采用XCM磨內(nèi)改造技術(shù)提高磨機(jī)綜合效益

黃擁軍姚公來

（1.鹽城市興誠建材環(huán)保設(shè)備有限公司， 2.鹽城市興誠粉磨烘干研究中心）

隨著國家節(jié)能減排的力度加大，水泥行業(yè)面臨一次新的洗牌，機(jī)立窯淘汰步伐加快，企業(yè)面臨困境，無條件上馬新型干法旋窯者，則選擇以粉磨站的形式繼續(xù)生存。而在水泥市場競爭十分激烈的今天，只有高質(zhì)量，低成本才能在市場競爭中站住腳，因此，如何利用現(xiàn)有磨機(jī)資源，充分挖掘磨機(jī)的潛力，提高磨機(jī)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，就具有十分重要的意義。鹽城市興誠建材環(huán)保設(shè)備有限公司針對生料磨改造成水泥磨、礦粉磨及現(xiàn)有高細(xì)水泥磨的進(jìn)一步挖潛，與南京水泥設(shè)計(jì)院、鹽城工學(xué)院、合肥水泥設(shè)計(jì)院、鹽城建材設(shè)計(jì)院等有關(guān)院校密切合作，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過數(shù)年潛心研制，開發(fā)出XCM水泥磨磨內(nèi)改造技術(shù)及設(shè)備（即內(nèi)選粉篩分復(fù)合式水泥磨專利技術(shù)，以下簡稱XCM專利技術(shù)），較好地解決了水泥磨、礦粉磨系統(tǒng)存在的粉磨效率低、臺時產(chǎn)量低、電耗高等缺點(diǎn)。特別是新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，它適應(yīng)了新標(biāo)準(zhǔn)的要求，得到水泥企業(yè)的普遍歡迎。目前已在全國2580多臺水泥磨機(jī)得到應(yīng)用，并取得多項(xiàng)國家發(fā)明專利，這一新技術(shù)的成功應(yīng)用為水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步作出了重大貢獻(xiàn)。

1 XCM（K）復(fù)合式磨內(nèi)專利技術(shù)的原理

XCM技術(shù)其原理是根據(jù)現(xiàn)有開流水泥磨、閉路水泥磨、超細(xì)礦渣磨在磨內(nèi)設(shè)置多級選粉裝置，攔截大額粒，讓這些大額粒仍然回到球倉內(nèi)，合格的細(xì)粉進(jìn)入段倉。根據(jù)物料特性、粒度、工藝狀況，各倉配以合適球段，細(xì)磨倉采用大比表面積的小規(guī)格研磨體，從而獲得高產(chǎn)量、高比表面積的成品。最大限度提高磨機(jī)粉磨效率。

圖1 復(fù)合篩分示意圖

2 XCM（K）系列復(fù)合式水泥磨的結(jié)構(gòu)

XCM系列水泥磨技術(shù)是將康畢登磨與高產(chǎn)磨、高細(xì)磨、篩分磨技術(shù)優(yōu)化組合在一起，以XCM高效節(jié)能組合式選粉裝置、復(fù)合式選粉裝置、螺旋活化裝置、料位調(diào)節(jié)裝置、擋料圈、料段分離裝置等代替原有的普通隔倉板、老式篩分裝置及段倉少部分襯板，配以合理的球段方案，同時根據(jù)各廠具體情況對磨機(jī)倉長、選粉裝置位置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，徹底避免磨內(nèi)過粉磨，達(dá)到增產(chǎn)、增效的目的。

3 XCM（K）磨內(nèi)改造專利技術(shù)改造過程

（1）清理出磨內(nèi)球段；

（2）拆除原隔倉篦板、盲板、單層隔倉板及出料篦板；

（3）拆除擬新設(shè)置選粉裝置位置的襯板；

（4）安裝XCM高效組合選粉裝置及粗細(xì)粉分離裝置；

（5）安裝各倉被拆襯板及活化襯板；

（6）安裝出料裝置及出料錐；

（7）重新調(diào)整球段;

（8）逐步加入料量,調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

圖2 磨機(jī)內(nèi)部改造示意圖

4 XCM（K）復(fù)合式水泥磨專利技術(shù)的特點(diǎn)

（1）僅通過磨內(nèi)改造，在恰當(dāng)?shù)奈恢冒惭b選粉裝置，將粗粉通過揚(yáng)料裝置自動送回粗磨倉,而讓細(xì)粉通過回料機(jī)構(gòu)順利進(jìn)入細(xì)磨倉，大幅提高粉磨效率。

（2）采用小鋼段研磨技術(shù)。普通水泥磨每噸段總比表面積為32.4m2，而XCM磨用段每噸總比表面積為65m2。XCM磨采用小鋼段的比表面積是Φ30×35鋼段的比表面積的1.8倍，對細(xì)粉的研磨能力大為增強(qiáng)。XCM磨比普通磨增加85%以上。

（3）段倉采用活化技術(shù)，安裝活化襯板。為了改善離筒體襯板表面較遠(yuǎn)的鋼段層因磨機(jī)筒體不能有效帶動而使運(yùn)動程度減弱所形成的“滯留區(qū)”對粉磨效率的影響，加強(qiáng)各段層的運(yùn)動，在段倉安裝多道螺旋式活化襯板，以提高粉磨效率。

（4）出料端料段分離。普通磨出料篦孔較大，難以適應(yīng)小規(guī)格段，須采用XCM磨配套的出料裝置。

（5）復(fù)合式選粉裝置及料位調(diào)節(jié)裝置，一方面可以保證物料通過，防止返料，另外還可以調(diào)節(jié)過料能力及流速。

5 XCM（K）水泥磨與圈流水泥磨的比較（見表1）

6 XCM（K）磨的技術(shù)參數(shù)(見表2）

表1 XCM（K）磨與圈流磨的比較

表2 XCM（K）磨的技術(shù)參數(shù)

7 XCM（K）水泥磨的技術(shù)特點(diǎn)和效果

新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，XCM水泥磨越來越受到廣大用戶的青睞，因?yàn)樗鼘υに嚄l件無特別苛求，只對磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和調(diào)整，比使用選粉機(jī)節(jié)省30%～80%左右的投資，其特點(diǎn)和效果如下：

（1）產(chǎn)量提高3～15噸/時，電耗下降25%～45%，噸水泥電耗下降8～12kWh。

（2）改造工期短，一般為2～5天，只須在磨內(nèi)進(jìn)行改造，不需增加任何附屬設(shè)備和電力消耗。Φ1.83m、Φ2.2m磨機(jī)改造只需2天，Φ2.4m、Φ2.6m、 Φ3.0m磨機(jī)改造只需2～4天就可完成，Φ3.2m、Φ3.8m、Φ4.2m磨機(jī)改造只需4～5天就可完成，可利用設(shè)備檢修時間即完成，對生產(chǎn)影響很小。

（3）水泥強(qiáng)度提高3～5MPa，比表面積增加300～600cm2/g。使用本專利技術(shù)可增加混合材摻量，降低水泥生產(chǎn)成本。

（4）投資少，僅為使用選粉機(jī)閉路改造的50%左右，4～6個月即可收回投資。如Φ2.2×7.5m水泥磨改造費(fèi)用8萬元，改造后產(chǎn)量從10～11t/h提高14.5t/h，噸水泥電耗下降8kWh，按80%運(yùn)轉(zhuǎn)率計(jì)算每年節(jié)約電費(fèi)約30.75萬元，投資回收期約3個月。

（5）由于產(chǎn)量的提高，研磨體及襯板的消耗下降25%以上。

（6）改造部件采用多元耐磨優(yōu)質(zhì)合金鋼,運(yùn)行穩(wěn)定,使用壽命是原來的2～3倍，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。

（7）使用本技術(shù)粉磨復(fù)合水泥、粉煤灰水泥、超細(xì)礦渣粉等更為有利，它具有提高水泥強(qiáng)度、多摻混合材的性能。對于粉磨站來說，可以充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，生產(chǎn)多品種水泥。

8 XCM（K）水泥磨改造實(shí)例

淄博馬公山水泥有限公司是年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站，有一臺Φ3.2×13m的開路水泥磨，磨前配置Φ3.4×3.8m的球破機(jī)，入磨粒度≤3mm，生產(chǎn)P·C32.5水泥，其中旋窯熟料52%～55%,粉煤灰25%，煤矸石+石子15%，石膏4%～5%，臺時62～63t/h，0.08mm細(xì)度≤2%，綜合電耗380kWh/t水泥，臺時低，電耗高，磨機(jī)沒有充分發(fā)揮出潛力。

該公司在報刊雜志上了解到鹽城市興誠建材環(huán)保設(shè)備有限公司與有關(guān)科研院所密切合作開發(fā)研制的“XCM（K）復(fù)合式水泥磨專利技術(shù)”,該技術(shù)能針對磨機(jī)的實(shí)況，采取相關(guān)措施，最大限度的提高磨機(jī)的綜合效益，經(jīng)過聯(lián)系、考察，簽訂了合同，2009年4月我公司安排生產(chǎn)技術(shù)部的技術(shù)人員到生產(chǎn)現(xiàn)場，了解到Φ3.2×13m水泥磨分三倉，其中1～2倉為雙層提升隔倉裝置，L1=2725mm，2～3倉為雙層平面篩分，篩板篩縫3mm，L2=2450mm，L3=6975mm，磨尾出料篦板篦縫8mm，三倉有四道活化襯板，一倉球，二、三倉用段，磨內(nèi)物料流速快，存料量不合理，且因三倉使用的是微段，出料篦板篦縫有3/4被磨損的微段，碎段堵死，通風(fēng)面積嚴(yán)重下降，成品從中心通風(fēng)孔出料，磨機(jī)不敢用風(fēng)，磨內(nèi)溫度高達(dá)130℃，磨機(jī)工況不穩(wěn)。針對以上情況，公司經(jīng)過研究，決定采取以下措施：

（a）原1～2倉雙層提升隔倉裝置改成XCM 3200雙層復(fù)合篩分裝置；

（b）原2～3倉雙層平面隔倉裝置的篩板更換成細(xì)篩板；

（c）原出料篦板改成XCM3200料段分離裝置；

（d）一二三倉長度重新合理分配；

（e）磨機(jī)的球段重新進(jìn)行級配，調(diào)整前后的級配見表3。

（f）合理調(diào)整磨內(nèi)用風(fēng)，適應(yīng)生產(chǎn)的需求。經(jīng)過幾天的改造，磨機(jī)的磨內(nèi)狀況得到了很好的調(diào)整，存料量合理，流速適中，磨內(nèi)溫度由130℃下降到110℃，因高溫產(chǎn)生的靜電吸附現(xiàn)象得到了很大改善，產(chǎn)品細(xì)度0.08mm篩余由3%下降到2%以下，比表面積由340m2/kg上升到360m2/kg質(zhì)量穩(wěn)定，易控制。一年多的運(yùn)行，磨機(jī)臺時產(chǎn)量穩(wěn)定在78噸/時，綜合電耗310kWh/噸水泥，每噸水泥綜合電耗下降了7度，按平均電價0.52元計(jì)算，每噸水泥成本下降了3.64元，一年節(jié)約198萬元，同時由于3～32μm含量增加，水泥的額粒級配合理，比表面積上升，混合材的摻量增加了6%，全年節(jié)約旋窯熟料3萬噸，按旋窯熟料與混合材成本差價150元/噸計(jì)算，全年節(jié)約450萬元，而磨內(nèi)改造投資僅十幾萬元，全年因改造獲益648萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

表3 調(diào)整前后研磨體的級配t

9 結(jié)束語

XCM復(fù)合式篩分專利應(yīng)用于生料磨改造成水泥磨、礦粉磨及現(xiàn)有高細(xì)水泥磨的進(jìn)一步挖潛，在增產(chǎn)、節(jié)電、增效各方面效果是十分明顯的。通過技改后取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,這項(xiàng)技術(shù)將高產(chǎn)量與低能耗，投資省與效益高，產(chǎn)量高與質(zhì)量好有機(jī)地統(tǒng)一起來,克服了一些磨機(jī)產(chǎn)量低能耗高的缺點(diǎn)。通過運(yùn)行效果來看，XCM復(fù)合式篩分磨能夠穩(wěn)定高產(chǎn)，能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的水泥，對提高水泥質(zhì)量、降低粉磨電耗有著明顯的效果，同樣也適用于超細(xì)礦粉、超細(xì)粉煤灰的磨機(jī)改造，是急需改造的水泥廠家的首要選擇。