水泥磨增加輥壓機(jī)的提產(chǎn)改造

李桂超，趙義兵，馬秀寬，魏艷

水泥磨增加輥壓機(jī)的提產(chǎn)改造

Modification of Increase Output for Cement Mill Adding Roller Press

李桂超，趙義兵，馬秀寬，魏艷

2010年吉林亞泰集團(tuán)委托我公司對(duì)其農(nóng)安、伊通兩個(gè)項(xiàng)目的普通圈流水泥磨實(shí)施提產(chǎn)改造。我公司采用自主開(kāi)發(fā)的輥壓機(jī)半終粉磨技術(shù)開(kāi)展了設(shè)計(jì)、供貨、調(diào)試指導(dǎo)等一系列工作。目前這兩項(xiàng)目均已順利投產(chǎn)達(dá)標(biāo)，產(chǎn)量和單位節(jié)電超出預(yù)期，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖，達(dá)到了改造的目的。

水泥磨；輥壓機(jī)；提產(chǎn)改造

1 前言

2010年中材裝備集團(tuán)有限公司科力分公司受吉林亞泰集團(tuán)委托，采用自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的輥壓機(jī)半終粉磨技術(shù)，對(duì)其農(nóng)安、伊通（前身為吉林金圓）兩個(gè)項(xiàng)目共3臺(tái)Φ4.2m×13m普通圈流水泥磨實(shí)施提產(chǎn)改造，投產(chǎn)后實(shí)際產(chǎn)量超出預(yù)期，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初的設(shè)計(jì)意圖，凸顯該系統(tǒng)節(jié)能高產(chǎn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。下面對(duì)該系統(tǒng)工藝流程及改造情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，供廣大水泥工作者參考。

2 工藝流程及主機(jī)配置

2.1 工藝流程

新物料經(jīng)計(jì)量配料和提升輸送，與經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后的物料一起喂入V型選粉機(jī)進(jìn)行分選。粗料落入輥壓機(jī)上方的稱重倉(cāng)，再喂入輥壓機(jī)擠壓，細(xì)料被氣體從底部帶入高效選粉機(jī)進(jìn)行分選。在高效選粉機(jī)中物料的分選分為粗選和精選兩個(gè)步驟：粗選屬于靜態(tài)分選，粗顆粒自下向上撞擊到反擊錐失去動(dòng)能落入粗粉中；精選屬于動(dòng)態(tài)分選，靠高速旋轉(zhuǎn)的籠型轉(zhuǎn)子控制成品的細(xì)度，使合格產(chǎn)品進(jìn)入到成品中，粗粉回磨繼續(xù)粉磨，合格產(chǎn)品被袋收塵器收集入庫(kù)。出球磨機(jī)的物料經(jīng)斗式提升機(jī)輸送從頂部喂入高效選粉機(jī)進(jìn)行分選，粗粉回磨，細(xì)粉進(jìn)入成品。經(jīng)V型選粉機(jī)分選后產(chǎn)品中的粒度在1mm以下的顆粒占90%以上，其中含有大量合格細(xì)粉，由于其在入磨前有一部分被選粉機(jī)直接選為成品，故稱為半終粉磨系統(tǒng)。用于本次改造項(xiàng)目的工藝流程見(jiàn)圖1。

應(yīng)用實(shí)踐表明，該輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

（1）取消旋風(fēng)收塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，出V型選粉機(jī)的含塵氣體經(jīng)高效選粉機(jī)、袋收塵器入系統(tǒng)風(fēng)機(jī)，徹底消除風(fēng)機(jī)的磨損。

（2）輥壓機(jī)和球磨機(jī)的雙閉路合二為一，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，但仍可實(shí)現(xiàn)多種操作模式：如輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合操作，球磨機(jī)單獨(dú)操作，輥壓機(jī)單獨(dú)操作，可適應(yīng)不同工作狀態(tài)的要求。

（3）對(duì)出輥壓機(jī)經(jīng)V型選粉機(jī)分選的半成品進(jìn)行分選，部分細(xì)粉直接進(jìn)入到成品中，粗粉回磨，提高了系統(tǒng)的粉磨效率。

（4）球磨單獨(dú)通風(fēng)，系統(tǒng)通風(fēng)電耗降低。球磨風(fēng)量小，低壓風(fēng)機(jī)處理小風(fēng)量，可節(jié)約通風(fēng)電耗，而且調(diào)節(jié)方便。

（5）循環(huán)風(fēng)管的設(shè)計(jì)可有效控制溫度。夏季或水分高時(shí)少循環(huán)風(fēng)以降低成品溫度，避免結(jié)皮；冬季多循環(huán)風(fēng)以提高系統(tǒng)溫度，避免結(jié)露。

（6）圈流球磨適合生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥，產(chǎn)品溫度可以得到有效控制，避免石膏過(guò)度脫水，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（7）針對(duì)本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的TESu雙分離式高效選粉機(jī)，轉(zhuǎn)子上的分級(jí)葉片、分散裝置、翼型導(dǎo)流裝置采用了特殊的耐磨材料，在選粉濃度高、磨損快等惡劣工況下,有效延長(zhǎng)了選粉機(jī)零部件使用壽命。在選粉機(jī)分級(jí)轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝了折流裝置，消除內(nèi)部渦流，大幅度降低了空氣阻力，減少了能量消耗。

2.2 主機(jī)配置及技術(shù)參數(shù)

本次改造涉及的主機(jī)設(shè)備全部由我公司設(shè)計(jì)供貨，其詳細(xì)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1所示。

3 改造中遇到的問(wèn)題及對(duì)策

表1 主機(jī)配置及技術(shù)參數(shù)表

改造項(xiàng)目由于受現(xiàn)場(chǎng)條件約束較多，加上原始項(xiàng)目資料保存不善，給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)不小的困難。結(jié)合本次兩個(gè)項(xiàng)目的改造實(shí)施，把我們的經(jīng)驗(yàn)及問(wèn)題總結(jié)如下：

3.1 最大限度節(jié)約成本

作為改造項(xiàng)目，原有設(shè)備經(jīng)過(guò)工藝核算如果符合使用要求，我們會(huì)盡量予以保留從而降低業(yè)主方的改造成本。本次改造原系統(tǒng)的調(diào)配站、球磨機(jī)、袋收塵器及收塵風(fēng)機(jī)、斗式提升機(jī)都基本維持原位不動(dòng)。在出磨斗式提升機(jī)與高效選粉機(jī)之間增加了空氣輸送斜槽實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)輸，再通過(guò)新設(shè)的斗式提升機(jī)將物料送至輥壓機(jī)房上部的高效選粉機(jī)進(jìn)行分選，這樣可將原有設(shè)備與新設(shè)的輥壓機(jī)房連接起來(lái)，減少工程投資。

3.2 皮帶輸送設(shè)備能力不足

水泥配料加入助磨劑后，防止了水泥微粉顆粒間凝聚現(xiàn)象的發(fā)生，增加了物料的分散性和流動(dòng)性，經(jīng)過(guò)粉磨后細(xì)度進(jìn)一步降低，另外加上粉煤灰的摻入，使得水泥成品的摩擦阻力進(jìn)一步降低。這樣帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題就是，農(nóng)安項(xiàng)目的成品入庫(kù)寬1m、傾角6°左右的皮帶出現(xiàn)了打滑溜坡現(xiàn)象，導(dǎo)致冒灰揚(yáng)塵增加，P.C32.5水泥的產(chǎn)量無(wú)法進(jìn)一步提高。針對(duì)此現(xiàn)象，下一步準(zhǔn)備通過(guò)調(diào)整降低皮帶爬坡角度，保證輸送過(guò)程順利通暢。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備巡檢維護(hù)

TRP型輥壓機(jī)是集機(jī)械、液壓、潤(rùn)滑與電氣自動(dòng)化為一體的專業(yè)設(shè)備，采用多列圓柱滾子軸承，承載壓力大，需要使用人員精心操作、認(rèn)真維護(hù)。平時(shí)巡檢過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各儀器儀表數(shù)據(jù)的記錄比較，檢查潤(rùn)滑油量是否充足，注意設(shè)備有無(wú)異常振動(dòng)、溫升、漏油、漏水和漏灰等故障現(xiàn)象，如有，需及時(shí)匯報(bào)、及時(shí)處理。每隔一定時(shí)間，利用系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，檢查輥壓機(jī)輥面的磨損情況，如出現(xiàn)異物進(jìn)機(jī)導(dǎo)致塊狀剝落及過(guò)度磨損的情況，需自行組織或委托專業(yè)機(jī)構(gòu)及時(shí)補(bǔ)焊，防止破損進(jìn)一步擴(kuò)大。一般情況下利用磨音強(qiáng)弱可大致判斷磨內(nèi)物料與研磨體的相對(duì)情況，為調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小、補(bǔ)充研磨體提供參考。定期檢查各設(shè)備易損件的使用情況，適當(dāng)時(shí)候予以更換或修復(fù)，保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)高效穩(wěn)定。

表2 農(nóng)安和伊通項(xiàng)目研磨體級(jí)配

表3 農(nóng)安和伊通項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行情況

3.4 磨機(jī)改造

作為老線改造項(xiàng)目，在原系統(tǒng)中加入輥壓機(jī)，系統(tǒng)產(chǎn)量基本上可以達(dá)到原有能力的2倍左右，從V型靜態(tài)選粉機(jī)抽出的細(xì)粉經(jīng)高效選粉機(jī)分選后，入磨粗粉細(xì)度達(dá)到200～250m2/kg，＜1mm的顆粒占90%以上，因此球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及研磨體級(jí)配需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。球磨機(jī)的主要作用在于改善顆粒形貌、增加比表面積，保證水泥成品的性能不因采用輥壓機(jī)而變差。因此改造當(dāng)中，我們主要采取了以下措施：

（1）隔倉(cāng)板外圈使用盲板，減小隔倉(cāng)篦板的篦縫，在二倉(cāng)增設(shè)三道擋球圈，從而延長(zhǎng)物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，降低物料流速，提高磨機(jī)的粉磨效率。

（2）一倉(cāng)改用中波紋襯板，二倉(cāng)改用小波紋襯板。這樣做主要是為了適應(yīng)細(xì)的入磨物料，磨機(jī)主要功能以研磨為主，波紋襯板的波浪形表面可以有效增加襯板與研磨體的接觸面積，提升研磨能力。

（3）減小研磨體規(guī)格。在同樣裝載量的情況下，研磨體的數(shù)量大大增加，相應(yīng)的研磨面積也大幅增加，適應(yīng)了進(jìn)磨物料粒度很細(xì)的工況。具體的研磨體級(jí)配情況見(jiàn)表2所示。

3.5 人員培訓(xùn)

雖然半終粉磨系統(tǒng)技術(shù)自開(kāi)發(fā)應(yīng)用以來(lái)，使用數(shù)量也有近百臺(tái)套，但是能夠熟練操作該系統(tǒng)的技術(shù)人員數(shù)量仍然有限，新手僅靠簡(jiǎn)單培訓(xùn)還是無(wú)法盡快滿足實(shí)際操作的要求。這就需要中控操作人員在首次接觸該系統(tǒng)的時(shí)候，先對(duì)工藝流程有一個(gè)清晰完整的認(rèn)識(shí)，并與我公司技術(shù)人員深入溝通交流，然后在低喂料量的情況下，關(guān)注系統(tǒng)產(chǎn)量、主機(jī)電流、各點(diǎn)負(fù)壓等參數(shù)與輥壓機(jī)壓力大小、高效選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量大小變化的關(guān)系，總結(jié)規(guī)律，掌握使系統(tǒng)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的最佳操作參數(shù)的調(diào)試方法，為滿負(fù)荷正常生產(chǎn)積累經(jīng)驗(yàn)，做好準(zhǔn)備。

4 改造效果與結(jié)論

經(jīng)過(guò)業(yè)主方與我公司人員的共同努力，順利圓滿完成了農(nóng)安和伊通兩個(gè)項(xiàng)目的改造工作，并于2011年12月份先后投產(chǎn)達(dá)標(biāo)，各項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)期，具體參數(shù)情況見(jiàn)表3所示。

通過(guò)這兩個(gè)項(xiàng)目的成功運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步顯示了我公司開(kāi)發(fā)的半終粉磨技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗的綜合優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)研究與不斷完善，以TRP型輥壓機(jī)、TM型球磨機(jī)、TESu型高效選粉機(jī)及TVS型靜態(tài)選粉機(jī)為核心的裝備組合在設(shè)備本體、控制技術(shù)及工藝操作上已經(jīng)非常成熟，得到了國(guó)內(nèi)外用戶的廣泛應(yīng)用。除以上兩項(xiàng)目，我公司先后承接完成的技改項(xiàng)目還有河南錦榮、亞泰鼎鹿、內(nèi)蒙同達(dá)烏拉山（包頭分公司）等水泥粉磨站，都已達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。尤其亞泰鼎鹿項(xiàng)目將中卸烘干生料磨成功改造為普通水泥磨，對(duì)現(xiàn)有閑置的生料磨改造具有很大的借鑒意義。目前簽訂執(zhí)行的粉磨站技改項(xiàng)目還有中寧賽馬、北京興發(fā)、天津振興、嵐縣金隅等。

我國(guó)2000t/d及以下級(jí)別生產(chǎn)水泥熟料和成品的普通閉（開(kāi)）路粉磨生產(chǎn)線仍占有一定的比例，其能耗、產(chǎn)量、環(huán)保及效益等方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于目前先進(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，在目前能源緊缺的情況下，大力推廣高產(chǎn)節(jié)能的輥壓機(jī)半終粉磨技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有普通閉（開(kāi)）流管磨機(jī)進(jìn)行改造具有很大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)意義。

[1]柴星騰，郭天代，趙怡德.一種輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨裝置[P].中國(guó)專利：CN101134175B.2010-9-29.

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2012-06-27；

呂 光