水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)管磨機(jī)的優(yōu)化

唐建成　李君明

達(dá)州市建成精鑄科技有限公司，四川 達(dá)州 635000

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水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)管磨機(jī)的優(yōu)化

唐建成李君明

達(dá)州市建成精鑄科技有限公司，四川 達(dá)州 635000

RX公司170-100輥壓機(jī)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(jī)+O-Sepa N-3500成品選粉機(jī)組成的雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)管磨機(jī)一倉階梯襯板磨損嚴(yán)重，細(xì)磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損。采用我公司自主研發(fā)的“粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細(xì)磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)、研磨體級配優(yōu)化調(diào)整技術(shù)”等對磨機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，會同上下游的其他多項技改，取得了顯著的增產(chǎn)、節(jié)電效果。

管磨機(jī)襯板優(yōu)化分向活化

0　引言

RX公司170-100輥壓機(jī)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(jī)+O-Sepa N-3500成品選粉機(jī)組成的雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，由于管磨機(jī)一倉階梯襯板磨損嚴(yán)重而降低了粗磨倉研磨體的做功能力，又因細(xì)磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損，導(dǎo)致研磨體切向滑動，盡管研磨體填充率高，但磨細(xì)能力較差、粉磨效率低、出磨成品率較低，造成系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高。另外，該系統(tǒng)管磨機(jī)上下游還存在其它問題，導(dǎo)致該系統(tǒng)生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量僅有165 t/h，噸水泥電耗高達(dá)38.1 kWh/t。RX公司積極分析系統(tǒng)存在的短板，實施改造，不僅使P·O42.5級水泥產(chǎn)量提高到210 t/h，還使噸水泥電耗降至31.8 kWh/t。本文主要介紹其對管磨機(jī)實施的優(yōu)化技術(shù)。

1　主、輔機(jī)配置及技術(shù)參數(shù)

RX公司有兩套水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)P·O42.5級水泥，改造前，單系統(tǒng)產(chǎn)量在165 t/h左右，粉磨電耗達(dá)38.1 kWh/t。該水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)設(shè)備配置見表1。

2　管磨機(jī)的優(yōu)化

2.1優(yōu)化思想及技術(shù)

表1　RX公司2號粉磨系統(tǒng)主、輔機(jī)配置及技術(shù)參數(shù)

水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，充分發(fā)揮輥壓機(jī)的高效率“料床擠壓粉磨”特性，對于粗顆粒物料實施高應(yīng)力擠壓粉碎，處理后的物料存在大量微觀裂紋，大幅度提高了物料的易磨性。將分級后的細(xì)粒徑或粉狀的物料輸送至后續(xù)管磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)與整形，部分或全部取代了管磨機(jī)一倉的粉碎功能，磨內(nèi)則發(fā)揮研磨體的“集群研磨”優(yōu)勢[1]，對粉狀物料凸顯其良好的磨細(xì)與修形能力，調(diào)控方便。所以，由管磨機(jī)制備的水泥成品顆粒級配與形貌更合理（具有較高的圓形度），使用性能更好。這說明，管磨機(jī)是雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)第二個小閉路中的關(guān)鍵設(shè)備之一，出磨物料中的成品量是由管磨機(jī)創(chuàng)造的?；诖耍Y(jié)合我公司鑄造耐磨件的優(yōu)勢，自主研發(fā)了管磨機(jī)優(yōu)化技術(shù)，賦予鑄造耐磨件以技術(shù)功能，其核心思想就是要充分發(fā)揮研磨體的“集群研磨”優(yōu)勢。這些優(yōu)化技術(shù)包括“粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細(xì)磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)、研磨體級配優(yōu)化調(diào)整技術(shù)”等多項實用技術(shù)。

2.2優(yōu)化措施

在現(xiàn)場察看中，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)管磨機(jī)一倉階梯襯板磨損嚴(yán)重，細(xì)磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損。眾所周知，一倉階梯襯板嚴(yán)重磨損會降低粗磨倉研磨體的做功能力。細(xì)磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損，研磨體會切向滑動，盡管研磨體填充率高，但磨細(xì)能力較差，粉磨效率低，出磨成品率較低，造成系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高。針對該系統(tǒng)管磨機(jī)存在的問題，我們配合業(yè)主實施了以下改造。

2.2.1采用粗磨倉新型高效率襯板與新型防磨階梯襯板

該磨機(jī)一倉有效長度3.75 m，占磨機(jī)總有效長度比例的30%，研磨體裝載量60 t，填充率26.88%。經(jīng)過連續(xù)5年運行，原用階梯襯板磨損嚴(yán)重，帶球端厚度由原始尺寸的125 mm磨損至＜90 mm（實測襯板帶球端厚度78 mm～88 mm，平均減薄厚度83 mm，磨損值42 mm，帶球端磨損比例達(dá)33.6%），對研磨體提升、沖擊高度大打折扣，會在很大程度上影響粉磨效率的正常發(fā)揮。

整倉拆除更換為我公司研制的“粗磨倉新型高效率襯板與新型防磨階梯襯板”組合使用，恢復(fù)對鋼球的提升、沖擊、粗碎能力，能夠有效卡住一倉細(xì)度，使少量小顆粒熟料與易磨性差的混合材在一倉得到?jīng)_擊破碎與充分的粗研磨，為二倉進(jìn)一步磨細(xì)創(chuàng)造條件。

2.2.2采用細(xì)磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)

二倉有效長度8.75 m，占磨機(jī)總有效長度比例的70%，原研磨體裝載量180 t，填充率33.50%。原使用的小波紋襯板磨損嚴(yán)重，研磨體打滑，嚴(yán)重影響粉磨效率提升。改造時采用了“細(xì)磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)”。原安裝有四圈活化環(huán)高度1 250 mm，改造時又在二倉增加了一圈相同高度的活化環(huán)（半盲），進(jìn)一步消除部分研磨死區(qū)，提高了對二倉小規(guī)格鋼球的活化效果。采取適當(dāng)抑制物料流速、提高二倉磨細(xì)能力、多創(chuàng)造合格成品出磨等措施，為磨尾成品選粉機(jī)有效分選打下基礎(chǔ)。改造后，二倉研磨體裝載量降至140 t，填充率26%左右。

2.2.3采用液體助磨劑

為保持研磨體與襯板工作表面光潔度及穩(wěn)定的粉磨效率，有效消除粘附，生產(chǎn)過程中，摻加了3.5/10 000液體助磨劑。助磨劑的加入，研磨體表面始終保持光潔，對物料磨細(xì)能力明顯提高。同時，顯著改善了磨內(nèi)物料的流動性，使磨細(xì)物料更易于通過隔倉板及出磨篦板縫，及時排出磨外。助磨劑的加入，增大了物料在選粉機(jī)中的分散性能，極其有利于分級過程，一般可提高成品選粉機(jī)選粉效率2%～5%。

2.2.4調(diào)整研磨體級配

調(diào)整后的各倉研磨體級配見表2、表3。

2.2.5改善過料與通風(fēng)

針對隔倉板、篦板縫隙卡塞研磨體影響過料與通風(fēng)的弊端，采用我公司研發(fā)的“暢通型隔倉板、出磨篦板技術(shù)”及“磨內(nèi)風(fēng)速調(diào)控裝置技術(shù)”，徹底解決了隔倉板及出磨篦板堵塞，始終保持良好的磨內(nèi)通風(fēng)與過料能力。安裝使用后，磨內(nèi)風(fēng)速調(diào)控更方便，再未出現(xiàn)隔倉板及篦板堵塞現(xiàn)象。

表2　磨內(nèi)一倉研磨體級配

表3　磨內(nèi)二倉研磨體級配

2.3技術(shù)分析

在一定條件下，管磨機(jī)裝載量越高，系統(tǒng)產(chǎn)量越高，但主電機(jī)驅(qū)動電流也越高。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)量較低時，粉磨電耗則居高不下。各倉研磨體裝載量較多、研磨盲區(qū)較大、做功能力較差，是導(dǎo)致高電耗的因素之一。為此，采用我公司研發(fā)的“管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)、粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細(xì)磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)”等多項組合技術(shù)改造后，一倉、二倉采用高效率襯板優(yōu)化組合后，在確保較高粉磨效率的前提下，能夠有效降低研磨體填充率，切實做到“減負(fù)增效少而精”。調(diào)整兩倉研磨體填充率在25%～27%之間，總裝載量只有200 t，比改造前裝載量減少40 t，大幅降低了磨機(jī)主電機(jī)驅(qū)動負(fù)荷，管磨機(jī)主電機(jī)運行電流由215 A降至170 A，（約降低驅(qū)動功率700 kW左右）?！肮苣C(jī)研磨體分向活化技術(shù)”針對研磨體滯留帶凸顯出極其優(yōu)良的活化效果。

在成品細(xì)度不變的前提下，降低出磨篩余將導(dǎo)致循環(huán)負(fù)荷降低，選粉效率提高。出磨物料細(xì)度越細(xì)，成品選粉機(jī)的選粉效率越高，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷越低。輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的循環(huán)負(fù)荷一般要求上限以≤150%為宜，通過采用我公司研發(fā)的磨內(nèi)結(jié)構(gòu)綜合改造技術(shù)以及研磨體級配的合理調(diào)整，有效提高了磨內(nèi)磨細(xì)能力，大幅度增加了出磨物料中的成品含量，為成品選粉機(jī)高效分級創(chuàng)造了先決條件（出磨物料越細(xì)，選粉效率越高，循環(huán)負(fù)荷降低），出磨物料R45篩余降至35%以下，成品含量大大增加，選粉效率提高至50%以上，實際達(dá)到55%～60%，循環(huán)負(fù)荷保持130%～150%左右（通過磨內(nèi)磨細(xì)降低循環(huán)負(fù)荷，提高選粉效率。如果磨內(nèi)磨細(xì)能力差，則循環(huán)負(fù)荷高，選粉效率低）。

3　其他方面的改造

粉磨系統(tǒng)是否節(jié)能，取決于整個系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的工藝狀況，不是哪一個環(huán)節(jié)可以保證的。因此，本次改造，業(yè)主還對該系統(tǒng)管磨機(jī)上下游還存在的其它問題實施了改進(jìn)。

（1）改進(jìn)輥壓機(jī)穩(wěn)定進(jìn)料調(diào)節(jié)控制裝置。

雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的輥壓機(jī)是第一個小閉路系統(tǒng)，即磨前物料處理的關(guān)鍵設(shè)備，除了入磨物料粒徑及水分外，輥壓機(jī)擠壓做功能力的充分發(fā)揮與其能否穩(wěn)定進(jìn)料密切相關(guān)。提高輥壓機(jī)對物料的擠壓做功能力，必須改進(jìn)輥壓機(jī)穩(wěn)定進(jìn)料調(diào)節(jié)控制裝置。考察論證后，采用了成都九泰科技有限公司研發(fā)的輥壓機(jī)穩(wěn)定節(jié)能式新產(chǎn)物進(jìn)料控制裝置。

（2）改進(jìn)V型選粉機(jī)。

在V選入口處以及筒體內(nèi)部增設(shè)錯落狀分布的打散棒（為減少磨損，采用50×50角鋼呈V字型布置），物料下落過程中利用自身慣性被摔散，顯著提高了入機(jī)物料均勻分散與分級能力；同時，對磨損嚴(yán)重的打散格板（導(dǎo)流板）進(jìn)行更換。改進(jìn)后，經(jīng)旋風(fēng)收塵器收集的入磨物料比表面積達(dá)到160～180 m2/kg（平均在170 m2/kg左右，顆粒平均粒徑約在170μm左右）。

3.3改進(jìn)磨尾成品選粉機(jī)

（1）為了達(dá)到穩(wěn)定選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場（穩(wěn)流）的目的，分別對選粉機(jī)一次風(fēng)管及二次風(fēng)管道接長1.50 m，使進(jìn)入選粉機(jī)的物料更好地分散、分級，提高選粉效率。

（2）充分利用停機(jī)時間，清理選粉機(jī)一次風(fēng)與二次風(fēng)管道內(nèi)部積料，確保管道具備較小的進(jìn)風(fēng)阻力，穩(wěn)定選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場。

4　改造效果

通過實施對磨內(nèi)的改造，會同上下游的其他多項技改，磨細(xì)能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，出磨比表面積提高至270 m2/kg以上（水泥粉體顆粒平均粒徑縮小至60μm以下，通過管磨機(jī)磨細(xì)，出磨物料粒徑比入磨粒徑降低了2.83倍），平均每米研磨體磨細(xì)做功能力（即平均每米研磨體創(chuàng)造比表面積）達(dá)8.0 m2/kg/m，比改造前提高了2倍，出磨物料中成品比例大幅度增加。磨制P·O42.5級水泥，在確保質(zhì)量指標(biāo)的前提下，系統(tǒng)產(chǎn)量達(dá)210～220 t/h，粉磨電耗降至31.8 kWh/t。綜合改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果見表4（P·O42.5級水泥）。

表4　粉磨系統(tǒng)改造前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果對比

由表4可以看出：粉磨系統(tǒng)改造后，生產(chǎn)P·O42.5級水泥，產(chǎn)量由165 t/h提高至210 t/h，增產(chǎn)了45 t/h，增幅達(dá)27.27%。水泥電耗由改造前的38.1 kWh/t降至31.8 kWh/t，降低6.3 kWh/t，降幅達(dá)16.54%。

按單線實際生產(chǎn)能力120萬t/年，技術(shù)改造后，年節(jié)電可達(dá)756萬kWh，以平均電價0.60元/kWh計算，節(jié)電效益達(dá)454萬元，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

TQ172.632

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1008-0473(2016)03-0062-04DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.010

2016-03-01）

1. 鄒偉斌, 陳賢榮, 劉廣勤. 輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)節(jié)電措施分析 [J], 新世紀(jì)水泥導(dǎo)報, 2015(6):31-35.