1．前言

　　在我國南方的一些水泥生產(chǎn)企業(yè)，為了降低水泥生產(chǎn)成本，利用本地?zé)o煙煤資源作為水泥熟料煅燒的燃料。根據(jù)煤的燃燒機理：在煤受熱時，首先是揮發(fā)份析出，這些揮發(fā)份具有較低的著火點，當(dāng)溫度達(dá)到時就迅速燃燒，從而點燃煤中的固定碳。由于無煙煤揮發(fā)份低，燃燒時排出的助燃揮發(fā)氣體少，固定碳的點燃存在困難。而碳粒的燃盡速率與燃燒反應(yīng)中的反應(yīng)溫度成正比，與粒子的粒徑平方成反比。所以無煙煤與煙煤相比，會出現(xiàn)點火困難，燃盡率差，火焰不穩(wěn)定，黑火頭長，火焰溫度下降等問題，因而必須提高燃燒反應(yīng)空氣溫度和降低燃煤粒徑。在我國福建等地區(qū)的一些無煙煤，由于其揮發(fā)份只有2～3%，這就要求將煤粉的細(xì)度粉磨到0.08mm篩余1%以下，有的廠甚至要求粉磨到0.5%以下，而無煙煤的細(xì)磨性能又很差，所以要解決如何可靠地、經(jīng)濟地降低入窯煤粉細(xì)度，并結(jié)合生產(chǎn)實際開發(fā)無煙煤高細(xì)煤粉制備工藝和裝備，為低揮發(fā)分無煙煤煅燒水泥熟料生產(chǎn)工藝線提供合格的煤粉是研究無煙煤高細(xì)粉磨技術(shù)的目的。

　　2．無煙煤高細(xì)粉磨技術(shù)的特點與措施

　　采用風(fēng)掃磨系統(tǒng)生產(chǎn)高細(xì)度煤粉，其工藝流程與一般的風(fēng)掃煤磨系統(tǒng)相似，其主要的技術(shù)特點與設(shè)想有：

　　2.1.在磨制高細(xì)無煙煤煤粉時，由于煤粉既細(xì)又輕，磨內(nèi)的通風(fēng)量除滿足風(fēng)掃、粉磨的要求外，還必須滿足烘干的要求。而選粉機的功能在適應(yīng)這種煤粉的性能外還應(yīng)滿足大循環(huán)負(fù)荷的要求。因各自的要求不同導(dǎo)致磨機與選粉機的用風(fēng)量有較大差別。通過選用合理風(fēng)量的風(fēng)機，改進(jìn)系統(tǒng)的管路布置，實現(xiàn)系統(tǒng)中磨機、選粉機、收塵器的風(fēng)量能滿足各自設(shè)備的要求，讓各自設(shè)備發(fā)揮最大效能以保證系統(tǒng)高效運行。

　　2.2．在煤磨頭部，設(shè)計均風(fēng)裝置對提高烘干、粉磨效率很有益處。它可改善入磨熱風(fēng)在磨機斷面上的均勻分布，不僅提高了磨內(nèi)的烘干效率，并且因減輕了熱風(fēng)在磨內(nèi)穿空而過的現(xiàn)象使料流更穩(wěn)定與均勻，以提高粉磨效率。

　　2.3. 煤磨內(nèi)的倉位選擇要根據(jù)煤的各項性能確定。是否需要烘干倉以及烘干倉的長度確定，不但要考慮原煤的綜合水分及內(nèi)水含量，還要考慮煤的易磨性。在煤磨內(nèi)，粗磨倉與細(xì)磨倉的長度分配也要根據(jù)原煤的不同粉磨性能來確定?？傊畬崿F(xiàn)烘干與粗磨、細(xì)磨能力的平衡才能充分挖掘煤磨的潛能。

　　2.4. 針對無煙煤是一種易碎難磨的物料特性，通過設(shè)計磨內(nèi)一倉的分級襯板，讓塊狀原煤被集中在一倉頭部的較大鋼球得以快速集中破碎，以降低整個一倉的平均球徑，這也就加強了一倉整體的粗磨能力。將粉磨倉之間的隔倉板設(shè)計為帶有篩分功能，使細(xì)料及時進(jìn)入二倉用研磨效率更高的較小研磨體強化研磨，而粗顆粒返回一倉用較大鋼球繼續(xù)粉磨。二倉特定設(shè)計的襯板與活化襯板相結(jié)合，按一定規(guī)律組合排列安裝，既可強化粉磨也可對研磨體有效分級，從而有效提高磨機的效率。

　　2.5.各倉采用的研磨體級配是否合理，對粉磨效率影響很大。通過對多廠家多地區(qū)的無煙煤、煙煤的多種試驗，掌握了適合于粉磨各種煤質(zhì)的研磨體的級配方法，為充分提高煤磨的粉磨效率積累了經(jīng)驗。

　　3．無煙煤高細(xì)粉磨技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1在美玲水泥有限公司φ3.6×(8.5+2.5)m煤磨上應(yīng)用

　　福建泉州美玲水泥有限公司日產(chǎn)3800噸水泥熟料生產(chǎn)線采用本地超低揮發(fā)分的無煙煤。對煤粉制備系統(tǒng)的要求是：產(chǎn)量≥30t/h，細(xì)度R0.08≤1.0%。通過對該無煙煤進(jìn)行小磨試驗得知：其易磨性為中等，但要將煤粉細(xì)度由R0.08=3%壓到1%時，產(chǎn)量將降低20%左右。無煙煤的工業(yè)分析結(jié)果見表1。

　　表1 無煙煤工業(yè)分析數(shù)據(jù)

　　筆者根據(jù)美嶺水泥有限公司所用無煙煤的具體特點，結(jié)合在多家水泥廠將無煙煤粉磨到細(xì)度1%以下的經(jīng)驗，確定煤磨的規(guī)格為φ3.6×(8.5+2.5)。煤磨內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用合肥院的專利技術(shù)，設(shè)兩個粉磨倉，并綜合運用了前述的無煙煤高細(xì)粉磨的特點與措施，以盡可能地提高粉磨效率，降低電耗。其工藝流程見圖1。

　　圖1 美嶺水泥有限公司煤磨系統(tǒng)工藝流程圖

　　美嶺水泥有限公司高細(xì)煤磨系統(tǒng)配置的主要設(shè)備規(guī)格與性能如下：

　　煤磨：φ3.6×(8.5+2.5)；筒體轉(zhuǎn)速：16.9rpm；最大裝球量：85t；電機型號: YRKK710-8、功率：1250kW、額定電流：90A。

　　選粉機：MDN1500AY；處理風(fēng)量：80000～120000m3/h；型號：YPT250M-4、55kW、額定電流：105A。

　　煤磨收塵器：型號：FGX 128-2×6；處理風(fēng)量：100000m3/h。

　　煤粉排風(fēng)機：型號：XY6D-SM1670D ；風(fēng)量：110000m3/h、全壓：8000Pa；功率：355kW、額定電流：24.4A。

　　系統(tǒng)運行的技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)主機的實際運行參數(shù)如下：

　　系統(tǒng)產(chǎn)量：32 t/h；煤粉細(xì)度： R0.08≤0.6%。

　　磨機主電機實際運行電流：66～71A；

　　選粉機電機實際運行電流：55～62A；

　　排風(fēng)機電機實際運行電流：14～15A.

　　通過對磨機與系統(tǒng)的初步調(diào)試，在磨機負(fù)荷不足80％的情況下，產(chǎn)量達(dá)到了32 t/h，而且細(xì)度R0.08≤0.6%，超過了預(yù)期目標(biāo)。相信通過進(jìn)一步的優(yōu)化與完善操作，運行指標(biāo)可以得到進(jìn)一步的提高。

　　3.2在福建漳平振鴻水泥公司φ3×9m煤磨上應(yīng)用

　　福建漳平振鴻水泥公司φ3×9m煤磨系統(tǒng)于2008年3月底投產(chǎn)，系統(tǒng)風(fēng)量配置為60000m3/h，采用MDS-850高效選粉機、FGM1400高濃度袋收塵器。漳平振鴻水泥公司和合肥水泥研究設(shè)計院漳平振鴻項目部曾對該系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)8小時的測試標(biāo)定，主要標(biāo)定數(shù)據(jù)見表2。

表2 高細(xì)煤磨系統(tǒng)主要標(biāo)定數(shù)據(jù)

　　隨著操作人員對系統(tǒng)的熟悉與優(yōu)化，系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)進(jìn)一步提高。到2010年上半年，在磨機主電機實際負(fù)荷在550～580 kW的情況下，產(chǎn)量達(dá)到24 t/h，煤磨主電機單位產(chǎn)品電耗僅為23.7 kWh/t。

　　高細(xì)煤磨系統(tǒng)的成功應(yīng)用，得到了用戶的高度評價，認(rèn)為系統(tǒng)設(shè)計合理，工藝流程順暢，操作維護便利，投資省，效益高，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)先進(jìn)。

　　4．小結(jié)

　　回轉(zhuǎn)窯水泥廠因地制宜采用廉價的無煙煤或劣質(zhì)煤來煅燒熟料，有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其關(guān)鍵技術(shù)之一是煤粉制備工藝及設(shè)備。無煙煤具有燃燒性能差和易磨性差的特點，但通過對系統(tǒng)與煤磨本身的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化，可以使粉磨效率的大幅度提高，真正實現(xiàn)了高產(chǎn)、細(xì)磨、節(jié)能的綜合效果。

　　近年來，不斷將該技術(shù)應(yīng)用于煙煤粉磨系統(tǒng)，同樣取得了大幅度增產(chǎn)30％、節(jié)電20％的顯著效果，為企業(yè)解決了煤磨與窯不配套的燃眉之急。應(yīng)當(dāng)指出，這種煤磨技術(shù)含量較高，其倉位和級配及磨內(nèi)篩分結(jié)構(gòu)等參數(shù)要根據(jù)不同煤的性能進(jìn)行調(diào)整，并非一成不變。因此在選用前要由專業(yè)技術(shù)人員對煤的各種性能進(jìn)行全面了解，才能取得最佳效果。

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