記者手記:江蘇吉達機械制造有限公司由(香港)中達控股集團有限公司和廣州吉達機電工程有限公司合資投資組建而成。公司主要生產建材、環保、礦山、智能裝備,下設配套設計研究院,負責產品研發及配套工程設計,承接國內外EPC總包工程項目。公司以水泥生產企業的迫切需求為市場切入點,結合多年的粉磨工藝技術改造經驗,走出了一條協同創新之路,開發了JD系列雙閉路聯合粉磨新工藝及為之配套的關鍵設備---JD系列高效選粉機,目前該工藝及其裝備已在國內得到了成功應用和推廣。公司榮獲“中國水泥機械龍頭企業”“全國建材機械行業先進單位”“全國重合同守信用專業”“江蘇省高新技術企業”等稱號。最近,在該公司新建生產基地,我們采訪了江蘇吉達機械制造有限公司總經理朱順明先生。
記者:朱總好!貴公司新開發的低能耗高性能水泥粉磨工藝即半終粉雙閉路聯合粉磨三代工藝已在多家水泥企業應用,請您介紹一下該工藝的特點。
朱順明:該工藝特點一是能耗低,前、后輥壓系統和球磨系統全部實行內循環分選工藝,廢除了大布袋除塵器;分選系統電耗(前、后)合計每噸水泥消耗在2度電以內,相比傳統的分選電耗可降4~5度電。
二是提高了主機效率及產量,公司開發的雙軸雙轉子選粉機,真正實現了一臺選粉機將物料一分為三,粗料進穩流倉,中粗料進球磨機,成品細粉與球磨成品混合勾兌入庫,由于雙軸雙轉子選粉機的打散、分選效率的提高,使得輥壓機做功效率提高20%以上,可大幅度提高輥壓機細粉含量,減輕磨機負荷,提高系統產量。
三是該半終粉聯合粉磨工藝可提高水泥適應性,降低水泥標準稠度1個點,打破了人們對半終粉磨工藝水泥質量差的觀念。
四是降低土建投資成本、設備投資成本及維護成本,主要減少大布袋除塵器,輥壓系統設備磨損遠遠低于打散機、V選傳統的分級設備。
目前該三代工藝水平可做到:粉磨電耗為20~22kw.h/t,綜合電耗為22~24kw.h/t,標準稠度需水量比常規的降低1個點,熟料料耗在50%~55%,實現1噸熟料生產2噸高性能水泥(42.5級水泥)的目標,粉塵排放實行內循環工藝,料氣分離,確保排放在5mg/m2以下。解決了水泥早強、降低需水泥量、降低熟料用量、降低能耗四個問題。
記者:請您介紹下制備低能耗高性能水泥工藝的關鍵設備。
朱順明:制備低能耗高性能水泥工藝關鍵設備是高效選粉機。我們吉達公司目前有三款高效選粉機,JD高效渦流雙軸雙轉子選粉機、JD高效渦流選粉機和JD高效渦流精細選粉機。
1.JD高效渦流雙軸雙轉子選粉機是公司與國內知名高校、科研院所聯合研制開發成功的最新科技產品。其特點:①真正實現物料一分為三。三種物料(粗料、中粗料、細粉)可控可調,粗料返回穩流倉,中粗料送入球磨機,細粉選出進入成品。②選粉效率高。大幅減少回穩流倉的細粉,提高輥壓機的做功效率至85%以上。③選粉精度高。選粉切割粒徑控制在30μm以下。JD雙軸雙轉子選粉機可使磨前輥壓產生的微細粉(<30μm)及時選出,降低磨機負荷,提高系統臺時產量,同時改善水泥質量。④結構緊湊。采用JD雙軸雙轉子選粉機替代V選,減少了V選設備投資及土建投資。送料流程短,系統阻力低,大幅降低能耗。⑤適應性強。JD雙軸雙轉子選粉機實行強行打散,解決V型選粉機對水分敏感及分散度不高的問題,特別在多雨水的地區尤其明顯。⑥節能環保。該選粉系統采用內循環工藝,裝機功率小,噪音小,無粉塵外排,為水泥企業環保達標提供了有效途徑。
2.JD高效渦流選粉機是公司與國內知名高校、科研院所聯合研制開發成功的最新科技產品。其特點:①球磨采用JD高效渦流選粉機代替傳統的O-Sepa選粉機,去除大布袋收塵器,裝機功率是原O-Sepa系統的40%,節能降耗幅度大。②JD高效渦流選粉機選粉效率高達90%,切割粒徑達30μm以下。③內循環工藝,采用高效旋風筒收集成品(代替大布袋收塵器),低阻、高效、無粉塵外排,噪音小。④質量控制穩定。為降低3μm以下含量、提高3~32μm顆粒含量提供保障。⑤設備體積小,便于老線改造,新建線土建投資少。⑥分選系統電耗是傳統電耗的30%左右。
3.JD高效渦流精細選粉機是公司結合多年技改經驗專為聯合粉磨系統半終粉工藝研制開發的專用配套產品。其工藝特點為輥壓與球磨前后雙閉路內循環粉磨工藝,前端輥壓機出來的物料提升至V型選粉機,V型選粉機分級出來的粗料進入輥壓機重新擠壓,<1mm細料進入JD精細選粉機進行分級,分級出的<30μm微粉通過細料收集器收集后與磨尾選粉機成品一起攪拌入庫,分級出的30μm<粗粉<1mm進入管磨機研磨,研磨后的物料通過磨尾提升機送入JD高效內循環精細選粉機分選,選出細粉成品入庫,粗粉重回球磨機研磨。此工藝是在前端輥壓部分的V型選粉機與細粉收集器之間增加一臺JD精細選粉機。其特點:①選粉精度高。切割粒徑可控制在30um以下。②阻力小、能耗低。串在原V選工藝系統中,不增加裝機功率。③適應性強。下側向進風進料,便于工藝布置及改造。
記者:請您介紹下該工藝目前的應用情況。
朱順明:好的。以安徽巢湖恒信水泥有限公司為例。該公司Φ1800×1200輥壓機+Φ3.8×13m球磨機,自2020年年初投產,實行半終粉雙閉路聯合粉磨三代工藝生產。在不外摻礦粉,生產PO42.5水泥時,粉磨臺時產量為265t/h,綜合粉磨電耗21.9KWh/t;如外摻15%礦粉,生產PO42.5水泥,系統臺時產量可達305 t/h,綜合粉磨電耗低至19KWh/t;生產PO52.5水泥,臺時產量220 t/h,綜合粉磨電耗低至27.0KWh/t。該系統充分發揮半終粉磨的工藝特點,輥壓機系統選出的成品產量占系統產量的50%以上,遠遠超出傳統半終成品占系統產量25%的比例。輥壓機為料床粉磨設備,其粉磨效能是球磨機的1~3倍,由于半終成品比例大,降低了球磨機的負荷,為系統降耗、提產打下了基礎。粉磨產量為265t/h,其中輥壓機系統成品在134t/h左右,磨機成品131t/h左右。這樣的工藝全國已推開二十幾條生產線,明年江蘇陸續還將有七條生產線投產。
記者:請您談談制備低能耗高性能水泥的技術要點。
朱順明:一是生產工藝。高性能水泥的生產需實行閉路生產工藝,開路工藝目前基本無法生產。究其原因是,參加粉磨的各種物料的易磨性不一致,如將易磨性差的物料磨至細度要求后,易磨性好的物料必然會過細粉磨,過細的顆粒是高性能水泥生產過程中應盡量避免的,因為過細的顆粒在很短的時間內就水化了,對強度貢獻不大,同時會增大需水量,增加孔隙率降低水泥石的強度,因此,在系統中引入精細選粉機實行閉路生產,可控制成品粒度在3~32μm的范圍內具有較大占比,比表面積350m2/kg,同時,可改善球磨機的工況,消除因過粉磨而引起的溫度升高、包球包鍛、石膏脫水等現象。
二是選粉機。選粉機是閉路工藝生產低能耗高性能水泥的重中之重,生產低能耗高性能水泥需實行閉路工藝,而選粉機是閉路生產系統中的靈魂設備,其性能的優良與否直接關系到成品水泥的質量。選粉設備的選粉精度與切割粒徑是衡量選粉機性能的關鍵參數,只有將32μm以下的顆粒及時而充分地選出進入成品,才能避免其再次入磨,生產出低細度(45μm篩余2%),中低比表(350m2/kg)的高性能水泥。
三是球磨機的磨內改造。球磨機的磨內改造是粉磨效能最大化有效途徑,JD螺旋漿式篩分裝置是由吉達公司研制成功并獲得國家專利的高效篩分裝置,可有效提高閉路篩分磨的臺時產量,同時優化水泥的顆粒分布,提高3~30um顆粒的含量和水泥強度,并可多摻混合材。其結構是將若干塊月牙形的細孔篩板組合成螺旋槳狀結構,充填在螺旋篩板上的物料在旋轉到一定高度后,在重力和堆積壓力的雙重作用下,在篩板斜面上自上而下滑落過程中進行篩分,適合研磨的顆粒被導進二倉磨細,粗顆粒則通過導料錐被返回一倉進行細碎。通過眾多廠家的使用證明,當篩板篩縫的寬度縮小到1.5~2.0mm時,其通過能力完全能滿足閉路高細磨的要求,使其可對物料進行高效研磨。由于篩板的縫隙進一步變小,為使用微鍛創造了條件,可進一步提高磨機的研磨效率,讓磨機多出合格的成品。
四是工藝、裝備的關聯性。工藝裝備兩者要有機結合,當裝備不能滿足工藝要求時,工藝要服從裝備。(本文有刪節)
(刊于《江蘇建材》雜志2021年第4期)
(原創 :江蘇建材編輯部 建材科技視界)