前言

2013年某公司總承包承接了阿曼水泥廠#1線的第二次提產(chǎn)技術(shù)改造。該生產(chǎn)線原燒成系統(tǒng)能力為1800t/d，改造后性能保證在2700t/d，設(shè)計產(chǎn)量最大為3000t/d。該公司負(fù)責(zé)此次改造的設(shè)計工作。本次改造于2013年10月1日開始施工，歷時9個月(合同工期10個月)就達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，本文著重介紹原料磨系統(tǒng)的提產(chǎn)改造。

該生產(chǎn)線配有兩臺風(fēng)掃原料磨+粗粉分離器組成的粉磨系統(tǒng)，每套系統(tǒng)流程圖及主機(jī)設(shè)備參數(shù)分別見圖1及表1。

原有原料磨系統(tǒng)主要由ф4.2m×7.5m風(fēng)掃原料磨+粗粉分離器(靜態(tài)選粉機(jī))組成，出選粉機(jī)的成品由旋風(fēng)筒捕集后，由斜槽送入入庫氣力提升泵泵送入庫；烘干熱源由熱風(fēng)爐提供，系統(tǒng)內(nèi)大部分廢氣作為循環(huán)風(fēng)送入磨機(jī)入口，小部分廢氣經(jīng)由電除塵器凈化后排入大氣，電除塵器尾部不設(shè)排風(fēng)機(jī)，正壓操作。原系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)量為90t/h，產(chǎn)品細(xì)度：90μm篩余<14％。改造前原料磨的能力在65～87t/h之間波動，2010年下半年原料磨運(yùn)行參數(shù)見表2。

經(jīng)過現(xiàn)場分析后，原料磨系統(tǒng)主要存在的問題：入磨原料粒度大，有一部分超出30mm，達(dá)到了50～100mm；風(fēng)掃磨鋼球級配與入磨物料尺寸不匹配；粗粉分離器存在漏風(fēng)現(xiàn)象，選粉效率低；電除塵器收塵效果差，排放濃度不達(dá)標(biāo)；原料磨烘干熱源由熱風(fēng)爐提供，沒有利用窯尾廢氣；原料磨系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率低。

本次改造合同要求的改造目標(biāo)：入料水分3.5％，成品細(xì)度90μm條件下，篩余12％～14％時產(chǎn)量為116t/h，篩余14％～16％時產(chǎn)量為120t/h。應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的要求，在生產(chǎn)線提產(chǎn)改造之前，已經(jīng)對該生產(chǎn)線原料磨收塵器、窯頭、窯尾電除塵器進(jìn)行了環(huán)保改造。系統(tǒng)改造措施如下：

提高磨機(jī)的填充率，從原來的24％左右提升到27％，磨機(jī)功率從1700kW加大到2000kW。

據(jù)業(yè)主介紹及現(xiàn)場觀察，這兩臺磨機(jī)的填充率偏低，約為24.5％，本次磨機(jī)改造通過增加研磨體裝載量來加強(qiáng)磨機(jī)的粉磨能力，裝球量從107t增加到118t。根據(jù)物料情況調(diào)整鋼球級配(業(yè)主負(fù)責(zé)更換)。改造前磨機(jī)鋼球級配側(cè)重于研磨能力，磨機(jī)破碎能力偏弱，但是實際物料中大尺寸物料偏多，有一部分超出30mm，達(dá)到了50～100mm，需要適當(dāng)增強(qiáng)磨機(jī)的破碎能力，因此，改造后適當(dāng)增加了大球的比例，改造前后鋼球級配見表3。

將原靜態(tài)選粉機(jī)更換為高效動態(tài)選粉機(jī)。由于靜態(tài)選粉機(jī)的選粉效率比較低，這樣磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷大。更換為動態(tài)選粉機(jī)后其選粉效率大幅度提高(一般情況下提高30％～60％)，有助于系統(tǒng)提產(chǎn)。更換后的動態(tài)選粉機(jī)風(fēng)量：210000～240000m3/h，最大帶料量600t/h。將原有的原料磨旋風(fēng)筒進(jìn)行改造，加大處理風(fēng)量，降低阻力，見圖2。

當(dāng)旋風(fēng)筒處理能力增加到252000m3/h后，原有旋風(fēng)筒直徑等參數(shù)均滿足要求，但是進(jìn)出口風(fēng)速過高，將達(dá)到24.5m/s左右。這樣勢必增加系統(tǒng)阻力，也會影響分離效率。因此須對原有旋風(fēng)除塵器做相應(yīng)改造，加高直段部分及出風(fēng)口部分，將進(jìn)出口風(fēng)速降到最大19m/s，正常工況下18m/s，同時更換旋風(fēng)分離器下部的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥。更換原料磨系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，加大系統(tǒng)風(fēng)量和磨機(jī)通風(fēng)量；

系統(tǒng)產(chǎn)量提高后，系統(tǒng)風(fēng)量也要加大，新的循環(huán)風(fēng)機(jī)設(shè)計風(fēng)量252000m3/h，實際使用約210000～240000m3/h。據(jù)國內(nèi)資料顯示，加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)有助于提高磨機(jī)產(chǎn)量。對于風(fēng)掃原料磨來說，磨內(nèi)風(fēng)速可達(dá)到5～6m/s。但是如果磨內(nèi)風(fēng)速再高將會導(dǎo)致磨內(nèi)物料流速過快，粉磨能力下降，過量不合格物料會被帶出磨機(jī)進(jìn)入選粉機(jī)，造成系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷加大。因此本次改造將磨內(nèi)風(fēng)速確定為5.5～6m/s。

據(jù)計算磨機(jī)通風(fēng)量與選粉機(jī)選粉風(fēng)量之間會存在不匹配的問題。因此本次改造時在循環(huán)風(fēng)機(jī)出口增加了一根循環(huán)風(fēng)管直接送風(fēng)到動態(tài)選粉機(jī)進(jìn)風(fēng)管，以保證選粉機(jī)的選粉風(fēng)量，同時加大磨機(jī)風(fēng)量。增加一臺高溫引風(fēng)機(jī)抽引窯尾廢氣作為原料磨系統(tǒng)的烘干熱源，降低能耗；

根據(jù)熱平衡計算，當(dāng)原料水分最大時，單臺磨機(jī)需要的窯尾廢氣約為72000m3/h，溫度為320℃。本次改造選定一臺風(fēng)機(jī)為兩套原料磨提供烘干廢氣。風(fēng)機(jī)型號：1800SIBBST，風(fēng)量：175000m3/h，風(fēng)壓：2000Pa，功率：160kW(變頻調(diào)速)。將原有入庫氣力提升泵更換為提升機(jī)，降低電耗；改造后的系統(tǒng)流程圖及主機(jī)設(shè)備參數(shù)見圖3及表4。

原料磨系統(tǒng)改造于2014年6月結(jié)束，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試很快就達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量并順利通過業(yè)主考核。2014年10月27日獲得臨時預(yù)驗收證書(PAC)，2015年12月17日，阿曼水泥廠一線提產(chǎn)改造項目獲得業(yè)主頒發(fā)的最終驗收證書，這標(biāo)志著原料磨系統(tǒng)改造是成功的。

作者：王萬勇，王海榮

來源：《南京聯(lián)勘科技有限公司》

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