Практика производства шлаковых цементов в роликовых мельницах (2)
Практика производства шлаковых цементов в роликовых мельницах
Л.Лонхерр, К. Менцель, Крупп Полизиус АГ, Германия
Таблица 5. Некоторые результаты работы роликовой мельницы и комбинированной помольной установки на цементном заводе в Бренбурге.
Продукт
Ед. изм.
Роликовая мельница доменный шлак/гипс
Поликом Клинкер/ гипс
Шаровая мельница доменный шлак/цемент
СЕМ III/А 55% шлака
СЕМ III/В 76% шлака
Производительность
т/ч
155
195
107/88
95
71/24
Крупность по Блэйн
см2/г
3600
2300
3600
4700
Угол наклона кривой грансостава, n
кВтч/т
0,98
Измельчаемость по Zeisel при 3000 по Блэйн
43
30
Коэффициент выигрыша
кВтч/т
2,2
Общий удельный расход энергии
кВтч/т
27,7
Удельный расход энергии на вентиляторе
кВтч/т
3,8
Удельный расход энергии на Поликом и шаровой мельнице
кВтч/т
21,7
30,8
Удельный расход энергии на всем вспомогательном оборудовании
кВтч/т
2,1
4,1
4,9
Общий удельный расход энергии на предварительное и окончательное измельчение
кВтч/т
36,9
51,9
Удельный расход энергии 27,7 кВтч/т на
предварительное измельчение доменного шлака до крупности 3600 по Блейн
является исключительно низким. Эта цифра включает в себя 3,8 кВтч/т,
приходящиеся на все вспомогательные блоки измельчительной установки,
включая систему вентилятора. Коэффициент выигрыша при измельчении до
крупности 3600 по Блэйн составляет 2,2. Комбинированная помольная
установка также имеет оптимальный режим работы и удельный расход
энергии составляет 21,7 кВтч/т и 30,8 кВтч/т при производстве цемента
марок СЕМ III/А и СЕМ III/В соответственно. Общий удельный расход на
предварительное и окончательное измельчение 36,9 кВтч/т и 51,9 кВтч/т.
Совместное измельчение клинкера и доменного шлака в шаровой мельнице,
работающей в замкнутом цикле, при производстве цемента марки СЕМ III/В
потребовал бы общего удельного расхода энергии около 95 кВтч/т.
Значительная экономия энергии может быть достигнута за счет
использования для сушки шлака отходящего печного газа. Удельный расход
мазута при использовании генератора горячего газа в зависимости от
влажности питания показан на фиг.5. Для сушки 1 т доменного шлака
влажностью 10% требуется около 8-9 литров мазута.
Роликовые мельницы благодаря одновременным: сушке, измельчению и
сепарации, - исключительно хорошо подходят для отдельного измельчения
доменного шлака и производства шлакосодержащих цементов.
Рис. 5. Удельный расход мазута для сушки доменного шлака
4. Установка для измельчения доменного шлака на цементных заводах Kwangyang в Корее
Схема установки для измельчения шлака на заводе Tong Yang Cement
показана на рис. 6. Доменный шлак и гипс поступают непосредственно в
роликовую мельницу, спроектированную на работу с внешней циркуляцией.
Циркулирующий материал проходит через сепаратор для отделения железа.
Конечный измельченный продукт собирается в рукавном фильтре. Для сушки
шлака используется генератор горячего газа. Кроме того, горячий газ
используется для подогрева ковшевого элеватора и лотка для питания.
Конечный продукт транспортируется в силос, а затем для производства
шлакопортландцемента в механическом миксере смешивается с цементом ОРС,
поставляемым с цементного завод, складируется и отгружается
потребителям.
Рис. 6. Схема установки для измельчения доменного шлака на заводе Tong Yang Cement.
В таблице 6 приведено сравнение гарантийных данных с реально полученными.
Помольная установка смогла достичь значительно большей
производительности, чем планировалось. В зависимости от качества
производимого цемента измельчение производилось 6
до крупности 5300 по Блэйн. Коэффициент выигрыша при измельчении
составил 2,5 и удельный энергорасход оказался ниже гарантийного. При
крупности 4400 по Блэйн удельный расход энергии на измельчение составил
27, 8 кВтч/т при гарантийной величине 31,6 кВтч/т. Общий удельный
расход энергии составил всего 35,0 кВтч/т при гарантийной величине 42,4
кВтч/т.
В таблице 7 приведены данные по свойствам продукции, представленные
производителем. Величины прочности были измерены в соответствии с ASTM,
а величины в DIN базируются на опытных данных. Из таблицы видно, что
благодаря высокой тонкости измельчения шлаковой муки 28-и дневная
прочность шлакопортландцемента значительно выше, чем у цемента марки
ОРС. Помольная установка, работающая на заводе Tong Yang Cement,
расположена в городе Kwangyang в непосредственной близости от
металлургического комбината Prosco и друге шлакопомольные установки,
использующие роликовые мельницы других производителей, принадлежат
другим цементным компаниям. Все эти установки достигли максимальной
тонкости измельчения на уровне только лишь 4400 по Блэйн, что означает
очевидные хорошие перспективы для Tong Yang Cement. Это преимущество
достигается за счет принципа сдвоенных роликовых пар, используемого в
мельницах Полизиус (рис.7).
Рис. 7. Движение материала на столе измельчения
Благодаря возможности регулировки узла измельчающего ролика он легко
адаптируется к измельчаемому минералу. Это дает особенно высокий
положительный эффект при измельчении доменного шлака и способствует
образованию устойчивого и тонкого измельчаемого слоя, что гарантирует
очень хорошее измельчение.
Для определения изменения текучести тонкоизмельченного доменного шлака
скорость вращения стола была снижена до 80% от номинальной. Эта мера
еще больше улучшила процесс измельчения. Как можно заметить на фиг.8
материал питания классификатора уже имеет крупность 3300 по Блэйн.
Рис. 8. Распределение грансостава при измельчении доменного шлака
Верхняя кривая– продукт сепарации 4800 по Блэйн, при наклоне n=0,96.
Средняя кривая– питание сепарации 3300 по Блэйн, при наклоне n=0,77.
Нижняя кривая– крупка 1880 по Блэйн, при наклоне n=0,86
Таблица 6. Сравнение производственных данных с гарантийными.
Параметры
Ед. изм.
Гарантия
Производственные данные
Производительность, вкл. 1,5% гипса
т/ч
70
76
Крупность по Блэйн
см2/г
4400
4840/макс.5300
Остаток на сите 44 мкм
%
<2.0
<1,0
Удельный энергорасход на мельнице
кВтч/т
31,6
33,2
Удельный энергорасход на вентиляторе
кВтч/т
8,6
8,7
Удельный энергорасход на сепараторе
кВтч/т
22
1,4
Удельный энергорасход на ковшевом элеваторе
кВтч/т
(0,4)
Поток воздуха
м3/ч
320000
Потеря давления в мельнице и сепараторе
Мбар
31,6
34
Удельный энергорасход на мельнице при крупности 4400 по Блэйн
кВтч/т
27,8
Коэффициент выигрыша
25
Общий удельный энергорасход на мельнице при крупности 4400 по Блэйн
кВтч/т
42,2
35,0
Коэффициент использования
%
>98
Таблица 7. Свойства цемента, произведенного на заводе Tong Yang Cement
Прочность бетона при соотношении вода : цемент 3-х дневная 7-и дневная 28-и дневная
кгс/см2
ASTM 50% 110 230 430
DIN 140 290 530
Другим аспектом, обеспечивающим постоянство крупности продукта,
является однородный профиль износа измельчающих элементов. Даже после
5150 часов работы мельница обеспечивала постоянную высокую тонкость
продукта и регенерировать измельчающие элементы не было никакой
необходимости. Измеренный износ роликов составил 7,0 г/т, а износ
роликовых канавок составил 4,4 г/т.
На рис.9 показана система для защиты от износа кольца-форсунки и
области разгрузки роликовой мельницы. Замена износозащитных компонентов
на заводе Tong Yang Cement
еще не требовалась даже после 15000 часов работы. Установка работает
фактически без неполадок, а коэффициент использования составляет около
98%.
Рис. 9. Износозащита кольца-форсунки и разгрузочного кольца.
По материалам 4 международной конференции ПетроЦем-2006
