，辊压机由成都利君公司生产，型号为CLF170/100，设计能力为单套系统PC32.5水泥180t/h。
通过实地考察和与现场工作人员的交流，两套粉磨系统实际只有一套投入运行，另一套正在调试中，该粉磨系统运转一直不太正常，已投产的辊压机液压系统及行星减速机漏油较为严重，油缸及液压系统已要求生产厂家整修，漏油现象仍然没有解决，现场工作环境较差，工人劳动作业强度很大；4.2×13m磨机由当地设备生产企业生产，由于磨机同心度不好、现场振动较大，外观质量较差。
同时，该系统因实际运转时间较短，运行不太稳定，实际系统电耗没有统计。
成都利君辊压机配套设备总体配置较低，部分设备选用国内一些不知名的企业。
3、两公司辊压机设备配置表
设备名称及厂家
中联阜阳（合肥院）
千业水泥（成都利君）
辊压机型号
HFCG140-80
CLF170/100
辊结构
辊套形式
整体浇注
主电机
兰州电机
2×500kW
重庆赛力盟
2×900kW
主减速机
重庆齿轮箱厂
或荆州巨鲸
重庆重齿资阳晨风
漏油严重
油缸和油站
德国博世-力士乐
成都利君
漏油严重
辊面运行
已经运行15个月
约9500小时
试生产阶段
其它厂存在辊面脱落现象
4、中信重机和合肥院的辊压机制造考察
中信重机的辊压机是引进德国洪堡公司的设计和制造技术,目前共生产销售辊压机近200台,主要规格有RP120-80、RP140-80、RP140-110和RP170-110。
2004年完成了RP170-110辊压机课题的科研开发任务，产品已经在广东塔牌集团投入使用。
目前，中信重机与德国洪堡公司已签订了技术合作协议，双方将继续扩大在辊压机产品技术上的合作，提高辊压机制造、检验标准。
合肥水泥设计院辊压机的也是在引进德国洪堡技术的基础上不断研发创新与应用，推出了可靠性更高的第三代HFCG系列辊压机。
有效解决了辊压机辊面脱落、偏辊、偏载、水平振动、传动系统扭振及液压系统漏油等一系列关键性技术难题，并对减速机、轴承等实现了国产化，设备运转率达90%以上，目前，销售量已超过300台，国内各大水泥公司均有使用。
规格最大的辊压机是HFCG160-140。
三、国内水泥粉磨系统发展情况及主要配置方案
辊压机及挤压粉磨技术经过二十多年的研究与应用已日趋成熟，基本解决了应用的一系列关键技术问题，尤其是通过工艺系统的深入研究和主机设备制造可靠性的提高，辊压机系统运转率已达到球磨机系统的水平。
目前在水泥粉磨工艺中采用辊压机及挤压粉磨技术已成为广泛的共识。
挤压联合粉磨系统——辊压机闭路预粉磨加球磨机的系统是国内外水泥粉磨改造和扩建项目的首选方案。
该系统不仅简单，单位产量一次性投资省，电耗低,系统运行费用低，运转率较高，成品水泥颗粒分布合理，而且水泥颗粒形貌圆度系数高，较传统的开路磨和闭路磨生产的水泥性能发挥更理想，可适当增加混合材掺量，提高经济效益。
经过调查，目前国内水泥粉磨系统主要配置方案有：
系统配置方案
主要配置
优点
缺点
方案一
辊压机+V型分级机（打散分级机）闭路球磨机联合粉磨系统
水泥筛余中没有粗颗粒，水泥温度低，电耗低，单机产量高。
系统稍嫌复杂，设备多
方案二
辊压机+V型分级机（打散分级机）开路高产超细球磨机联合粉磨系统
系统简单，投资省，运行成本低，电耗较低。
水泥温度偏高
方案三
辊压机+闭路球磨机预粉磨系统
系统简单，电耗一般
水泥产质量波动大，设备及系统操作难度高
※：
国内其它公司水泥粉磨系统选型（见附件1）
四、水泥粉磨系统工艺初步配置方案
经过调研，结合集团发展需要，同时考虑技术的先进性，在满足单机生产能力大型化，系统工序电耗低，符合国家节能规范的要求，同时可以生产出高品质出口水泥的前提下，提出如下二个配置方案。
方案一：
单机能力110-150万吨/年（适合大型水泥粉磨站和熟料生产线配套）：
1、本方案系统的主要技术指标（单套系统）
序号
项目
单位
指标
1
品种
美标水泥
PO42.5
PO32.5
2
技术指标
最大入料粒度
mm
≤60
原料综合水分
%
≤1.0%
产品比表面积
m2/kg
350
350±10
375±10
系统产量
t/h
≥150
～180
200～210
系统单产电耗
kWh/t
38～40
≤33
≤28
系统装机功率
kW
～7549
系统运转率
%
≥85
年生产能力
万吨
～130（30%美标水泥）
配料方案
水泥品种
配料方案
比表面积m2/kg
出口水泥（美标）
熟料：
石膏＝95％：
5％
350~360
PO42.5
熟料：
石膏：
石灰石：
粉煤灰＝83％：
5％：
5％：
7％
350±15
PC32.5
熟料：
石膏：
石灰石：
粉煤灰＝64％：
5％：
7％：
24％
375±15
2、主机设备、生产能力一览表
序号
主机
名称
主机型号、规格
台数
生产能力t/h
装机容量kW
备注
1
辊压机
型号：
HFCG160-140
挤压辊直径：
1600mm
挤压辊宽度：
1400mm
处理量：
675~780t/h
喂料粒度：
≤60mm
1
1120×2
2
气流分级机
型号：
HFV4000
最大喂料量：
1200t/h
选粉风量：
24×104m3/h
1
3
球磨机
型号：
Φ4.2×13m
研磨体装载量：
～240t
入磨物料：
出辊压机细粉
1
～180t/h（PO42.5）
3550
4
高效选粉机
型号：
O-sepaN4000
产量：
192～240t/h
最大循环量：
720t/h
空气量：
4000m3/min
1
250
3、生产工艺
◆工艺流程简图
◆工艺流程简述：
熟料、石膏及混合材（粉煤灰等粉状料直接入磨）等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入V型气流分级机，出气流分级后的粗粉返回稳流称重仓进行二次挤压，细粉（半成品）由风带入旋风筒收集后入磨，出磨物料由提升机、斜槽等送至高效选粉机，分选出的粗粉通过斜槽回到磨机，细粉随气流进入高浓度收尘器内，收下的灰即为成品，再由输送设备送入水泥库。
出旋风筒的含尘风大部分回到气流分级机内循环使用，少部分风送入磨系统的高效选粉机，作为一次风使用。
磨内通风由单独的一套收尘系统完成，收下的水泥灰送入出磨提升机。
上述系统中，为防止铁件和非磁性金属进入辊压机损坏辊面，在从配料库至磨系统的皮带机上安装一台交叉皮带式除铁器和金属探测仪。
当有铁件混入物料中时，除铁器将自动除铁，如有非磁性金属材料通过，金属探测仪将报警并急停皮带机。
◆说明：
1．从配料库送入磨系统的新鲜来料采用的是直接入辊压机稳流称重仓，而不建议先入V型气流分级机。
原因是新线来料中的细粉量少，如直接入V型气流分级机，不仅影响分级机的分选效率，同时大颗粒料会加大分级机的磨损。
2．磨内通风采用一套单独的收尘、风机系统，这样做不仅可大大降低水泥温度（可降至80℃），同时磨内通风调节与选粉机的调节完全独立，方便了生产操作及质量管理。
另外高效选粉机的后排风机压头大大降低，所配电机的装机功率也大大降低，虽然系统设备稍多，但总装机功率并不增加。
3．在上述工艺流程中，暂未考虑物料入辊压机前的旁路。
如根据生产确需设置，则在提升机（或皮带机）入辊压机称重仓的管道上设置旁路。
4．不考虑球磨机系统在无辊压机状态下工作。
由于辊压机的可靠性大大提高，大量应用证明，辊压机可保证与球磨机同步运转。
另一方面，球磨机内部包括隔仓板、研磨体等均按入磨物料粒度最大小于0.5~1mm配置，未经挤压分选的物料不能直接入磨（除非更换研磨体）。
方案二：
单机能力80-110万吨/年（适合建设局部区域水泥粉磨站和老系统改造）：
1、本方案系统的主要技术指标（单套系统）
序号
项目
单位
指标
1
品种
美标水泥
PO42.5
PO32.5
2
技术指标
最大入料粒度
mm
≤60
原料综合水分
%
≤1.0%
产品比表面积
m2/kg
350
350±10
375±10
系统产量
t/h
≥122
～150
～170
系统单产电耗
kWh/t
34～38
≤31
≤29
系统装机功率
kW
～5580
系统运转率
%
≥85
年生产能力
万吨
～90（30%美标水泥）
配料方案
名称
配料方案
比表面积m2/kg
出口水泥（美标）
熟料：
石膏＝95％：
5％
350~360
PO42.5
熟料：
石膏：
石灰石：
粉煤灰＝83％：
5％：
5％：
7％
350±15
PC32.5
熟料：
石膏：
石灰石：
粉煤灰＝64％：
5％：
7％：
24％
375±15
2、主机设备、生产能力一览表
序号
主机
名称
主机型号、规格
台数
生产能力t/h
装机容量kW
备注
1
辊压机
型号：
HFCG140-80
挤压辊直径：
1400mm
挤压辊宽度：
800mm
处理量：
220~300t/h
喂料粒度：
≤60mm
1
500×2
2
打散分级机
型号：
SF600/140
最大喂料量：
330t/h
1
45+55
3
球磨机
型号：
Φ4.2×13m
研磨体装载量：
～240t
入磨物料：
出辊压机细粉
1
～150t/h（PO42.5）
3550
4
高效选粉机
型号：
O-sepaN3000
产量：
140～170t/h
最大循环量：
450t/h
空气量：
3000m3/min
1
160
3、生产工艺
◆工艺流程简图：
◆工艺流程简述：
熟料、石膏及混合材（粉煤灰等粉状料直接入磨）等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入，出打散分级机的粗粉返回稳流称重仓进行二次挤压，细粉（半成品）直接入磨，出磨物料由提升机、斜槽等送至高效选粉机，分选出的粗粉通过斜槽回到磨机，细粉随气流进入高浓度收尘器内，收下的灰即为成品，再由输送设备送入水泥库。
辊压机系统设一套收尘系统。
磨内通风设一套收尘系统。
上述系统中，为防止铁件和非磁性金属进入辊压机损坏辊面，在从配料库至磨系统的皮带机上安装一台交叉皮带式除铁器和金属探测仪（常设置在原料入配料库皮带机上）。
当有铁件混入物料中时，除铁器将自动除铁，如有非磁性金属材料通过，金属探测仪将报警并急停皮带机。
附件1：
国内主要水泥公司水泥粉磨系统选型一览表
公司名称
工艺系统配置
产量
（t/h）
工序电耗
（kwh）
数量
备注
冀东集团
辊压机：
HFCG160-140
球磨机：
Φ4.2×13m（开路）
PO42.5：
160
32
5套
PC32.5：
170
30
红狮集团
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ4.2×13m（开路）
PO42.5：
140
29
9套（另有HFCG120-45辊压机系统24套）
PC32.5：
155
27
天瑞集团
辊压机：
HFCG160-120
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
PO42.5：
160
34
5套
PC32.5：
180
32
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ3.8×13m（开路）
PO42.5：
125
30
2套
PC32.5：
140
28
中联水泥
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ4.2×13m（开路）
PO42.5：
150
30
11套
PC32.5：
165
28
华润水泥
（平南）
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ4.2×13m（开路）
PO42.5：
130
31
2套
PC32.5：
150
29
辊压机：
CLF150/90
球磨机：
φ4.2X13M（开路）
PO42.5：
160
2套
华润水泥
（贵港\南宁）
辊压机：
CLF170/100
球磨机：
φ4.2X12M（闭路）
PO42.5：
180
各2套
山水集团
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ3.8×13m（开路）
PO42.5：
125
34
5套
PC32.5：
150
29
辊压机：
CLF170/100
球磨机：
Φ3.8×13m（开路）
PI42.5：
150
2套
台泥
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
PO42.5：
150
30
16套
PC32.5：
165
28
国产实业（福建）
辊压机：
HFCG160-140
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
PO42.5：
170
31
2套
PC32.5：
200
30
四川蛾眉
辊压机：
HFCG160-120
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
PO42.5：
160
34
2套
PC32.5：
180
32
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ3.8×13m（开路）
PO42.5：
120
30
2套
PC32.5：
140
28
注：
以上产量水泥比表面积：
330—380㎡/kg。
各公司由于使用混合材不同，产量存在差异。
附件2：
国内辊压机联合水泥粉磨系统与海螺水泥粉磨系统工艺运行指标的比较
运行指标
系统配置
水泥品种
产量
（t/h）
比表
面积
工序
电耗
运行公司
配置一
辊压机：
HFCG160-140
球磨机：
Φ4.2×13m（开路）
联合粉磨系统
PO42.5
160
350
32
内蒙古冀东
PC32.5
170
340-380
30
配置二
辊压机：
HFCG160-120
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
联合粉磨系统
PO42.5
150
350
34
大连天瑞
PC32.5
170
340-380
32
配置三
辊压机：
HFCG160-140
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
联合粉磨系统
PO42.5
170
350
34
台湾国产
PC32.5
200
380
32
美标
150
350
38-40
配置四
辊压机：
HFCG140-80
球磨机：
Φ4.2×13m（闭路）
联合粉磨系统
PO42.5
155
350
30
英德台泥
PC32.5
165
380
28
配置五
辊压机：
RP120×80
球磨机：
Φ4.2×11m（闭路）
预粉磨系统
PO42.5
130
360
31
张家港海螺
PC32.5
140
380
美标
95
370
46
配置六
球磨机：
Φ4.2×14.5m
选粉机:
O-SepaN-3000
传统闭路粉磨系统
PO42.5
125
360
38
海门海螺
（无辊压机）
PC32.5
150
380
33
美标
95
370
49
配置七
球磨机:
Φ5.4×15.5m
选粉机:
SepolSV310/4
传统闭路粉磨系统
PO42.5
210
380
39
杨湾海螺
（无辊压机）
PC32.5
230
400
37
美标
178
370
48
升级会员 