濟(jì)壓力及產(chǎn)能結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)及增加應(yīng)用更先進(jìn)的工程設(shè)備在水泥廠設(shè)計(jì)中尤為重要[1-3]。筆者針對(duì)柬埔寨某水泥廠設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析與優(yōu)化。
01、工藝方案分析與優(yōu)化
1.1 石灰石破碎系統(tǒng)
傳統(tǒng)的石灰石破碎系統(tǒng)采用單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。如果石灰石含水量比較大、且黏濕物料比 較多、或石灰石的硬度比較大時(shí)，采用傳統(tǒng)的錘式破 碎系統(tǒng)，極易造成篦條篩縫堵塞，錘頭及篦條篩的磨 損加快，加大破碎設(shè)備日常維護(hù)工作量。為了能夠更 好地適應(yīng)物料的特性，設(shè)計(jì)了顎式破碎機(jī)+圓錐破碎 機(jī)，并配備相應(yīng)的振動(dòng)篩分系統(tǒng)。石灰石破碎系統(tǒng)工 藝流程如圖1所示。由圖1可知，石灰石首先經(jīng)板式 喂料機(jī)及振動(dòng)給料機(jī)喂入顎式破碎機(jī)，經(jīng)顎式破碎機(jī) 粗碎后的石灰石進(jìn)入振動(dòng)篩，篩下成品進(jìn)入預(yù)均化系 統(tǒng)，半成品經(jīng)帶式輸送機(jī)進(jìn)入圓錐破碎機(jī)，經(jīng)圓錐破 碎機(jī)破碎后的物料與顎式破碎機(jī)的出料混合后進(jìn)入振 動(dòng)篩，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)既解決了物料的濕黏、硬度大給設(shè)備帶來(lái)的堵料、高磨耗的問(wèn)題，又提 高了破碎效率，同時(shí)降低了運(yùn)行成本。
1.2 預(yù)配料系統(tǒng)
傳統(tǒng)的水泥原料配料系統(tǒng)中各種原材料都是單獨(dú) 存儲(chǔ)、單獨(dú)輸送、單獨(dú)設(shè)置配料倉(cāng)，一旦遇到含水量 較大的黏土?xí)r，這種設(shè)計(jì)就會(huì)在黏土的儲(chǔ)存和輸送過(guò) 程中發(fā)生粘結(jié)、堵料，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)精確配料，影響 生產(chǎn)。為了解決這一問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化流程設(shè)計(jì)，引入 跨輸送帶在線中子活化分析儀，對(duì)石灰石和黏土進(jìn)行 預(yù)配料 。
預(yù)配料系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。由圖2可知， 該方案的主要流程為：經(jīng)過(guò)破碎的石灰石和黏土分別 通過(guò)帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至堆料帶式輸送機(jī)，將跨輸送帶 在線分析儀設(shè)置在堆料輸送帶上，以便對(duì)預(yù)配物料成 分進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)反饋給控制軟件 進(jìn)行分析處理，內(nèi)部程序根據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)2臺(tái) 破碎機(jī)給料板喂機(jī)運(yùn)行速度，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)配料， 從而降低預(yù)配物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差，達(dá)到均化的效果。
預(yù)配料系統(tǒng)不僅可以通過(guò)石灰石將黏土進(jìn)行稀 釋?zhuān)瑥亩鉀Q黏土粘結(jié)、堵料、難以精確配料等問(wèn)題，又可以簡(jiǎn)化流程，減少黏土堆棚、配料倉(cāng)及定量 給料機(jī)等設(shè)施，降低了項(xiàng)目建設(shè)及運(yùn)行成本。
1.3 管道增濕系統(tǒng)
不論是作為原料立磨烘干熱源，還是直接經(jīng)收塵 器排放，都要求窯尾廢氣的溫度在230℃以下。傳統(tǒng) 的降溫方式是通過(guò)設(shè)置增濕塔降溫。隨著世界水泥行 業(yè)的發(fā)展，為降低成本及工藝能耗，中壓管道噴水逐 漸取代了增濕塔噴水。管道噴水增濕系統(tǒng)的噴槍的布 置形式采用單平面布置，由于噴槍噴頭的角度與噴水 量之間不匹配，造成了霧區(qū)重疊;同時(shí)，受增濕管道 蒸發(fā)段高度限制，在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)造成“濕底” 現(xiàn)象，既不能滿足降低廢氣溫度的要求，且濕底生料 會(huì)造成螺旋輸送機(jī)堵塞無(wú)法運(yùn)行。為解決此問(wèn)題，對(duì) 管道增濕的噴槍采用分層布置，增加層閥可供調(diào)節(jié)噴 水量的閥門(mén)，使得上層的水霧在到達(dá)下層噴頭之前就 完全霧化，這樣就徹底解決增濕系統(tǒng)“濕底”的問(wèn) 題，既提高了生產(chǎn)運(yùn)行率，又降低了能耗。
1.4 水泥立磨系統(tǒng)
水泥粉磨系統(tǒng)包括了多、單球磨系統(tǒng)、輥壓機(jī)預(yù) 粉磨系統(tǒng)、輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、輥壓機(jī)半終粉磨和 立磨終粉磨等多種工藝系統(tǒng)。各個(gè)粉磨系統(tǒng)在工藝流 程和增產(chǎn)節(jié)能方面各有優(yōu)勢(shì)，但其總的演變趨勢(shì)遵循 2個(gè)技術(shù)原則：①整個(gè)粉磨過(guò)程追求“多破少磨”; ② 粉磨系統(tǒng)指標(biāo)追求高產(chǎn)能、低能耗。
在粉磨系統(tǒng)中，設(shè)備大都是球磨機(jī)或輥壓機(jī)+球 磨 機(jī) 。
立磨作為原料粉磨、礦渣粉磨在建材行業(yè)應(yīng)用已 久。作為水泥立磨終粉磨在國(guó)外也已經(jīng)有近40年的 應(yīng)用歷史。相對(duì)于球磨系統(tǒng)，水泥立磨系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)明 顯 。
(1)水泥立磨粉磨效率高，電耗較球磨機(jī)降低 20%以上。
(2)水泥立磨所占空間僅為球磨機(jī)的50%~ 70%,占用的物理空間相對(duì)更小。
(3)水泥立磨建設(shè)成本、運(yùn)轉(zhuǎn)成本及其維護(hù)費(fèi)用 僅為球磨機(jī)設(shè)備的70%~80%。
(4)水泥立磨入磨物料的粒度大， 一般可達(dá)磨輥 直徑的3%~5%,省略了石膏、石灰石等輔料的二級(jí) 破 碎 。
(5)水泥立磨的粉磨及管道系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，密封 較好，負(fù)壓操作，揚(yáng)塵少，運(yùn)行噪聲低。
1.5 袋裝水泥碼垛系統(tǒng)
傳統(tǒng)的袋裝水泥碼垛作業(yè)采用人工碼垛，勞動(dòng)效 率低，極易造成工人塵肺病等職業(yè)病。國(guó)外水泥市場(chǎng) 的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是袋裝水泥所占比例較高，因此業(yè) 主大多要求采用全自動(dòng)袋裝水泥碼垛機(jī)系統(tǒng)作業(yè)，袋裝水泥經(jīng)由帶式輸送機(jī)輸送至碼垛機(jī)，設(shè)備自動(dòng)將袋 裝水泥碼放到橡膠托盤(pán)上，每個(gè)托盤(pán)的袋裝水泥數(shù)量 為40袋，經(jīng)由叉車(chē)送到固定的堆放區(qū)域存放。
02結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)柬埔寨某水泥廠增加兩級(jí)破碎系統(tǒng)，并配 備相應(yīng)的振動(dòng)篩分系統(tǒng)，增加跨輸送帶在線中子活化 分析儀，采用水泥立磨粉磨系統(tǒng)，使得水泥粉磨效率 更高，建設(shè)成本降低。工藝方案的優(yōu)化為實(shí)現(xiàn)新型干 法水泥技術(shù)裝備全面升級(jí)、水泥工業(yè)節(jié)能減排、提高 勞動(dòng)生產(chǎn)效率、降本增效起到了決定性的作用。