Φ3.8×13 m閉路水泥磨的技改

許維芳，楊祥和，李亮平

（南京中聯(lián)水泥有限公司，江蘇 南京 211123）

0 引言

南京中聯(lián)水泥公司一臺Φ3.8×13 m閉路水泥磨，選粉機選粉效率與分級精度低、選粉機選型偏大且結(jié)構(gòu)不合理，主排風(fēng)機選型偏大，系統(tǒng)阻力過高，磨機一倉階梯襯板磨損嚴(yán)重、提升能力弱、破碎能力下降明顯，磨機臺時產(chǎn)量低，單位電耗高。因此，2013年對該粉磨系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，改變工藝設(shè)計中不合理的配置，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

1 系統(tǒng)設(shè)備原有配置情況

水泥磨技改前主機設(shè)備配置見表1。

2 粉磨過程中的篩分分析

為了解水泥磨系統(tǒng)技改前的運行狀態(tài)，在系統(tǒng)正常運行時進(jìn)行了取樣篩分分析，其結(jié)果見表2。

從表2可以發(fā)現(xiàn)：

表1 水泥磨系統(tǒng)原設(shè)備配置表

表2 水泥磨系統(tǒng)樣品篩分分析

（1）配套的GAP-2500選粉機的選粉效率較低（50%左右）、循環(huán)負(fù)荷較高（145%左右），運行情況不理想；

（2）從回磨粗粉樣的粒度分布情況也可佐證選粉機的運行狀態(tài)，該料樣中含有大量的合格成品（達(dá)67.7%、且≤45 um的顆粒含量也在20%以上），這主要是因為該類型選粉機的結(jié)構(gòu)與進(jìn)風(fēng)方式?jīng)Q定了其選粉室內(nèi)的流場分布不均勻、且無二次分選作用，造成其選粉效率與分級精度較低。

由目前選粉機的運行狀況與回磨粗粉的粒度分布情況分析，就現(xiàn)有選粉機進(jìn)行技術(shù)改造或更換選用新型高效選粉機，使其選粉效率提高至65%，并盡可能將回磨粗粉中≤45 um的顆粒選出，系統(tǒng)產(chǎn)量將有明顯提高，同時也能保證成品的比表面積。

3 系統(tǒng)主要問題

（1）系統(tǒng)臺時產(chǎn)量低，臺時產(chǎn)量只有79 t/h；單位產(chǎn)品電耗高，粉磨電耗高達(dá)39 kW·h/t。

（2）選粉機選粉效率與分級精度低、選型偏大且結(jié)構(gòu)不合理。

其結(jié)構(gòu)的不合理主要反映在以下幾個方面：一是選粉機的處理風(fēng)量（含出磨尾氣）全部由水平蝸殼式的一次進(jìn)風(fēng)口引入，致使氣流在選粉室內(nèi)的流場分布極不均勻；二是選粉機無二次分選結(jié)構(gòu)與作用，細(xì)小顆粒因顆粒團(tuán)聚等相互影響沿邊壁沉降后，再無機會被分選；三是選粉機采用下出風(fēng)方式，含塵氣流的氣路存在上下往復(fù)情況，使其氣流阻力過大；四是因其結(jié)構(gòu)原因，選粉機本體磨損嚴(yán)重。

（3）主排風(fēng)機選型偏大、系統(tǒng)阻力過高。因與選粉機配套的需要，主排風(fēng)機與國內(nèi)同類粉磨系統(tǒng)相比選型過大，常規(guī)系統(tǒng)配400 kW的主排風(fēng)機已夠用。而現(xiàn)系統(tǒng)配800 kW的風(fēng)機還需滿載運行，這主要是由于分選系統(tǒng)的選型不合理與氣路的不順暢造成的，也直接導(dǎo)致系統(tǒng)的產(chǎn)品電耗過高。

（4）磨機一倉階梯襯板磨損嚴(yán)重、提升能力弱，破碎能力下降明顯。

4 技改措施

在保證水泥磨產(chǎn)能的情況下，尋求設(shè)備動力最低配置，對進(jìn)廠的安裝使用成套設(shè)備，勤于分析、研究，針對工藝特點、熟料及混合材的易磨性，對配套設(shè)備進(jìn)行技改，發(fā)揮產(chǎn)能，降低消耗。經(jīng)改造，系統(tǒng)動力配備有明顯幅度的降低。

（1）因選粉機配置過大，設(shè)備能力不能充分發(fā)揮，電機功率配備過大，因此將原有的GAP2500選粉機更換為NG-2000選粉機，NG-2000高效渦流選粉機技術(shù)參數(shù)見表3。

（2）水泥磨系統(tǒng)風(fēng)機配置過大，造成電耗高的問題，因此將原有的磨機系統(tǒng)CTM25-19F-13風(fēng)機更換為XY6D-SY2250F風(fēng)機，電機功率減少400 kW。

表3 選粉機技術(shù)參數(shù)

（3）主排風(fēng)機安裝變頻調(diào)速。

（4）管道改造，降低風(fēng)阻。梳理風(fēng)管線路，減少原有的兩個風(fēng)管彎頭，由兩個900彎頭改為1200，管道縮短了12 m,減小了風(fēng)管阻力。

（5）選粉機系統(tǒng)中加設(shè)收塵管道，與另一臺設(shè)備共用收塵器。管道上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)閥，控制收塵風(fēng)量的大小，讓小部分循環(huán)風(fēng)進(jìn)入收塵器，使選粉機處于微負(fù)壓操作，可以進(jìn)一步降低循環(huán)風(fēng)機中粉塵濃度，也可以降低系統(tǒng)溫度，提高選粉機負(fù)壓點位置，提高選粉效率。增加該系統(tǒng)以后，出磨水泥溫度隨之降低，在供應(yīng)大體積混凝土工程時，工地要求水泥溫度低于70℃，一般水泥磨不易達(dá)到要求，本系統(tǒng)增加了溫度調(diào)整的手段。在夏天混凝土攪拌站需降低水泥溫度時，該系統(tǒng)發(fā)揮了較大作用。

（6）調(diào)整水泥磨磨內(nèi)工況，對研磨體重新進(jìn)行級配調(diào)整，使磨內(nèi)通風(fēng)量合理，破碎能力和研磨能力平衡（表4）。

5 改造后的效果

（1）改造后，裝機容量功率下降422 kW。

（2）選粉機改造和主排風(fēng)機更換以后，磨內(nèi)工況好轉(zhuǎn)，采用新的配球方案，磨機臺時產(chǎn)量上升。改造后生產(chǎn)的水泥品種為P.O42.5級水泥，水泥混合材為礦渣、粉煤灰、石子、火山灰，混合材種類保持不變。在粉磨過程中，摸索選粉機的循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速，風(fēng)閥開度，制定了相應(yīng)的操作技術(shù)規(guī)程，風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制在920～940 r/min,風(fēng)閥開度固定在90%，在這種參數(shù)下，磨機臺時產(chǎn)量為83～86 t/h，3月份該磨機粉磨平均電耗達(dá)32.25 kW·h/t，噸水泥電耗下降6.75 kW·h/t。

表4 鋼球級配

（3）改造后，水泥粉磨保持穩(wěn)定：①P.O42.5級水泥，比表面積達(dá)367 m2/kg，0.045 mm篩余達(dá)8.6%。②粉磨系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷為142.6%，選粉效率達(dá)68.2%，運行指標(biāo)趨于合理，磨機臺時產(chǎn)量85.7 t/h，臺時產(chǎn)量提高6.7 t/h。

（4）改造完成后，選粉機體積變小，風(fēng)管縮短，系統(tǒng)漏風(fēng)減小，車間粉塵減少，治理了環(huán)境。主排風(fēng)機及電機配置變小，機械振動減小，減少了車間的噪聲，維護(hù)了職工健康。自改造投產(chǎn)以來，設(shè)備故障率下降，設(shè)備完好率提高4.6%。

（5）改造前，磨機臺時產(chǎn)量79 t/h,單位電耗39.0 kW·h/t;改造后，磨機臺時產(chǎn)量85.7 t/h,單位電耗32.25 kW·h/t，噸水泥電耗下降6.75 kW·h/t。南京中聯(lián)水泥公司生產(chǎn)用電電價0.65元/kW·h。新增利潤為節(jié)電利潤。2013年該磨機生產(chǎn)水泥54.66萬t，年新增利潤為：0.65×54.66×6.75=239.82萬元。