引言
隨著我國水泥工業(yè)規(guī)模的不斷擴大，水泥生產(chǎn)過程中物料的粉磨還沒有完全實現(xiàn)無球化，部分新型干法窯粉磨生料、煤粉雖已使用立磨，但其它物料粉磨包括水泥粉磨站等大部分仍使用各種各樣的球磨機進行粉磨，每年要消耗大量的研磨體、隔倉板、襯板等金屬耐磨材料。按照某水泥企業(yè)連續(xù)幾年統(tǒng)計各磨機高鉻球的消耗計算，生料為50g/t，水泥粉磨為80g/t，噸水泥綜合（含煤磨球耗）為150g/t，年產(chǎn)300萬t水泥規(guī)模的水泥企業(yè)，每年消耗鋼球450t，加上襯板、隔倉板、卸料篦板等磨機耐磨材料消耗達600t，按當(dāng)前高鉻球價格6500元/ t計算，每年消耗耐磨材料費約300萬元，噸水泥成本約1元。在水泥產(chǎn)能不斷擴大、市場競爭日益激烈的今天，降低耐磨材料的消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本既是企業(yè)節(jié)能降耗、謀求生存和發(fā)展的有力措施，同時也是節(jié)能減排、節(jié)約資源的有效途徑。優(yōu)化粉磨工序金屬耐磨材料的匹配方案，合理使用耐磨材料會獲得良好的經(jīng)濟和社會效益。
存在的問題及解決辦法
1、研磨材料的混用
研磨體作為水泥粉磨過程中的研磨介質(zhì)，根據(jù)不同的粉磨物料，應(yīng)選用不同材質(zhì)的研磨體及相關(guān)耐磨材料。現(xiàn)在部分小型水泥企業(yè)有用鑄鐵球、低碳合金球、低鉻球、高鉻球，有的企業(yè)甚至自已加工鑄鐵球。各種材料的成分差異較大，耐磨性能也差別較大。同一材質(zhì)的研磨體，不同的生產(chǎn)廠家由于研磨體的加工工藝不同，其物理性能及使用效果也差別較大。但在使用過程中，特別是中小企業(yè)管理不夠嚴(yán)格，出現(xiàn)不同材質(zhì)的研磨體混合使用現(xiàn)象，特別是在補加研磨體時，由于資金等方面的原因，不按原材質(zhì)的研磨體購進，低價購入與原來不同材質(zhì)的研磨體，使表面硬度、耐磨性能各不相同的幾種研磨體混合在同一磨機內(nèi)使用。如山東ZL水泥廠，有5臺Φ2.2 m×6.5 m的生料及水泥磨機，2005年由于資金困難，企業(yè)出現(xiàn)短期行為做法，采用了大量的自煉磨球，雖價格較低，但磨球性能低劣。因為資金困擾，沒能補入原用高鉻球，同時也不可能將磨內(nèi)研磨體全部更換，在原來用高鉻球的基礎(chǔ)上，全部補入自煉球，使高鉻球與鑄鐵球混合使用，其使用效果極差。每次Ⅰ倉補入Φ100、Φ90、Φ80等大球，Ⅱ倉Φ50的球，使用一個月以后，研磨體磨損嚴(yán)重，倉位下降，加入Φ100的大球直徑嚴(yán)重不足100 mm，加入Φ90的大球直徑嚴(yán)重不足90 mm，再過2個月后，只能當(dāng)做Φ90、Φ80的球使用，造成磨內(nèi)級配混亂，不能保持磨內(nèi)合理的級配。致使磨機臺時產(chǎn)量下降，消耗升高，電耗增大（如表1），年增加成本180萬元。
自煉鑄鐵價格只有5000元/t，當(dāng)時高鉻球為7000元/t，但是自煉球是外單位使用本廠廢鐵加工，材質(zhì)不同，加工工藝不同，研磨體質(zhì)量難以保證：表面硬度不達標(biāo)，表里不一，在使用過程中不耐磨，研磨體磨損快；鑄造過程中球內(nèi)有沙眼。不同材質(zhì)的自煉球與高鉻球在同一倉內(nèi)混用，磨球表面與內(nèi)部性能不一，內(nèi)部出現(xiàn)凹殼、失圓，同時出現(xiàn)較多的開裂，造成研磨體損耗大；同時，鑄鐵球與高鉻球在同一倉內(nèi)共同使用，出現(xiàn)硬吃軟現(xiàn)象，低硬度的研磨體磨損快，致使水泥粉磨球耗升高。僅此一項，年產(chǎn)30萬t水泥成本則上升181.5萬元。
2、研磨體與襯板、篦板等不匹配
水泥磨、生料磨的耐磨材料包括研磨體、襯板、隔倉板、篦板等，在使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格配套。有的企業(yè)卻不注意，剛投產(chǎn)時按新設(shè)計的方案進行組裝，材質(zhì)基本上相匹配，即球與襯板、隔倉板篦板等性能相適應(yīng)，但在后來的檢修補加球過程和采購研磨體時考慮價格因素，沒有從材質(zhì)上進行匹配，如磨內(nèi)的高鉻球改為補加普通球，或?qū)⒏魝}板Mn13改為普通鑄鐵篦板 。這樣一來在使用過程中就出現(xiàn)問題，由于篦板與磨球不相匹配，隔倉板磨損較快，強度下降，隔倉板斷裂，造成研磨體串倉，只好停磨倒出全部磨球，進行重新級配，停磨時間長，影響生產(chǎn)。也有襯板與研磨體不相匹配的，如山東GF公司Φ3m×9 m水泥磨Ⅱ倉用Mn13的襯板使用2～3年，而改用普通鑄鐵襯板僅3個月就將其小波紋磨平。
3、補加球計量不準(zhǔn)確
水泥磨的補加球應(yīng)以較全面的消耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，但有的企業(yè)往往加球只根據(jù)經(jīng)驗，或根據(jù)磨內(nèi)倉位估算補加，根本保證不了各種研磨體級配的合理性。以Φ2.6 m×13 m水泥磨補球情況（表2）為例：平均臺時產(chǎn)量為35t/h，按球耗5%計，需生產(chǎn)6.25萬t水泥，磨機運轉(zhuǎn)1785h，日歷天數(shù)為74d，需補加研磨體，這種計算是建立在長期的統(tǒng)計情況下得出的數(shù)據(jù)。不同的磨機不同的工藝狀況，球耗不同，補加球運轉(zhuǎn)時間表也不相同。因此，應(yīng)加強工藝技術(shù)管理工作，在生產(chǎn)時有的不計量，不計算，不知應(yīng)補多少，磨內(nèi)缺多少，各種規(guī)格多少，只是統(tǒng)算，造成計算不準(zhǔn)確。
4、研磨體補加不及時
有的企業(yè)沒有專業(yè)的工藝技術(shù)人員進行技術(shù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，加球時間憑感覺、憑磨機的感觀、靠聽磨音進行估算：感到產(chǎn)量低、磨音發(fā)暗就加球；聽到一段時間內(nèi)磨音不發(fā)脆，懷疑研磨體不足，開始加球。這是不科學(xué)的。長時間不加球，會造成磨內(nèi)研磨體長期不足，研磨能力下降，磨機臺時產(chǎn)量下降，造成水泥粉磨電耗升高，成本增加；不到加球時間提前加球，造成磨內(nèi)研磨體裝載量過多，磨內(nèi)填充率高，影響磨機臺時產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。因此應(yīng)按產(chǎn)量、運轉(zhuǎn)時間進行計算研磨體的補加量，及時補加。才能保證磨內(nèi)研磨體級配的合理性。
5、除鐵工序不全
隨著目前工業(yè)廢渣的摻入，礦渣、鋼渣、電廠爐渣作為水泥混合材的用量越來越大，特別是復(fù)合水泥混合材摻入量達到40％。由于混合材量的增加，原材料中鐵質(zhì)成分增多，在水泥粉磨過程中，增加了水泥粉磨的研磨難度，使磨機的臺時產(chǎn)量降低，同時出現(xiàn)研磨體與鐵質(zhì)材料的研磨，增加了研磨體及襯板的消耗，使耐磨材料的消耗增加。因此，在磨頭入料端安裝除鐵器，將塊狀的鐵質(zhì)物料吸出，也能將在設(shè)備檢修過程中掉入的鐵屑、碎鐵件、被砸碎的破磨球、破襯板螺絲、鏈條等廢件吸出；在出磨物料進入選粉機前增加一道除鐵器，能將大塊內(nèi)部破碎、研磨后的小顆粒鐵質(zhì)材料吸出。這些措施不僅能減少磨內(nèi)物料的積存，防止塊狀物堵塞隔倉板和出料篦板，保證磨內(nèi)通風(fēng)及磨內(nèi)物料的流速，也能避免鐵質(zhì)件在磨機系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)，磨損選粉機葉片，保證選粉機的選粉效率。如山東DY水泥廠是年產(chǎn)100萬t水泥的粉磨站，采用Φ4.2 m×13 m水泥磨配用Φ1400～800輥壓機，在磨頭安裝了除鐵器，但在磨尾沒有安裝除鐵裝置，選粉機粗粉回料采用空氣斜槽輸送入磨頭，由于使用礦渣作混合材，有較多的細粉鐵質(zhì)顆粒，在空氣斜槽中不被風(fēng)吹起，致使壓死斜槽，造成堵料，每次清堵需停機處理，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
6、破球及變形球不及時揀出
在粉磨過程中由于研磨體化學(xué)成分不勻，加工工藝不穩(wěn)定，造成表面與內(nèi)層硬度不同，有變形球、破裂的半球等，會卡在篦縫內(nèi)，長期磨礪的面會凹陷下去，檢修選出后會發(fā)現(xiàn)半個、小半個不規(guī)則的半球。這些破球、變形球在倉內(nèi)積累到一定量要及時揀出，防止卡在篦縫內(nèi)，影響磨機通風(fēng)。
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