中國(guó)水泥網(wǎng)于9月22-23日成功舉辦了“2016中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)”，中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問、水泥行業(yè)粉磨專家鄒偉斌在會(huì)上分享了在陶瓷研磨體應(yīng)用方面的一些體會(huì)。

中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問、水泥行業(yè)粉磨專家鄒偉斌

  根據(jù)鄒偉斌的介紹，陶瓷研磨體在水泥粉磨系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電的核心在于陶瓷研磨體質(zhì)量的降低帶來的磨機(jī)負(fù)荷降低。但鄒偉斌也指出，任何設(shè)備與材料的應(yīng)用都是有條件的，實(shí)現(xiàn)粉磨系統(tǒng)節(jié)電，必須針對(duì)粉磨系統(tǒng)存在問題進(jìn)行分析、處理。他還就陶瓷研磨體目前應(yīng)用于水泥粉磨系統(tǒng)存在并亟待解決的技術(shù)問題進(jìn)行了講解。

  一、陶瓷研磨體與水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能

  1、陶瓷研磨體粉磨節(jié)電技術(shù)核心

  從陶瓷研磨體的性能來講，無機(jī)非金屬材料---Al₂O₃陶瓷材料容易碎，韌性不如金屬的好。它的密度基本在3.6--3.8g/cm³，相當(dāng)于金屬（7.8g/cm³）的一半。原來磨機(jī)的填充率都是30-33左右，現(xiàn)在在同一臺(tái)磨機(jī)上使用陶瓷球的話填充率要在40以上，甚至接近45。在相同填充率時(shí)，裝載量要比金屬研磨體低50%左右，大幅度降低了管磨機(jī)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷（運(yùn)行電流及驅(qū)動(dòng)功率顯著降低），以此實(shí)現(xiàn)節(jié)電。

  另外，使用陶瓷研磨體后，主電機(jī)及主減速機(jī)工作壽命有了顯著提高。

  Al₂O₃陶瓷材料具有重量輕、硬度高（HRA8590）的特點(diǎn)，如上表所示，莫氏硬度接近9級(jí)（剛玉質(zhì)），抗壓強(qiáng)度≥850Mpa、耐磨性是ZGMn13材料的266倍、是高鉻鑄鐵的171.5倍，硬度非常好。

  2、根據(jù)我們了解到的，現(xiàn)在多家水泥企業(yè)磨機(jī)細(xì)磨倉(cāng)應(yīng)用結(jié)果表明，使用陶瓷研磨體后節(jié)電幅度一般平均在 4kW·h/t—6kW·h/t之間，也有的企業(yè)磨制P. ΙΙ52.5或P.O52.5高等級(jí)水泥時(shí)，節(jié)電幅度更大一些，在6kW·h/t—8kW·h/t之間。生產(chǎn)高標(biāo)水泥的時(shí)候節(jié)電幅度會(huì)更大是因?yàn)樗趾苌?，研磨不?huì)受到緩沖。

  3、說起陶瓷研磨體在水泥粉磨系統(tǒng)的應(yīng)用，還需要提一下陶瓷研磨體對(duì)水溶性鉻含量的控制，水泥管磨機(jī)應(yīng)用高鋁質(zhì)陶瓷研磨體時(shí)，不會(huì)對(duì)水泥實(shí)物質(zhì)量產(chǎn)生影響、無鉻污染。

  4、目前存在并亟待解決的技術(shù)問題：

  4.1 降產(chǎn)

  應(yīng)用陶瓷研磨體后，如果不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，降產(chǎn)幅度一般為10%甚至＞15% 。降產(chǎn)幅度跟前期系統(tǒng)的一些優(yōu)化有關(guān)，系統(tǒng)優(yōu)化沒有做到位降產(chǎn)幅度就比較大。更換陶瓷研磨體不是僅僅把它倒出來，換上去，應(yīng)該是先把整個(gè)系統(tǒng)所有需要優(yōu)化的細(xì)節(jié)全部做完，然后再把陶瓷研磨體放上去。這些細(xì)節(jié)包括輥壓機(jī)的做功能力，分解設(shè)備的性能。

  4.2 破損率

  陶瓷材料硬度高，雖耐磨性能優(yōu)良，但韌性較差；需要從配方、成型 等工序進(jìn)行優(yōu)化，降低破損率。

  4.3 陶瓷球與陶瓷鍛規(guī)格仍需健全。

  二、陶瓷研磨體與水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能工業(yè)生產(chǎn)案例

  案例一：山水集團(tuán)Φ3.0×11m管磨機(jī)（主電機(jī)功率 1250kW--6kv—額定電流146A）

  在試驗(yàn)中，當(dāng)全部采用金屬研磨體時(shí)（一倉(cāng)30t、二倉(cāng)60t，合計(jì)90t），磨機(jī)主電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行電流為105A（電機(jī)實(shí)際負(fù)荷71.92%）。

  后對(duì)其進(jìn)行改造，一倉(cāng)采用金屬研磨體31t、二倉(cāng)采用陶瓷研磨體36t，磨機(jī)主電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行電流70A—（電機(jī)實(shí)際負(fù)荷47.95%，降低35A）+XX30選粉機(jī)（主軸電機(jī)功率30kW、循環(huán)風(fēng)機(jī)功率132kW）。

  下表為具體裝載情況：

  磨機(jī)一倉(cāng)金屬研磨體級(jí)配

  磨機(jī)二倉(cāng)陶瓷研磨體級(jí)配

  以下為各品種水泥試驗(yàn)前后對(duì)比情況及技術(shù)要求：

  P.O42.5水泥配比（%）：

  P.O42.5水泥技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

  成品水泥細(xì)度指標(biāo)：R45μm篩余＜7.0%、 比表面積≥330m²/kg

生產(chǎn)P.O42.5試驗(yàn)前后對(duì)比

  P.II 42.5R水泥配比（%）：

  P.II 42.5R水泥技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：

  成品水泥細(xì)度指標(biāo)：R45μm篩余＜6.0%、 比表面積≥330m²/kg

P.II 42.5R試驗(yàn)前后對(duì)比

  P.O 52.5R水泥配比（%）：

  P.O 52.5R水泥技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):

  成品水泥細(xì)度指標(biāo)：R45μm篩余＜5.0%、 比表面積≥360m²/kg

P.O 52.5R實(shí)驗(yàn)前后對(duì)比[Page]

  案例二：四川永祥公司水泥粉磨系統(tǒng)

  該公司的基本配置:兩套輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，均配置HFCG140-80輥壓機(jī)（處理能力360t/h、主電機(jī)功率500kW×2--10kv—額定電流36.7A）+SF600/140打散分級(jí)機(jī)（打散電機(jī)功率55kW+ 分級(jí)電機(jī)功率45kW）+Φ3.8×13m雙倉(cāng)管磨機(jī)（主電機(jī)功率2800kW—10kv—額定電流194.4A）+吉達(dá)sepax3000高效選粉機(jī)（主軸電機(jī)功率55kw）+系統(tǒng)風(fēng)機(jī)（功率180kW）+磨尾收塵風(fēng)機(jī)（功率55kW）

四川永祥水泥公司綜合利用電石渣2000t/d孰料干磨干燒水泥生產(chǎn)線DES控制系統(tǒng)操作頁(yè)面

  在試驗(yàn)中，一倉(cāng)仍然使用金屬研磨體（54t），二倉(cāng)使用86t陶瓷研磨體，比原來減少40t。

  下表為P.O42.5R水泥物料配比（1#磨機(jī)）

  應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)

  在生產(chǎn)P.O42.5R時(shí)水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)如下：

  1#磨機(jī)二倉(cāng)采用山東淄博賽納新材料有限公司研發(fā)的陶瓷鍛，磨機(jī)主電機(jī)實(shí)際驅(qū)動(dòng)負(fù)荷58.38%；2#磨機(jī)全部采用傳統(tǒng)金屬研磨體，磨機(jī)主電機(jī)實(shí)際驅(qū)動(dòng)負(fù)荷88.17%。

8月份數(shù)據(jù)

  上表所示為8月份數(shù)據(jù)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量雖略有下降，但下降得較少，目前臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較之8月份數(shù)據(jù)已有所提高。

  采用陶瓷研磨體經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算

  按照臺(tái)時(shí)產(chǎn)量117計(jì)算，單臺(tái)磨機(jī)若運(yùn)轉(zhuǎn)7000h（設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率按80%計(jì)），采用陶瓷研磨體年節(jié)電效益如下：

  7000h×117t/h×5.4kW·h/t×0.6元/kW·h=265.4萬元

  減去當(dāng)年投入的陶瓷研磨體成本100萬元，半年可收回陶瓷研磨體成本，當(dāng)年獲純節(jié)電效益165.4萬元。

  值得注意的是，從第二年開始，系統(tǒng)節(jié)電效益會(huì)更高。

  三、陶瓷研磨體節(jié)電應(yīng)用之前提

  任何設(shè)備與材料的應(yīng)用都是有條件的，在使用陶瓷研磨體之前必須要做好一些工作，實(shí)現(xiàn)粉磨系統(tǒng)節(jié)電，必須針對(duì)粉磨系統(tǒng)存在問題進(jìn)行分析、處理。

  1、使用陶瓷研磨體并不是簡(jiǎn)單的更換研磨體材質(zhì)，直接換有一點(diǎn)效果，但要面臨的風(fēng)險(xiǎn)就是產(chǎn)量會(huì)大幅度下降，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)現(xiàn)有的或者可能出現(xiàn)的問題有一些預(yù)見性，比如隔艙板的優(yōu)化、一倉(cāng)填充率問題。

  2、選擇應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的陶瓷研磨體，否則剛開始使用就出現(xiàn)破損就得不償失了。

  3、應(yīng)用陶瓷研磨體，必須重視磨內(nèi)的改造。

  4、合理的研磨體級(jí)配，裝機(jī)前填入水泥。

  5、中控操作方法的統(tǒng)一非常重要。

  陶瓷研磨體在水泥行業(yè)是新生事物，有其特殊性，要應(yīng)用得好前期工作非常重要。前期工作做好了就是為水泥節(jié)電降耗打好了基礎(chǔ)，否則會(huì)出現(xiàn)問題。