論大型中卸烘干磨低耗與高產(chǎn)的管理措施

【摘要】本文結(jié)合中卸烘干原料磨的實(shí)際生產(chǎn)，從工藝、機(jī)械管理等方面入手，實(shí)施精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)大型中卸磨的低耗與高產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】中卸烘干磨；低耗；高產(chǎn)；管理

引言

近幾年來(lái)，我國(guó)水泥行業(yè)新型干法水泥生產(chǎn)線的建設(shè)突飛猛進(jìn)，大型球磨機(jī)投入到水泥生產(chǎn)企業(yè)。尤其是日產(chǎn)3000噸以下的新型干法生產(chǎn)線多采用球磨機(jī)。例如日產(chǎn)1000噸生產(chǎn)線多選用φ3.8m×7.5m風(fēng)掃烘干磨、日產(chǎn)2500噸生產(chǎn)線多選用φ4.6m×（10+3.5）m烘干中卸磨、日產(chǎn)3000噸生產(chǎn)線多選用φ5.0m×10.5m風(fēng)掃烘干磨。相對(duì)立磨投資大、運(yùn)轉(zhuǎn)率低、維修難度大、對(duì)原料適應(yīng)性差等特點(diǎn)，球磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、維修簡(jiǎn)單，原料適應(yīng)性強(qiáng)。因此大型中卸烘干磨仍是眾多水泥企業(yè)的優(yōu)選，但其缺點(diǎn)是產(chǎn)量低，電耗高。我公司2500t/d新型干法熟料生產(chǎn)線，生料制備采用由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院自主開(kāi)發(fā)的Φ4.6m×（10+3.5）m烘干兼粉磨的中卸式原料磨，自2004年投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整，工況已運(yùn)行正常，磨機(jī)臺(tái)時(shí)穩(wěn)定在210t/h左右，噸生料成品電耗控制在22.5kWh左右。

本文結(jié)合生產(chǎn)操作與管理實(shí)踐，從工藝、機(jī)械管理方面，談?wù)動(dòng)绊懄?.6m×（10+3.5）m中卸烘干原料磨工況和產(chǎn)量穩(wěn)定的因素，實(shí)施精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)磨機(jī)低耗、高產(chǎn)。

1、生料制備系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備配置

生料制備系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備配置見(jiàn)表1。

表1 生料制備系統(tǒng)主要設(shè)備配置

2、工藝管理

2.1“均衡穩(wěn)定”的操作思想，對(duì)穩(wěn)定磨機(jī)工況和產(chǎn)量是必要的

烘干粉磨是將原料烘干和粉磨兩個(gè)工序在磨機(jī)系統(tǒng)同時(shí)完成，并利用窯尾預(yù)熱器廢氣作為烘干介質(zhì)。實(shí)現(xiàn)磨機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)的最優(yōu)控制必然要求原料配料、烘干及粉磨三個(gè)環(huán)節(jié)均衡穩(wěn)定地協(xié)調(diào)進(jìn)行，任何環(huán)節(jié)的波動(dòng)，必然引起磨機(jī)生產(chǎn)的變化，如不及時(shí)調(diào)整，甚至?xí)斐缮a(chǎn)過(guò)程的紊亂。例如，當(dāng)某種原料水分變化特別是有較大變化時(shí)，原料配比必然要發(fā)生變化，隨之要求對(duì)烘干用熱風(fēng)的溫度或風(fēng)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；原料水分及配比的變化，又引起易磨性的變化，對(duì)磨機(jī)的負(fù)荷控制也要作出相應(yīng)的調(diào)整。哪一個(gè)環(huán)節(jié)不能隨客觀變化作出相應(yīng)的及時(shí)的調(diào)整，都會(huì)影響正常生產(chǎn)。同樣，由于種種原因引起的粉磨過(guò)程變化，必然會(huì)引起原料粉磨及烘干過(guò)程的變化；物料烘干過(guò)程的變化，也必然引起磨機(jī)負(fù)荷控制的變化及各種原料喂入量的相應(yīng)調(diào)整。因此，“均衡穩(wěn)定”對(duì)于磨機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)的最優(yōu)控制是必要的，樹(shù)立“均衡穩(wěn)定”的操作思想，對(duì)穩(wěn)定磨機(jī)工況和產(chǎn)量是必要的。

2.2影響磨機(jī)工況與臺(tái)時(shí)穩(wěn)定的工藝因素

2.2.1出磨生料成品細(xì)度控制

磨機(jī)臺(tái)時(shí)大小與細(xì)度控制要求相關(guān)。在不影響回轉(zhuǎn)窯的煅燒情況下，生料細(xì)度控制指標(biāo)可適當(dāng)?shù)胤艑?，相?yīng)地能提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)。因?yàn)檫^(guò)細(xì)的生料粉有以下幾個(gè)不利方面：過(guò)細(xì)的生料粉在預(yù)熱器管道中停留時(shí)間短，更容易從某級(jí)預(yù)熱器飛逸至上一級(jí)預(yù)熱器，從而將接受到的熱量帶至上一級(jí)，增加熱耗；過(guò)細(xì)的生料粉更容易進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)，增加需要處理的粉塵量，既浪費(fèi)熱能又浪費(fèi)電能；細(xì)粉容易結(jié)團(tuán)，不利于出庫(kù)及均化，造成更不均齊的顆粒，更不利于在預(yù)熱器及窯內(nèi)的傳熱和煅燒。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，我公司出磨生料細(xì)度控制指標(biāo)由原來(lái)的≤15%調(diào)整為≤17%（R80的篩子篩余量）。

2.2.2物料性能

2.2.2.1入磨物料的粒度

我公司生料采用四組分配料：石灰石，砂巖，粉煤灰和鐵粉。入磨物料粒度發(fā)生變化，主要體現(xiàn)在出磨生料細(xì)度方面。在磨機(jī)喂料不變的情況下，細(xì)度將隨入磨物料粒度的增大而變粗。對(duì)于難磨的石灰石和砂巖，是控制的重點(diǎn)。我公司無(wú)固定的石灰石、砂巖礦山，進(jìn)廠礦點(diǎn)比較雜，對(duì)此，從源頭抓起，制定了進(jìn)廠石灰石、砂巖塊徑、品位等工藝控制指標(biāo)，杜絕塊徑超標(biāo)、雜質(zhì)含量超標(biāo)的入廠。為下一道破碎預(yù)均化工序創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。在保證細(xì)度合格的前提下，若提高生料磨機(jī)臺(tái)時(shí)，需嚴(yán)格控制入磨物料粒度。我公司的砂巖物料粒度控制小于15mm，石灰石粒度控制小于25mm。特別是對(duì)于石灰石的破碎制定了定點(diǎn)抽檢制度，要求石灰石粒度合格率在90%以上。

2.2.2.2入磨物料的易磨性

易磨性表示物料被粉磨的難易程度。入磨物料的易磨性發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致物料粉磨時(shí)間產(chǎn)生變化。難磨的物料，需要粉磨時(shí)間長(zhǎng)，磨機(jī)喂料量需相應(yīng)減少，反之，可以增加喂料量，提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。我公司生料配料組分中采用的粉煤灰來(lái)源于兩部分：一是大型火電廠的排灰；二是小火電廠的排灰。前者燒失量為5%左右且化學(xué)成分氧化鋁含量穩(wěn)定，后者燒失量偏高（12%～20%）且化學(xué)成分不穩(wěn)定。兩者成分差別大（主要體現(xiàn)于氧化鋁、氧化硅、燒失量），影響到了粉煤灰摻加量的變化。當(dāng)粉煤灰燒失量偏高時(shí)，粉煤灰鋁含量下降，其下料量升高，入磨物料的易磨性提高，物料需要粉磨的時(shí)間就會(huì)減少，磨機(jī)產(chǎn)量能夠提高產(chǎn)量。對(duì)磨機(jī)工況與產(chǎn)量的穩(wěn)定影響很大。為此，加強(qiáng)兩種灰搭配力度，大型電廠排出的灰（即低燒失量的粉煤灰）入庫(kù)通過(guò)計(jì)量設(shè)備入磨，小型火電廠排出的灰（即高燒失量的粉煤灰）與石灰石混合搭配布入石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，均化混合后，入石灰石調(diào)配庫(kù)通過(guò)計(jì)量入磨。

2.2.2.3入磨物料的水分

入磨物料的水分過(guò)高，會(huì)造成糊磨、粘隔倉(cāng)板，使粉磨過(guò)程難以順利進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)造成糊球悶?zāi)?，?dǎo)致磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降。但少量水分可以降低磨溫，有利于減少靜電效應(yīng)，加之水的極性劈裂作用將會(huì)提高粉磨效率。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)，入磨物料平均水分不宜大于5%。我公司入磨物料和出磨生料的水分控制標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

2.2.3選粉機(jī)設(shè)備及其循環(huán)負(fù)荷、選粉效率的變化

選粉設(shè)備結(jié)構(gòu)的變更、正常喂料情況下的循環(huán)負(fù)荷變化均會(huì)導(dǎo)致出磨生料細(xì)度的波動(dòng)，從而影響到磨機(jī)產(chǎn)量的變化。此外，選粉機(jī)內(nèi)殼破裂、風(fēng)葉脫落、內(nèi)殼下料管堵塞等，也會(huì)造成產(chǎn)品細(xì)度的波動(dòng)，影響選粉機(jī)的選粉效率。細(xì)度的波動(dòng)導(dǎo)致入磨喂料量的作出相應(yīng)的調(diào)整，影響到磨機(jī)工況和產(chǎn)量的穩(wěn)定。

2.3運(yùn)轉(zhuǎn)中的操作調(diào)整因素

2.3.1主要控制參數(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用

磨機(jī)負(fù)荷控制主要是根據(jù)以下6個(gè)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的：（1）磨機(jī)工作電流；（2）出磨斗式提升機(jī)電流；（3）粗磨倉(cāng)音響電耳；（4）兩倉(cāng)差壓；（5）出磨氣體溫度；（6）入庫(kù)斗式提升機(jī)電流。任何一項(xiàng)參數(shù)發(fā)生變化都能說(shuō)明一種傾向，但考慮到檢測(cè)儀表本身有可能出現(xiàn)病變，一般至少根據(jù)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)來(lái)綜合判斷。例如粗倉(cāng)差壓上升，出磨斗式提升機(jī)電流下降，可判斷為粗倉(cāng)有飽磨現(xiàn)象，就要采取減喂料量或增大抽力等措施來(lái)干預(yù)它，以保證粉磨工序的正常進(jìn)行。

當(dāng)然除了這些外，還可以通過(guò)氣體入磨抽力來(lái)判斷磨內(nèi)粉磨工況，例如：正常運(yùn)行中細(xì)倉(cāng)入口抽力突然增大，即為細(xì)倉(cāng)出現(xiàn)空磨現(xiàn)象，操作員要立即和現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系，檢查入細(xì)倉(cāng)回粉斜槽，如果斜槽還堵，巡檢工要快速將回粉分料擋板置于粗倉(cāng)，并通知中控操作員迅速減料甚至止料進(jìn)行處理。

2.3.2控制調(diào)整原則

（1）風(fēng)量的調(diào)整。風(fēng)量充足是大規(guī)格的中卸式烘干磨烘充分發(fā)揮烘干和粉磨能力的根本。首先，在設(shè)備工作性能允許和成品細(xì)度合格的情況下，采用循環(huán)風(fēng)機(jī)大拉風(fēng)、選粉機(jī)高轉(zhuǎn)速操作方法。其次，風(fēng)量和喂料量?jī)烧呦嗥ヅ?，風(fēng)量是頭，喂料量是尾，二者必須相匹配，增加磨機(jī)喂料量，拉風(fēng)量必需充足，因?yàn)槲锪系暮娓尚Ч?、物料在磨機(jī)的流速快慢都取決于風(fēng)量的大小。

（2）循環(huán)負(fù)荷的調(diào)整。磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷的大小，與成品細(xì)度、選粉效率和喂料量三者之間有著密切關(guān)系。生料易燒性好時(shí)，適當(dāng)放寬細(xì)度指標(biāo)，可以保持穩(wěn)定的循環(huán)負(fù)荷，增加喂料量；或者穩(wěn)定喂料量，降低循環(huán)負(fù)荷。物料易磨性好、研磨體級(jí)配合理，會(huì)使選粉效率高，這樣可以降低循環(huán)負(fù)荷，或者穩(wěn)定循環(huán)負(fù)荷增加喂料量。在正常情況下，循環(huán)負(fù)荷的大小，取決于喂料量，增加喂料量，磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷會(huì)相應(yīng)增加。在操作中，控制較高的循環(huán)負(fù)荷是提高產(chǎn)量的必要條件。當(dāng)然循環(huán)負(fù)荷過(guò)高，會(huì)影響到出磨斗提和選粉機(jī)的安全運(yùn)行。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際摸索，循環(huán)負(fù)荷控制為450%-500%之間。

（3）回粉分配的調(diào)整。生料回粉分配可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況加以摸索調(diào)整，取得最佳的分配方式。工藝設(shè)計(jì)建議三七分，粗倉(cāng)與細(xì)倉(cāng)分料比例為3：7。我公司生料制備過(guò)程中，粉煤灰摻加量較高（8%以上）有明顯的助磨作用，就把回粉全部打入細(xì)倉(cāng)，這種操作方式一直沿用到現(xiàn)在，運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好。

（4）杜絕發(fā)生悶?zāi)?、飽磨工藝事故。它是穩(wěn)定磨機(jī)工況、產(chǎn)量的大忌，在操作中應(yīng)加以避免。

3、機(jī)械管理

3.1合理的研磨體級(jí)配

隨著磨機(jī)的運(yùn)行，鋼球的磨損消耗，鋼球級(jí)配的變化會(huì)造成磨機(jī)研磨能力下降，應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行補(bǔ)球，定期進(jìn)行清倉(cāng)、保持球量和球的平均直徑，確定合理的級(jí)配以減少出磨生料細(xì)度的波動(dòng)，為穩(wěn)定和提高磨臺(tái)時(shí)打下基礎(chǔ)。在實(shí)際生產(chǎn)中我們摸索出了研磨體級(jí)配見(jiàn)表3所示。

3.1.1做好鋼球的使用記錄

包括各種直徑鋼球的重量、供貨廠家、裝入日期、磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、產(chǎn)量，每次清倉(cāng)結(jié)果及補(bǔ)充鋼球的記錄，建立健全磨機(jī)“技術(shù)臺(tái)賬”。

3.1.2定期對(duì)磨機(jī)內(nèi)鋼球清倉(cāng)

對(duì)鋼球仔細(xì)分撿、磨損測(cè)定并根據(jù)磨機(jī)已知產(chǎn)量計(jì)算鋼球損耗。此項(xiàng)工作比較繁雜費(fèi)力，因此應(yīng)認(rèn)真詳細(xì)完成，否則失去了定期清倉(cāng)的意義。

3.1.3定期計(jì)算磨損率

定期對(duì)磨機(jī)襯板、隔倉(cāng)板、卸料板測(cè)量、檢查。計(jì)算配件的磨損率，為定期更換提供數(shù)據(jù)。

3.1.4重視磨機(jī)電耳的利用

一般大型中卸磨都配置了電耳料量測(cè)定儀。通過(guò)它可及時(shí)獲得磨機(jī)內(nèi)鋼球及襯板狀態(tài)的有關(guān)信息。它能準(zhǔn)確反映磨機(jī)內(nèi)物料量、鋼球及襯板狀態(tài)的變化，避免磨機(jī)內(nèi)因物料過(guò)少時(shí)鋼球做功造成浪費(fèi)；磨機(jī)內(nèi)物料過(guò)多時(shí)對(duì)鋼球的做功形成阻力，降低磨機(jī)粉磨能力。它對(duì)保持磨機(jī)喂料量和磨機(jī)內(nèi)物料填充量的合理與穩(wěn)定，有著很好的參考作用，值得加以重視。

3.2生料制備系統(tǒng)的密封

磨機(jī)工況的穩(wěn)定、產(chǎn)量穩(wěn)定需要相對(duì)穩(wěn)定的通風(fēng)量、風(fēng)速。生料制備系統(tǒng)通風(fēng)管道布置較復(fù)雜、風(fēng)路閥門（包括熱風(fēng)閥門和冷風(fēng)閥門）設(shè)置較多，相應(yīng)的因磨損等原因造成的漏風(fēng)點(diǎn)也會(huì)增多。由于該系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，外界的冷風(fēng)容易進(jìn)入，造成系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)量的變化、風(fēng)速的變化，會(huì)影響到磨機(jī)物料的流動(dòng)，對(duì)磨機(jī)工況與產(chǎn)質(zhì)量的有很大的影響。若系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，造成磨機(jī)內(nèi)風(fēng)量和風(fēng)速降低，物料流速下降，既造成磨機(jī)喂料量減少，又造成系統(tǒng)烘干效果下降。同時(shí)會(huì)增加系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)、磨機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)工作負(fù)荷，增加能耗。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)定期檢查各通風(fēng)管道，加強(qiáng)密封，消除因漏風(fēng)對(duì)磨機(jī)工況穩(wěn)定和高產(chǎn)的影響。

3.3設(shè)備的維護(hù)

堅(jiān)持“逢停必檢、逢停必修”和定期維護(hù)相結(jié)合的原則，對(duì)磨機(jī)和其附屬設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)，杜絕設(shè)備疲勞或帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)采用變頻技術(shù)

我公司生料制備系統(tǒng)兩臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)相繼采用了變頻技術(shù)，節(jié)電效果明顯，噸生料成品電耗下降了約1.5kWh。

3.5計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠

新型干法熟料生產(chǎn)線具有較高的自動(dòng)化程度，計(jì)量?jī)x表就是中控操作員的眼睛，它反饋的數(shù)據(jù)是生產(chǎn)中控制工藝參數(shù)的重要依據(jù)。各處的壓力、溫度顯示偏差過(guò)大或物料量顯示偏差過(guò)大，都會(huì)為操作員帶來(lái)誤導(dǎo)，系統(tǒng)操作參數(shù)就難以確定。同時(shí)，不少生產(chǎn)事故的發(fā)生及隱性損失都會(huì)從計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)中找到原因。所以，它的準(zhǔn)確可靠，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)有著重要意義。在生產(chǎn)中，計(jì)量?jī)x表宜做到定期校驗(yàn)，保證其準(zhǔn)確可靠。

4、結(jié)束語(yǔ)

大型中卸磨磨機(jī)精細(xì)化管理的目標(biāo)：以低的電耗、料耗、球耗，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高臺(tái)產(chǎn)；延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，以較低的維修費(fèi)用實(shí)現(xiàn)低故障率、高運(yùn)轉(zhuǎn)率。但影響磨機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的因素較多，本文僅從工藝和和機(jī)械管理兩方面分析了如何實(shí)施Φ4.6m×（10+3.5）m中卸烘干原料磨精細(xì)化操作與管理的方法。在實(shí)際生產(chǎn)中，仍需結(jié)合本廠實(shí)際，在技術(shù)管理與操作技術(shù)方面多多總結(jié)與實(shí)踐，更好地搞好大型中卸磨生產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。