濟壓力及產能結構調整，優(yōu)化工藝設計及增加應用更先進的工程設備在水泥廠設計中尤為重要[1-3]。筆者針對柬埔寨某水泥廠設計方案進行了分析與優(yōu)化。
01、工藝方案分析與優(yōu)化
1.1 石灰石破碎系統(tǒng)
傳統(tǒng)的石灰石破碎系統(tǒng)采用單轉子或雙轉子錘式破碎機。如果石灰石含水量比較大、且黏濕物料比 較多、或石灰石的硬度比較大時，采用傳統(tǒng)的錘式破 碎系統(tǒng)，極易造成篦條篩縫堵塞，錘頭及篦條篩的磨 損加快，加大破碎設備日常維護工作量。為了能夠更 好地適應物料的特性，設計了顎式破碎機+圓錐破碎 機，并配備相應的振動篩分系統(tǒng)。石灰石破碎系統(tǒng)工 藝流程如圖1所示。由圖1可知，石灰石首先經(jīng)板式 喂料機及振動給料機喂入顎式破碎機，經(jīng)顎式破碎機 粗碎后的石灰石進入振動篩，篩下成品進入預均化系 統(tǒng)，半成品經(jīng)帶式輸送機進入圓錐破碎機，經(jīng)圓錐破 碎機破碎后的物料與顎式破碎機的出料混合后進入振 動篩，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)既解決了物料的濕黏、硬度大給設備帶來的堵料、高磨耗的問題，又提 高了破碎效率，同時降低了運行成本。
1.2 預配料系統(tǒng)
傳統(tǒng)的水泥原料配料系統(tǒng)中各種原材料都是單獨 存儲、單獨輸送、單獨設置配料倉，一旦遇到含水量 較大的黏土時，這種設計就會在黏土的儲存和輸送過 程中發(fā)生粘結、堵料，導致難以實現(xiàn)精確配料，影響 生產。為了解決這一問題，通過優(yōu)化流程設計，引入 跨輸送帶在線中子活化分析儀，對石灰石和黏土進行 預配料 。
預配料系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。由圖2可知， 該方案的主要流程為：經(jīng)過破碎的石灰石和黏土分別 通過帶式輸送機轉運至堆料帶式輸送機，將跨輸送帶 在線分析儀設置在堆料輸送帶上，以便對預配物料成 分進行實時檢測，并將檢測到的數(shù)據(jù)反饋給控制軟件 進行分析處理，內部程序根據(jù)分析結果自動調節(jié)2臺 破碎機給料板喂機運行速度，以此實現(xiàn)自動預配料， 從而降低預配物料的標準偏差，達到均化的效果。
預配料系統(tǒng)不僅可以通過石灰石將黏土進行稀 釋，從而解決黏土粘結、堵料、難以精確配料等問題，又可以簡化流程，減少黏土堆棚、配料倉及定量 給料機等設施，降低了項目建設及運行成本。
1.3 管道增濕系統(tǒng)
不論是作為原料立磨烘干熱源，還是直接經(jīng)收塵 器排放，都要求窯尾廢氣的溫度在230℃以下。傳統(tǒng) 的降溫方式是通過設置增濕塔降溫。隨著世界水泥行 業(yè)的發(fā)展，為降低成本及工藝能耗，中壓管道噴水逐 漸取代了增濕塔噴水。管道噴水增濕系統(tǒng)的噴槍的布 置形式采用單平面布置，由于噴槍噴頭的角度與噴水 量之間不匹配，造成了霧區(qū)重疊;同時，受增濕管道 蒸發(fā)段高度限制，在生產過程中經(jīng)常會造成“濕底” 現(xiàn)象，既不能滿足降低廢氣溫度的要求，且濕底生料 會造成螺旋輸送機堵塞無法運行。為解決此問題，對 管道增濕的噴槍采用分層布置，增加層閥可供調節(jié)噴 水量的閥門，使得上層的水霧在到達下層噴頭之前就 完全霧化，這樣就徹底解決增濕系統(tǒng)“濕底”的問 題，既提高了生產運行率，又降低了能耗。
1.4 水泥立磨系統(tǒng)
水泥粉磨系統(tǒng)包括了多、單球磨系統(tǒng)、輥壓機預 粉磨系統(tǒng)、輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、輥壓機半終粉磨和 立磨終粉磨等多種工藝系統(tǒng)。各個粉磨系統(tǒng)在工藝流 程和增產節(jié)能方面各有優(yōu)勢，但其總的演變趨勢遵循 2個技術原則：①整個粉磨過程追求“多破少磨”; ② 粉磨系統(tǒng)指標追求高產能、低能耗。
在粉磨系統(tǒng)中，設備大都是球磨機或輥壓機+球 磨 機 。
立磨作為原料粉磨、礦渣粉磨在建材行業(yè)應用已 久。作為水泥立磨終粉磨在國外也已經(jīng)有近40年的 應用歷史。相對于球磨系統(tǒng)，水泥立磨系統(tǒng)的優(yōu)勢明 顯 。
(1)水泥立磨粉磨效率高，電耗較球磨機降低 20%以上。
(2)水泥立磨所占空間僅為球磨機的50%~ 70%,占用的物理空間相對更小。
(3)水泥立磨建設成本、運轉成本及其維護費用 僅為球磨機設備的70%~80%。
(4)水泥立磨入磨物料的粒度大， 一般可達磨輥 直徑的3%~5%,省略了石膏、石灰石等輔料的二級 破 碎 。
(5)水泥立磨的粉磨及管道系統(tǒng)比較簡單，密封 較好，負壓操作，揚塵少，運行噪聲低。
1.5 袋裝水泥碼垛系統(tǒng)
傳統(tǒng)的袋裝水泥碼垛作業(yè)采用人工碼垛，勞動效 率低，極易造成工人塵肺病等職業(yè)病。國外水泥市場 的一個顯著特點就是袋裝水泥所占比例較高，因此業(yè) 主大多要求采用全自動袋裝水泥碼垛機系統(tǒng)作業(yè)，袋裝水泥經(jīng)由帶式輸送機輸送至碼垛機，設備自動將袋 裝水泥碼放到橡膠托盤上，每個托盤的袋裝水泥數(shù)量 為40袋，經(jīng)由叉車送到固定的堆放區(qū)域存放。
02結語
通過對柬埔寨某水泥廠增加兩級破碎系統(tǒng)，并配 備相應的振動篩分系統(tǒng)，增加跨輸送帶在線中子活化 分析儀，采用水泥立磨粉磨系統(tǒng)，使得水泥粉磨效率 更高，建設成本降低。工藝方案的優(yōu)化為實現(xiàn)新型干 法水泥技術裝備全面升級、水泥工業(yè)節(jié)能減排、提高 勞動生產效率、降本增效起到了決定性的作用。