水泥粉磨系統(tǒng)異常案例分析及解決措施(五)

鄒偉斌

中國建材工業(yè)經(jīng)濟研究會水泥專業(yè)委員會，北京 100024

水泥粉磨系統(tǒng)異常案例分析及解決措施(五)

鄒偉斌

中國建材工業(yè)經(jīng)濟研究會水泥專業(yè)委員會，北京 100024

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機均為以籠式選粉機為代表的第三代高效選粉機，或以其分級原理逐步演變而成的新型選粉機。在演變過程中得以持續(xù)改進(jìn)、完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，如對撒料方式、進(jìn)風(fēng)方式、籠型轉(zhuǎn)子及導(dǎo)風(fēng)葉片結(jié)構(gòu)、強化二次選粉等功能的改進(jìn)，又在分級性能不斷完善中產(chǎn)生新的提高。相關(guān)案例證明，以上改進(jìn)的結(jié)果，提高了選粉機的技術(shù)性能，選粉效率不斷提高，如45μ m篩余的選粉效率可達(dá)到85%甚至以上，對喂料中的成品選凈度又有大幅提高，顯著降低了循環(huán)負(fù)荷，實現(xiàn)了粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電、增效。

選粉效率 粉磨電耗 分散不均 風(fēng)管堵塞

0 引言

“磨后選粉是保證”，雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)或一級閉路水泥粉磨系統(tǒng)中，要求磨尾必須有一臺高效率的成品分級設(shè)備，能夠及時分離出磨物料中的成品。粉磨系統(tǒng)運行過程中，成品選粉機必須具備更高、更優(yōu)秀的分級能力，即高的選粉效率。而選粉機的效率，均勻分散是前提、高效分級是關(guān)鍵、有效收集是保證。采用高效率成品選粉機對于充分挖掘系統(tǒng)增產(chǎn)潛力、降低粉磨電耗至關(guān)重要。

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機均為以籠式選粉機為代表的第三代高效選粉機，或以其分級原理逐步演變而成的新型選粉機。在演變過程中得以持續(xù)改進(jìn)、完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，如對撒料方式、進(jìn)風(fēng)方式、籠型轉(zhuǎn)子及導(dǎo)風(fēng)葉片結(jié)構(gòu)、強化二次選粉等功能的改進(jìn)，又在分級性能不斷完善中產(chǎn)生新的提高。以上改進(jìn)的結(jié)果，最終反映在選粉機的技術(shù)性能上，則是選粉效率不斷提高，如45μ m篩余的選粉效率可達(dá)到85%甚至以上，對喂料中的成品選凈度又有大幅提高，顯著降低循環(huán)負(fù)荷，實現(xiàn)粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電、增效。本期結(jié)合成品選粉機部分異常案例，展示水泥粉磨系統(tǒng)選粉機的改進(jìn)成果。

1 選粉機選粉效率低

1.1 H公司粉磨系統(tǒng)配置

采用170-140輥壓機（物料通過量710 t/h～ 830 t/h，主電機功率1 250 kW-10 kV-89 A（額定電流）×2）+VRP1000選粉機+Φ 4.2 m×13 m雙倉管磨機（主電機功率3 350 kW-10 kV-239 A（額定電流）、研磨體實際裝載量240 t，主減速器MFY355，速比i=46.97，磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.75 r/min，一倉長度3.25 m，裝載量80 t；二倉長度9.25 m+五圈高度950 mm活化環(huán)，裝載量180 t）+O-Sepa N-4000選粉機（主軸電機功率240 kW，喂料能力720 t/h，選粉能力240 t/h，系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量265 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機功率630 kW）+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

1.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

45μ m選粉效率低于50%，生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量為180 t/h（成品比表面積≥360 m2/kg±10 m2/kg），統(tǒng)粉磨電耗36 kWh/t。

1.3 技術(shù)診斷分析

系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷高（R45＞250%），選粉效率低（＜50%），對成品的選凈度低。應(yīng)綜合改造選粉機，提高選粉效率，降低循環(huán)負(fù)荷，實現(xiàn)系統(tǒng)增產(chǎn)，降低粉磨電耗。

1.4 采取的技術(shù)措施與效果

重點對O-Sepa N-4000選粉機內(nèi)部撒料裝置、三次進(jìn)風(fēng)方式以及下錐體進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)改造，徹底解決了撒料不均、選粉機內(nèi)部空氣流場不均等問題，實現(xiàn)了水泥的均勻分散，為良好分級創(chuàng)造了先決條件。三次風(fēng)的切向進(jìn)入，減小了進(jìn)風(fēng)阻力的同時強化了二次選粉功能。下錐體的延長，使選粉機內(nèi)部空氣流場趨于穩(wěn)定，更有利于水泥分級。改造后，R45≥70%，循環(huán)負(fù)荷降至150%以下，P·O42.5級水泥產(chǎn)量由180 t/h提高至210 t/h，增幅16.7%。系統(tǒng)粉磨電耗降至31 kWh/t，噸水泥節(jié)電5 kWh/t。按年產(chǎn)120萬t水泥計，年可節(jié)電600萬度，節(jié)電效益達(dá)360萬元（改造過程中系統(tǒng)裝機功率保持不變）。

2 進(jìn)料管道堵塞物料

2.1 Q公司粉磨系統(tǒng)配置

采用160-140輥壓機（物料通過量780 t/h，主電機功率1 120 kW-10 kV-76 A×2）+V選+Φ 4.2 m× 13 m雙倉管磨機（主電機功率3 550 kW-10 kV-243 A，研磨體裝載量240 t，主減速器JS150B，速比i=47.295∶1，磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min，一倉長度3.0 m，二倉長度9.50 m+六圈高度900 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-4000選粉機（主軸電機功率220 kW，喂料能力720 t/h，選粉能力240 t/h，系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量260 000 m3/h，風(fēng)壓7 000 Pa，電機功率630 kW）+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

2.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常時，生產(chǎn)P·O42.5級水泥（成品比表面積380 m2/kg±15 m2/kg）產(chǎn)量185 t/h，系統(tǒng)粉磨電耗34 kWh/t。隨著時間的推移，在質(zhì)量指標(biāo)不變的前提下，系統(tǒng)產(chǎn)量逐漸降低至175 t/h，粉磨電耗上升至36 kWh/t左右。

2.3 技術(shù)診斷分析

取樣測試入磨、出磨、成品、回料45μ m篩余選粉效率比正常時降低7%左右。回料中有部分成品未能分選出，判斷選粉機段出現(xiàn)異常狀況。通過檢查發(fā)現(xiàn)：成品選粉機的四個進(jìn)料管中有一個堵塞（堵塞的進(jìn)料管溫度低，通過測溫槍或手感均可判斷），因進(jìn)料不均勻（撒料盤上不能相對均勻布料），導(dǎo)致撒料、分散不均，降低了選粉機分級效率及系統(tǒng)產(chǎn)量。

2.4 采取的技術(shù)措施與效果

對堵塞的進(jìn)料管進(jìn)行清理，滿足四口均勻進(jìn)料，使入機物料能夠相對均勻分散，選粉效率及系統(tǒng)產(chǎn)量、粉磨電耗恢復(fù)正常水平。

3 物料綜合水分大

3.1 L公司粉磨系統(tǒng)配置

采用140-65輥壓機（物料通過量330 t/h，主電機功率500 kW-10 kV-42 A×2）+V選+Φ 3.2 m× 13 m雙倉管磨機（主電機功率1 600 kW-10 kV-109 A，研磨體裝載量129 t，主減速器MBY1000，速比i=6.3，磨機筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/min，一倉長度3.0 m，二倉長度9.5 m+五圈高度750 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-1500選粉機（喂料能力227 t/h、選粉能力54～90 t/h，主軸電機功率90 kW，系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量115 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機功率315 kW）+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

3.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常時，生產(chǎn)P·C32.5級水泥產(chǎn)量96 t/h（成品比表面積380±10 m2/kg），系統(tǒng)電耗32 kWh/t。當(dāng)入磨物料綜合水分升至2.5%左右時，45μ m選粉效率降低至40%；臺時產(chǎn)量降至65 t/h，粉磨電耗上升至37 kWh/t。

3.3 技術(shù)診斷分析

檢查O-Sepa N-1500選粉機，發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)管存在物料堆積、堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)風(fēng)靜葉片粘附較嚴(yán)重（見圖1），這是選粉效率下降、系統(tǒng)產(chǎn)量降低、粉磨電耗高的根本原因。

圖1 選粉機一次風(fēng)管道堵塞（左）與粘附的導(dǎo)風(fēng)靜葉片

3.4 采取的技術(shù)措施與效果

控制混合材水分，將入磨物料綜合水分降至1.5%以下，并堅持利用停機時間徹底清理一次風(fēng)管道及粘附的導(dǎo)風(fēng)葉片，確保選粉機內(nèi)部有穩(wěn)定的分級氣體流場，R45提高至60%，系統(tǒng)產(chǎn)量恢復(fù)到原正常狀態(tài)。同時，對磨內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)改造，P·C32.5級水泥產(chǎn)量達(dá)到105 t/h（成品比表面積380 m2/kg），系統(tǒng)電耗降至29.1 kWh/t。

4 導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損嚴(yán)重

4.1 X公司粉磨系統(tǒng)配置

采用160-120輥壓機（物料通過量675 t/h，主電機功率900 kW-10 kV-63 A×2）+V選+Φ3.8 m× 13 m雙倉管磨機（主電機功率2 500 kW-10 kV-185 A，研磨體裝載量180 t、主減速器J S130C、速比i=44.588:1，磨機筒體工作轉(zhuǎn)速16.6 r/min，一倉長度3.25 m，二倉長度9.25 m+五圈高度850 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-3000選粉機（主軸電機功率160 kW，喂料能力540 t/h，選粉能力108 t/h，主軸電機功率160kW，系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量215 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機功率500 kW）+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

4.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常生產(chǎn)中，采用烘干?；郀t礦渣作混合材，摻入量10%，生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量150 t/h，（成品比表面積370±15 m2/kg），系統(tǒng)電耗32 kWh/t。后來出現(xiàn)產(chǎn)量下降，降至134 t/h，電耗上升至35 kWh/t。

4.3 技術(shù)診斷分析

對入磨、出磨及成品、回料取樣，以45μ m篩余測定選粉效率，比正常生產(chǎn)時降低8%左右，對出磨物料中的成品選凈度下降，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷高，造成產(chǎn)量下降、電耗上升。檢查選粉機內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損嚴(yán)重。原因是礦渣、熟料等物料硬度較大，結(jié)果導(dǎo)致選粉機內(nèi)部分級氣體流場紊亂，顯著降低選粉效率。

4.4 采取的技術(shù)措施與效果

及時更換損壞的導(dǎo)風(fēng)靜葉片，更換后成品選粉機選粉效率提高，系統(tǒng)產(chǎn)量及粉磨電耗恢復(fù)至正常狀態(tài)。

5 結(jié)束語

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機均為以籠式選粉機為代表的第三代高效選粉機，或以其分級原理逐步演變而成的新型選粉機。在實際應(yīng)用過程中得以持續(xù)改進(jìn)，并完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)（包括新技術(shù)與新材料的應(yīng)用），又在分級性能不斷改進(jìn)中產(chǎn)生新的提高。對高效率籠式選粉機的高效實用，筆者總結(jié)出以下幾點經(jīng)驗：

（1）“均勻分散是前提”。必須有一個結(jié)構(gòu)良好的撒料裝置，能夠使入機物料形成均勻、分散的料幕；能夠形成一個合適、穩(wěn)定的氣體流場，使粗、細(xì)粉能盡快的分離。

（2） “高效分級是關(guān)鍵”。必須有一個強有力的分級界面，而且分級力能夠方便地調(diào)節(jié)；同時，還要有一個高效的二次選粉裝置，為高效率分級提供可靠的技術(shù)保證。

（3）“有效分級是保證”。必須有一個高效的捕集系統(tǒng)，確保分級出的成品能夠得到有效收集。

（4）選粉機的循環(huán)負(fù)荷及選粉效率與出磨細(xì)度、回料細(xì)度密切相關(guān)。對于輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，經(jīng)擠壓分級后的入磨物料粒徑縮小、微觀裂紋的存在使易磨性顯著改善，循環(huán)負(fù)荷一般在50%～120%范圍內(nèi)（45μ m篩余），大多數(shù)應(yīng)用在70%～110%甚至130%，上限值以不超過150%為宜。在此范圍內(nèi)，隨著循環(huán)負(fù)荷提高，系統(tǒng)產(chǎn)量增加，粉磨電耗降低。但循環(huán)負(fù)荷越高，選粉效率與細(xì)粉回收率越低。高循環(huán)負(fù)荷會導(dǎo)致系統(tǒng)中物料循環(huán)量大、產(chǎn)量處于低水平運行狀態(tài)、粉磨電耗反而增高。

（5）選粉機分級籠型轉(zhuǎn)子葉片與導(dǎo)風(fēng)靜葉片長期在高粉塵濃度環(huán)境中承受高速氣流沖刷，應(yīng)選用抗沖蝕磨損性能優(yōu)良的高硬度耐磨材料，尤其是導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損后，會引起選粉機內(nèi)部分級氣體流場紊亂、不均，選粉效率顯著降低，應(yīng)及時更換處理。

（6）水泥粉磨工藝屬于系統(tǒng)工程，應(yīng)用系統(tǒng)工程方法分析、解決整個系統(tǒng)問題。僅對選粉機提高選粉效率改造，一般可使粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)幅度達(dá)到10%甚至15%以上。但若同時對管磨機子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改造、調(diào)整，可大幅提高磨內(nèi)磨細(xì)能力，能夠創(chuàng)造更多的出磨成品供給選粉機分選，則系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電效果更顯著。

（7）閉路粉磨系統(tǒng)中選配的成品選粉機具備高的選粉效率與高的分級精度，可將出磨物料中的成品顆粒與較粗顆粒及時分離開，有效減少管磨機內(nèi)部“過粉磨”現(xiàn)象。在實現(xiàn)粉磨系統(tǒng)高產(chǎn)、低耗的前提下，能夠充分利用低谷電，獲得低電耗與低電價雙贏。

2016-08-10）

TQ172.632

B

1008-0473(2016)05-0049-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.05.009