熟料溫度對(duì)水泥輥磨運(yùn)行的影響及解決措施

張高科

項(xiàng)目位于伊拉克南部的納杰夫省，是一條日產(chǎn)水泥熟料6 000t的生產(chǎn)線，水泥粉磨系統(tǒng)采用6輥輥磨，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為350t/h，電耗為27.5kW·h/t，比表面積為≥3 200g/cm2。當(dāng)熟料溫度＜110℃時(shí)，其產(chǎn)量均滿足設(shè)計(jì)要求，一旦熟料溫度＞110℃，就會(huì)造成磨況異常。溫度較高的熟料入磨導(dǎo)致磨內(nèi)溫度升高，物料流速加快，磨內(nèi)懸浮物料增加，磨機(jī)壓差偏高；同時(shí)，磨機(jī)料層厚度下降，輥磨振動(dòng)增大，吐渣循環(huán)量增加；研磨效率下降。水泥系統(tǒng)工藝流程圖見(jiàn)圖1。

為解決以上問(wèn)題，需加大入磨冷風(fēng)閥開(kāi)度或增加磨內(nèi)噴水量，同時(shí)降低研磨壓力。但在實(shí)際生產(chǎn)中遇到了如下問(wèn)題：

圖1 水泥系統(tǒng)工藝流程圖

（1）項(xiàng)目地處伊拉克，夏季環(huán)境溫度均在40℃～50℃，熟料溫度偏高時(shí)，調(diào)節(jié)入磨冷風(fēng)閥對(duì)磨內(nèi)溫度的影響偏小。

（2）當(dāng)入磨冷風(fēng)閥全開(kāi)，但出磨溫度依然偏高時(shí)，需要增加磨內(nèi)噴水量，有時(shí)噴水量開(kāi)至最大值（7.5t/h）磨況才會(huì)有明顯改善。雖然出磨水泥的水分無(wú)明顯變化，均在0.5%以下，但水泥庫(kù)內(nèi)的結(jié)塊情況明顯加重，導(dǎo)致包裝車(chē)間水泥庫(kù)底下料不暢，影響水泥銷(xiāo)售。

（3）業(yè)主方認(rèn)為水泥庫(kù)內(nèi)的結(jié)塊是由于水泥出輥磨溫度控制偏低（100℃±5℃）所造成，要求將出磨溫度調(diào)整在105℃以上，但這給入磨熟料溫度高時(shí)的操作帶來(lái)了極大的困難。

針對(duì)上述問(wèn)題，經(jīng)討論采取了以下措施：

（1）在入磨皮帶上增加噴水裝置，減少磨內(nèi)噴水。單獨(dú)磨內(nèi)噴水和“磨內(nèi)+磨外”噴水時(shí)相比，從化驗(yàn)結(jié)果可以看出，出磨水泥水分無(wú)明顯變化，庫(kù)內(nèi)結(jié)塊也無(wú)明顯變化。

（2）針對(duì)業(yè)主提出的將出磨溫度控制在105℃以上的要求，我們進(jìn)行了出磨水泥溫度測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明，使用剛出篦冷機(jī)的熱熟料（熟料溫度在125℃左右）時(shí)，出磨溫度105℃，出磨水泥溫度97℃～100℃；使用堆放一段時(shí)間后的涼熟料（熟料溫度在80℃左右）時(shí)，出磨溫度依然是105℃，而出磨水泥溫度在75℃～80℃。因此，出磨溫度顯示的只是出磨的氣體溫度，而實(shí)際影響的是磨內(nèi)物料的溫度。

（3）對(duì)于業(yè)主提出的水泥庫(kù)結(jié)塊問(wèn)題，經(jīng)分析認(rèn)為，其產(chǎn)生原因是由于磨內(nèi)噴水在高溫氣化后，部分水蒸氣隨著水泥進(jìn)入庫(kù)內(nèi)，庫(kù)內(nèi)水蒸氣遇到庫(kù)壁，冷凝液化成水珠（庫(kù)頂觀察孔蓋上也多見(jiàn)水珠）造成的。水泥入庫(kù)時(shí)，水泥灰塵遇到水珠逐漸形成片狀結(jié)皮，所以從水泥庫(kù)清理出來(lái)的結(jié)塊也多為片狀。

針對(duì)此問(wèn)題，一是改造庫(kù)頂袋收塵器，增加庫(kù)頂袋收塵器處理風(fēng)量，使入庫(kù)的水蒸氣及時(shí)排出庫(kù)外；二是從操作上減少磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的噴水量，減少水蒸氣的入庫(kù)量。三是該生產(chǎn)線在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)能一直處于超產(chǎn)狀態(tài)，篦冷機(jī)受設(shè)計(jì)限制，冷卻效果有限，在熟料拉鏈機(jī)上測(cè)得熟料溫度均在125℃左右，高于設(shè)計(jì)目標(biāo)。項(xiàng)目熟料庫(kù)儲(chǔ)量為30 000t，密閉設(shè)計(jì)，熟料入庫(kù)堆集，無(wú)法有效散熱，導(dǎo)致從熟料庫(kù)里面出來(lái)進(jìn)入水泥磨的熟料溫度也在120℃左右，熟料溫度偏高給磨機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)困難。熟料庫(kù)儲(chǔ)量有限，庫(kù)滿之后需有車(chē)輛對(duì)熟料進(jìn)行倒運(yùn)至外放堆場(chǎng)進(jìn)行儲(chǔ)存。

為了保證磨況的穩(wěn)定，庫(kù)滿之后要將新生產(chǎn)出的熱熟料堆放至熟料外排堆場(chǎng)降溫，水泥磨生產(chǎn)所用熟料也倒運(yùn)至熟料下料口，避免熟料直出直進(jìn)（篦冷機(jī)系統(tǒng)風(fēng)量已使用至最大值，無(wú)法再使用篦冷機(jī)使熟料溫度降低）。堆放過(guò)的熟料溫度不高，大幅減少了穩(wěn)定料層所需要的磨內(nèi)噴水量；溫度適當(dāng)?shù)氖炝弦啄バ院?，磨機(jī)的產(chǎn)量有所提升，電耗也有所降低。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，水泥庫(kù)庫(kù)內(nèi)結(jié)塊問(wèn)題得到了明顯改善。

對(duì)于因熟料溫度高而導(dǎo)致的水泥輥磨異常運(yùn)行的問(wèn)題，最好的辦法是避免高溫熟料直接入磨。雖然倒運(yùn)熟料增加了生產(chǎn)成本，但增加了磨機(jī)產(chǎn)量，降低了振動(dòng)，水泥輥磨的使用壽命延長(zhǎng)了，設(shè)備更換維修的成本也降低了；另一方面，水泥庫(kù)內(nèi)結(jié)塊問(wèn)題得到了改善，節(jié)省了人力物力，銷(xiāo)售更加順暢，也間接節(jié)省了生產(chǎn)成本。