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石灰石预均化系统的优化设计及应用

【河北水泥网】  【时间:2011-03-24】  【关闭本页】  【打印本页
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  1 生产情况

  我公司2号预分解窑1 000t/d熟料干法生产线,采用石灰石、粉煤灰、砂岩和硫酸渣4种原料配料。其中石灰石所占的比例在85%左右,来源于莱钢集团万和公司供炼钢熔剂石灰石的尾矿。其CaO含量一般为48%~53%,由于波动比较大,影响了出磨生料质量。在原设计上,进厂石灰石设置了2个储存圆库,总储量为4000t左右,储期2d。尽管也采取了一定的均化措施,但比较简单,储量又较小,达不到均化效果,出磨生料质量不尽理想,生料三率值KH、n和P合格率较低。致使熟料煅烧较难控制,操作被动,制约了熟料质量的稳定提高。

  粉煤灰、硫酸渣为粉状,砂岩经过二次破碎后,粉状占主要部分,石灰石粒度偏大且不均匀,平均粒度在25mm左右,影响原料配料计量的准确性,且影响生料磨产量。针对上述情况,我们设计了以矩形均化库为主、配套闭路筛分设施等为辅所组成的石灰石均化系统,有效地稳定了石灰石的质量,降低了粒度,取得了较好的效果。

  2 石灰石预均化系统的优化设计

  2.1 原生产工艺流程

  进厂石灰石设有2个储存圆库,每个库底设有2个出料口,均采取变频调速皮带机下料,正常生产中4台调速皮带机同时给料。工艺流程见图1虚线部分。

  由于该流程中石灰石总储存量较少,均化措施比较简单,进厂石灰石粒度较大不均匀,在圆库中颗粒间的“离析”现象比较明显,实际生产中,石灰石圆库仅起到—定的储存物料的作用,达不到预均化的目的。

  2.2 新的生产流程

  所谓预均化是指在原料配料前,通过对原料增大储存量,采取均化措施,使原料在储存与取用过程中得到均化。目前用于均化石灰石的主要是预均化堆场和矩形均化库,效果较好。根据资料介绍,矩形均化库的占地面积、均化电耗、设备投资等均优于预均化堆场,且除尘易处理,操作维护也较简便,但随着建设规模的增大,其土建投资所占的比重明显增大。对规模较小的矩形均化库,尽管土建投资较大,但其总投资远远低于预均化堆场。

  根据企业的实际生产需要,考虑到场地空间的限制,在原有的石灰石圆库之前,增设1座小型矩形均化库,规格为32m×10m×20m(长x宽x高),内部双排结构,储量7 000t左右,总储期达7d,能满足生产要求。考虑到加强石灰石均化效果,并提高生料磨的产量,在矩形均化库与原圆库之间设置了筛分破碎等设备,其中,破碎机的规格型号为:PCFL—1500QS,立轴式,生产能力60~80t/h,电动机功率132kW。改造前后石灰石预均化系统工艺流程见图l。

  3 改造后系统的存取料方法及其配套设施

  利用矩形均化库双排结构,在石灰石存取过程中,可以一边堆存一边取料。存料时将每排库划分为多个存料区域(各区之间不设隔墙),根据石灰石每天的质量情况(可以通过化验室对进厂石灰石化验结果或直接现场观察大体判断),通过控制库顶布料装置按区域进行存放,在矩形库长度方向上形成质量波动较大或不同开采区段的石灰石储存格局。对于某单个存料区域而言,行料时是以平铺方式形成人字型叠加,取料时则是以漏斗流形式为主的直取方式。当库底多口同时下料时,对所有的区域而言,其存料过程实际上形成了近似于在水平方向上的众多区域的竖向排列,取料过程则近似于垂直方向的众多区域的水平切取,亦即在水平方向上同时切取众多单个卸料口形成的漏斗流。并在库底多门下料过程中,自动控制单个卸料口取料量的大小,从而实现石灰石预均化的最佳化。

  在矩形均化库库底采取计算机控制、变频调速皮带机自动下料,达到库底多个卸料口同时切取料面的目的。矩形库库底分2排共设置14个卸料口,每个卸料口取料时将形成1个“漏斗流”,最多可同时切取14个断面。经矩形均化库一次均化后的石灰石再由库底皮带输送机送入振动筛分设备进行筛分,>l0mm的颗粒进入立轴式破碎机进行破碎,之后与筛下细颗粒—道经提升机提入2个石灰石圆库,由于破碎后石灰石的粒度大大降低,且颗粒均匀,再利用2个石灰石圆库和配料站石灰石圆库,三库之间形成机械倒库,对破碎后的石灰行进行二次均化,从而大大提高了均化效果。

  由于入磨物料粒度发生变化,使生料磨内研磨体的级配必须加以调整。总的原则是:保持研磨体总的装载量不变,降低各仓平均球径,去掉部分大规格球,增加小规格球的用量,降低一仓破碎能力,提高—、二仓研磨能力。

  4 实施效果

  4.1 均化效果

  统计结果表明:当进厂石灰石中CaCO3标准偏差为4.53%左右时,改造前后入磨石灰石中CaCO3标准偏差分别为2.65%、0.87%。因此,系统的均化系数分别为:

  H前=4.53%÷2.65%=1.71

  H后=4.53%÷0.87%=5.2l

  以上数据表明,矩形均化库均化效果十分明显,对稳定石灰石质量起到了非常显著的作用。据统计,出磨生料率值KH、n、p合格率在原基础上分别提高了8.5%、10%、8.2%左右。

  4.2 生料磨产量

  由于在新的生产流程中增加了立轴式破碎机,石灰石平均粒径由原来的25mm左右降至9mm左右。由于入磨物料的平均粒径由原来的22mm左右降至8.5mm左右,生料磨台时产量由原来的70.8t/h左右提高到85t/h左右,提高幅度达20%左右。

  4.3 熟料质量

  据统计,改造后3个月的熟料28d抗压强度平均为58.75MPa,改造前3个月平均为56.37MPa,提高了2.38MPa。提高幅度达4.2%左右。

  5 改造投资

  整个系统改造投资280万元。其中,均化库改造240万元(包括土建投资210万元)。改造后,均化库能够有效的完成对原材料的预均化。 摘自《水泥》

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【来源:《水泥》王庆福,徐令和,赵振华,刘汝海,杨立胜】
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