前言

隨著水泥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，企業(yè)產(chǎn)能利用率降低，盈利空間縮小，如何進(jìn)一步降低水泥生產(chǎn)成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。近幾年生料立磨終粉磨制備已成趨勢(shì)，生料電耗最低可控制在13kWh/t左右，而早期投產(chǎn)的立磨系統(tǒng)，生料電耗平均在20~22kWh/t之間，甚至更高，逼近管磨機(jī)生料電耗，如何進(jìn)一步縮小與先進(jìn)生產(chǎn)線生料電耗的差距，是目前攻關(guān)的一項(xiàng)課題。某公司5000t/d生產(chǎn)線生料立磨型號(hào)為ATOX50立磨，于2004年10月投產(chǎn)運(yùn)行，運(yùn)行初期生料電耗接近21kWh/t左右，與當(dāng)前先進(jìn)的生產(chǎn)線還存在一定的差距，如果采取輥壓機(jī)終粉磨技術(shù)改造，投資較大，固定資產(chǎn)造成較大浪費(fèi)，投資回收期較長(zhǎng)，而且改造時(shí)影響正常生產(chǎn)運(yùn)行。因此，公司自2007年至2012年對(duì)生料立磨系統(tǒng)相繼采取了一系列節(jié)能降耗措施，實(shí)施精細(xì)化管理，挖掘節(jié)能潛力，加強(qiáng)操作與維護(hù)，縮小與先進(jìn)輥壓機(jī)終粉磨電耗差距，意義重大。

從2007年開(kāi)始，采取細(xì)化指標(biāo)，制定單機(jī)考核管理制度，對(duì)生料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和電耗每月實(shí)施考核，每周對(duì)比分析，關(guān)鍵指標(biāo)為磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、磨機(jī)電耗、循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗、選粉機(jī)電耗及磨內(nèi)噴水消耗等。制定考核獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，每月考核一次，主要考核對(duì)象是中控操作員及生料工段相關(guān)技術(shù)管理人員，以此來(lái)提高操作、維護(hù)水平，進(jìn)一步降低主機(jī)單耗指標(biāo)。通過(guò)以下幾項(xiàng)措施達(dá)到降低磨主機(jī)電耗的目的。

(1)通過(guò)優(yōu)化操作，合理控制磨機(jī)研磨壓力在11.5~12.0MPa之間，經(jīng)過(guò)摸索，比較經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行參數(shù)是研磨壓力控制在11.5MPa左右時(shí)，相對(duì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較高，電耗較低。2010年立磨平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在415t/h時(shí)，單位電耗為7.5kWh/t，低于研磨壓力給定12.0~12.5MPa時(shí)的7.8kWh/t。

(2)調(diào)整磨內(nèi)噴水位置，加強(qiáng)磨內(nèi)維護(hù)管理，噴水位置采取邊緣伸到磨內(nèi)，避免了磨輥相對(duì)移動(dòng)造成連接活節(jié)處漏水，穩(wěn)定料層，料層厚度平均在65~85mm之間，并盡量減小波動(dòng)，磨機(jī)運(yùn)行狀態(tài)最佳，料層波動(dòng)相對(duì)較小。

(3)2009年通過(guò)對(duì)立磨刮板室檢查排渣堆積情況，發(fā)現(xiàn)邊緣始終存在一定的排渣“死區(qū)”，因刮板原設(shè)計(jì)尺寸偏大，雖能對(duì)“死區(qū)”排渣料多刮走一部分，但增加了磨主電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。為此，嘗試對(duì)刮板室8個(gè)刮板進(jìn)行改進(jìn)，縮短刮板長(zhǎng)度，原尺寸由1250mm×550mm改為850mm×550mm，厚度不變?nèi)詾?5mm，并且在刮板底側(cè)堆焊耐磨層，如圖1所示。

圖1 改進(jìn)后的立磨刮板

改進(jìn)后的刮板安裝時(shí)與下部間隙盡可能縮小，平均在15mm左右，避免因間隙大引起卡料增加負(fù)荷現(xiàn)象。同時(shí)刮板可延長(zhǎng)一年左右的使用壽命，因刮板面積變小，相應(yīng)磨機(jī)主機(jī)電流下降3~5A，降低了磨機(jī)負(fù)荷。改進(jìn)前后對(duì)比磨機(jī)狀態(tài)各參數(shù)及臺(tái)時(shí)產(chǎn)量未發(fā)生變化，也不影響排渣輸送，改進(jìn)后能夠有效地降低磨機(jī)單耗。

(4)2007年通過(guò)多次停磨試驗(yàn)，采取縮短主機(jī)空運(yùn)行時(shí)間措施，提高有效運(yùn)行。立磨正常停磨操作時(shí)，抬輥后甩磨時(shí)間由原來(lái)的15min降低到8min，降低了空運(yùn)行時(shí)間，相應(yīng)降低了生料電耗，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)物料下料的巡檢監(jiān)控，盡可能減少斷料、止料影響。

通過(guò)采取以上幾項(xiàng)措施，2011年以后磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量保持在415t/h左右，磨機(jī)功率由3285kW(額定功率為3800kW)下降到3010kW，電流由320A下降到平均295A左右，生料電耗相對(duì)下降1.56kWh/t。

2011年立磨循環(huán)風(fēng)機(jī)采取降風(fēng)操作，該風(fēng)機(jī)于當(dāng)年1月份實(shí)施技改，由工頻操作改成變頻操作，立磨工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)出磨細(xì)粉通過(guò)4個(gè)旋風(fēng)筒收集，出旋風(fēng)筒壓力實(shí)際達(dá)到-9.5~-10kPa以上，磨機(jī)入口負(fù)壓也較大，達(dá)到-1.2kPa，參考工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，旋風(fēng)筒負(fù)壓不超過(guò)-9kPa為宜，操作上逐步采取降低循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量暫時(shí)按低限運(yùn)行，400t/h左右，通過(guò)多次調(diào)整操作，由以往的最高985r/min逐漸降低到920r/min，風(fēng)機(jī)功率下降130kW，循環(huán)風(fēng)機(jī)額定功率3550kW，額定轉(zhuǎn)速993r/min，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量逐步增加到410t/h左右，實(shí)施風(fēng)機(jī)降轉(zhuǎn)速操作后，磨機(jī)狀態(tài)未發(fā)生明顯變化，出磨負(fù)壓降低到-7.6kPa，入口負(fù)壓降到-0.8~-0.9kPa，生料電耗相對(duì)下降0.33kWh/t。

同時(shí)依據(jù)風(fēng)機(jī)特性曲線，盡量減小管網(wǎng)阻力，可降低風(fēng)機(jī)軸功率，對(duì)風(fēng)機(jī)入口及管線閥門(mén)進(jìn)行檢查、校正，保證開(kāi)關(guān)到限位，運(yùn)行時(shí)保證達(dá)到全開(kāi)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)最大限度的節(jié)電，以后每次檢修檢查調(diào)整風(fēng)機(jī)入口及管線閥門(mén)作為常規(guī)檢修項(xiàng)目。

磨輥襯板及時(shí)調(diào)面使用。根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)磨輥襯板內(nèi)外側(cè)磨損量相差超過(guò)20mm時(shí)(即外側(cè)比內(nèi)側(cè)多磨損20mm)，建議采取調(diào)面措施，避免出現(xiàn)襯板內(nèi)沿接觸碰撞現(xiàn)象，造成襯板開(kāi)裂掉塊等安全隱患發(fā)生，以確保磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定和運(yùn)行安全。磨盤(pán)襯板磨損后最大厚度到80~90mm時(shí)應(yīng)及時(shí)離線或在線堆焊。

借鑒該公司2007年國(guó)內(nèi)首次在ATOX50立磨上使用復(fù)合陶瓷襯板的成功經(jīng)驗(yàn)，于2012年繼續(xù)推廣使用(如圖2所示)。復(fù)合陶瓷襯板對(duì)比普通高鉻耐磨襯板，耐磨性強(qiáng)。襯板磨損明顯降低，磨輥襯板第一年運(yùn)行3000h調(diào)面1次，之后每年(約6000h)調(diào)面1次，就可以滿足正常運(yùn)行，預(yù)計(jì)磨輥襯板使用壽命可超過(guò)23000h，磨盤(pán)襯板使用壽命可超過(guò)30000h。同時(shí)減少檢修工作量，縮短檢修時(shí)間，降低檢修維護(hù)工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。復(fù)合陶瓷襯板使用壽命約為普通襯板的2~3倍，每年可節(jié)約襯板費(fèi)用60萬(wàn)元以上。

圖2 復(fù)合耐磨陶瓷襯板

為降低擋料環(huán)的磨損，2010年公司自行研發(fā)制作擋料環(huán)防護(hù)板(如圖3所示)，在擋料環(huán)外側(cè)噴口環(huán)蓋板上安裝防護(hù)板，避免物料在蓋板處沉積磨損擋料環(huán)，有效地減小了擋料環(huán)的磨損，同時(shí)減少內(nèi)部漏風(fēng)影響，降低了磨機(jī)排渣量，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量相對(duì)提高5~8t/h，因排渣減少，排渣提升機(jī)電流由40A下降到35A，生料電耗也降低0.2kWh/t。節(jié)電的同時(shí)提高了設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，運(yùn)行4年多擋料環(huán)磨損比較輕微，降低維修費(fèi)用每年4萬(wàn)元。因增加擋料環(huán)防護(hù)板以后，與擋料環(huán)間隙較小，防止內(nèi)漏風(fēng)現(xiàn)象，這也是循環(huán)風(fēng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速的一個(gè)因素。

圖3 擋料環(huán)防護(hù)板

選粉機(jī)籠型轉(zhuǎn)子磨損以后對(duì)細(xì)度影響較大，同時(shí)造成選粉機(jī)轉(zhuǎn)速較高。2010年1月采用碳化鎢耐磨板對(duì)轉(zhuǎn)子外側(cè)補(bǔ)焊修復(fù)，補(bǔ)焊寬度30mm厚度4mm，并對(duì)補(bǔ)焊后轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，達(dá)到要求。從2007年開(kāi)始針對(duì)固定葉片一直采用表面鑲嵌耐磨陶瓷片處理，并對(duì)固定葉片進(jìn)行整體加固，避免運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)造成葉片損壞及陶瓷片脫落，如圖4所示。

圖4 選粉機(jī)轉(zhuǎn)子及固定葉片耐磨處理

經(jīng)過(guò)處理運(yùn)行兩年以后，發(fā)現(xiàn)籠型轉(zhuǎn)子及固定葉片表面磨損量極小，穩(wěn)定了產(chǎn)品細(xì)度，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速由1220r/min下降到1100r/min左右，選粉機(jī)功率下降18kW，另一有利因素是循環(huán)風(fēng)機(jī)降轉(zhuǎn)降風(fēng)操作對(duì)細(xì)度操作有利。

通過(guò)不斷加強(qiáng)生料立磨系統(tǒng)精細(xì)化管理，積極挖掘節(jié)能潛力，實(shí)施多項(xiàng)節(jié)能降耗措施以后，2012年到2017每年直接節(jié)省材料費(fèi)用超過(guò)100萬(wàn)元，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量保持在405~415t/h之間，2017年9月1日中控顯示生料電耗由原來(lái)的21kWh/t下降到18.6kWh/t，與先進(jìn)指標(biāo)差距進(jìn)一步縮小，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著，降低了生產(chǎn)成本，為公司的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

作者：金光輝

來(lái)源：《泰山中聯(lián)水泥有限公司》

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