風掃煤磨研磨體節(jié)能技術改造

黃先立，李昌友，張昌煜（中材萍鄉(xiāng)水泥有限公司，江西 萍鄉(xiāng)337006）

1 基本情況

我公司4 500 t/d熟料生產(chǎn)線煤粉制備采用Φ 3.8×（7.75+3.5）m單倉風掃煤磨，該磨機設計生產(chǎn)能力42t/h（80μm篩，篩余2%），主電機為YRKK710-8型，功率為1400kW。研磨體裝載量75t，研磨襯板采用耐磨合金分級襯板和波紋階梯襯板。自生產(chǎn)線其它設備技改后，回轉窯臺時產(chǎn)量逐步提高，煤磨運行時間逐步延長，尤其是磨內(nèi)襯板等易損件到后期，產(chǎn)量會有所下降，造成電耗上升。在日常生產(chǎn)運行中，煤磨平均運行電流為69A，功率約1080kW，臺時產(chǎn)量為40t/h，電耗27kWh/t，有時出磨煤粉水分偏高，當接近3%時，不得不降產(chǎn)量運行，磨內(nèi)壓差較低，在800～1000Pa左右，且壓差達到1100Pa左右時，磨尾出現(xiàn)冒煤灰，電耗上升。雖然每年都對煤磨襯板等部件進行更換，但效果不理想，臺時產(chǎn)量一直沒有提高，耐磨材料逐年增加。為滿足窯系統(tǒng)煤粉制備，降低電耗或提高臺時產(chǎn)量，我公司2020年2月份大修期間，對煤磨進行了研磨襯板節(jié)能改造。

2 球磨研磨體節(jié)能技術及其特點

球磨研磨體節(jié)能技術是指采用復合波形襯板和磨球級配設計技術，來達到磨機節(jié)能的技術。其中，復合波形筒體襯板是設計有多種波峰截面形狀的筒體襯板，它可以提升磨機破碎、研磨效率，降低能耗的。磨球級配技術針對物料的粒度分布、哈氏可磨性指數(shù)，進行精確配比，不降低磨機出力的情況下，減少多余的裝球量，達到節(jié)能目的。它的特點如下：

（1）復合波形設計，提升磨機效率。通過計算和模擬，設計復合的波峰截面形狀，使襯板帶球的高度、數(shù)量更多，落點更合適，使拋落區(qū)的球數(shù)量大大增加（如圖1所示：鋼球拋落區(qū)），提升破碎效率；使不產(chǎn)生制粉作用的運行死區(qū)區(qū)域大大減?。ㄈ鐖D2所示：鋼球運行死區(qū)），減少不做功的磨球數(shù)量，提升研磨效率。

（2）采用分級襯板。磨內(nèi)中段采用類似螺旋式分級襯板，能起到良好的分級效果，且重量比傳統(tǒng)錐形分級襯板要輕，減少磨機負荷和節(jié)能。

（3）磨內(nèi)分段設計波形。磨內(nèi)軸向方向，分段設計不同的波形，根據(jù)磨球在磨內(nèi)的分布，設計相匹配的波形，使球鋼在不同的段帶起的高度合適，達到破碎、研磨效率最大化。

圖1 拋落區(qū)

圖2 運行死區(qū)

（4）磨球級配技術。對物料進行檢測，查看其粒度分布、哈氏可磨性指數(shù)等指標，進行磨球精確配比，在不降低磨機出力的情況下，減少多余的裝球量，達到節(jié)能目的。磨球級配技術按照密度最大或間隙最小原則進行搭配，在保證大球具有足夠破碎能力的前提下，減少物料“鉆空”機會，使粉末裸露于磨球表面而增加有效打擊，提升研磨效率。使用高性能磨球耐磨性好、不容易破碎，在運行過程中磨損均勻，能較好的保持球形，有利于保持磨內(nèi)級配的穩(wěn)定性。綜上球磨效率提升后，磨球裝載量亦可減少，實現(xiàn)球磨機單位電耗的降低。

綜上所述，在提升磨內(nèi)效率、降低磨機負荷后，可起到良好的節(jié)能效果。

3 改造實施情況

我公司根據(jù)原有襯板使用壽命已到期的情況下，利用2020年春節(jié)大修期間，采購制造節(jié)能型襯板，由外協(xié)單位在6天工期內(nèi)完成襯板的更換工作，襯板制造和拆裝施工費用約90萬元。

（1）將磨內(nèi)襯板更換為復合波形節(jié)能襯板，改變現(xiàn)有波紋襯板形狀，磨內(nèi)倉室分布與結構不變，端襯板、隔倉板不更換。煤磨內(nèi)襯板改造前后變化見圖1，2。

（2）選用鋼球表層硬度58 HRC，心部硬度560HRC的鋼球，要求磨球材質(zhì)（特別是Φ40規(guī)格以下的鋼球）要求Cr含量12%，減少鋼球的磨損，同時調(diào)整磨內(nèi)鋼球級配，煤磨裝球量為60 t，其中初裝53 t，調(diào)整鋼球級配7t。

圖1 改造前襯板示意圖

圖2 改造后襯板示意圖

（3）保證臺時產(chǎn)量的前提下，減少磨內(nèi)裝球量，降低磨機負荷，將磨內(nèi)裝球量由75t降低到60t，優(yōu)化鋼球級配及提高鋼球質(zhì)量，提高磨機的破碎、研磨能力。鋼球級配、煤磨研磨體節(jié)能改造級配見表1。

表1 煤磨研磨體節(jié)能改造級配

4 改造效果及效益分析

改造后，研磨體裝載量從75t降為60t，煤磨臺時產(chǎn)量從40t/h提高至42t/h，平均運行電流為60～61A，下降約8A，平均功率基本上控制在960kW，電耗從27kWh/t下降至24kWh/t，節(jié)電率達到11%。