前言

項(xiàng)目預(yù)期改造目標(biāo)為：臺(tái)時(shí)產(chǎn)量≥230t/h（以P·O42.5為基準(zhǔn)），水泥粉磨工序電耗≤30kWh/t。

1.1 改造內(nèi)容

在原有水泥磨房東側(cè)新增一套輥壓機(jī)系統(tǒng)，與原有的 # 2水泥管磨系統(tǒng)組成聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。需要對原有建筑物及設(shè)備進(jìn)行改造的內(nèi)容如下：

（1）對原有熟料定量給料機(jī)更換，給料能力由160t/h增至260t/h，其余定量給料機(jī)更換傳動(dòng)減速機(jī)（速比減少），增大給料能力。

（2）將原入水泥磨皮帶機(jī)加長、更換傳動(dòng)裝置，增大皮帶輸送能力。

（3）磨機(jī)隔倉板、襯板改造更換。

（4）原有水泥磨出磨、入庫空氣輸送斜槽加大。

（5）原系統(tǒng)的O-Sepa渦流選粉機(jī)改為TUS4500雙級選粉機(jī)。

（6）原成品收塵器處理風(fēng)量180000m3/h，過濾面積3135m2，不能滿足新系統(tǒng)處理風(fēng)量290000m3/h、過濾面積4940m2的要求。需要對原收塵器進(jìn)行改造，但由于受原基礎(chǔ)空間限制，只能對原收塵進(jìn)行加高4m，收塵濾袋由Φ160mm×3060mm加長為Φ160mm×3060mm，并加大系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)及其進(jìn)出風(fēng)管能力。

（7）對原出磨、入庫斗式提升機(jī)更換，增大輸送能力。

1.2 改造前后主機(jī)參數(shù)對比

改造前后主機(jī)參數(shù)見表1，2。

1.3 改造前后工藝系統(tǒng)對比

改造前后工藝流程見圖1，2。

原系統(tǒng)為閉路粉磨系統(tǒng)，經(jīng)過改造后與輥壓機(jī)組成聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，為減少設(shè)備及費(fèi)用，采用一臺(tái)提升機(jī)將水泥配合料與輥壓機(jī)卸出的物料一起通過循環(huán)斗式提升機(jī)喂入V型選粉機(jī)。V型選粉機(jī)選出的粗料直接進(jìn)入輥壓機(jī)上方的稱重穩(wěn)流倉，粉料則隨氣流進(jìn)入三分離選粉機(jī)。三分離選粉機(jī)選出的粗顆粒直接進(jìn)入輥壓機(jī)上方的稱重穩(wěn)流倉，中粗粉一部分回輥壓機(jī)上方的稱重穩(wěn)流倉，另一部分由空氣輸送斜槽送入球磨機(jī)進(jìn)一步粉磨，細(xì)粉隨氣體經(jīng)雙旋風(fēng)分離器收集后一部分經(jīng)空氣斜槽與中粗粉一同進(jìn)入水泥磨，另一部分作為成品水泥，由空氣輸送斜槽和斗式提升機(jī)等送入水泥庫中儲(chǔ)存。

出球磨機(jī)水泥經(jīng)斗式提升機(jī)和空氣輸送斜槽送入O-Sepa選粉機(jī)。選粉機(jī)選出的粗粉經(jīng)空氣輸送斜槽返回球磨機(jī)重新粉磨，選出的細(xì)粉作為成品水泥隨氣流進(jìn)入氣箱脈沖袋收塵器，經(jīng)袋收塵器收集后由空氣輸送斜槽和斗式提升機(jī)等送入水泥庫中儲(chǔ)存。出袋收塵器的廢氣由排風(fēng)機(jī)排入大氣。

1.4 工藝特點(diǎn)

（1）輥壓機(jī)和球磨機(jī)設(shè)置成兩個(gè)完全獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，容易操作控制。

（2）輥壓機(jī)和球磨機(jī)粉磨能力的平衡是通過三分離選粉機(jī)的粗粉量來調(diào)節(jié)，從而保證了V選內(nèi)的風(fēng)量，提高了V選的選粉效率，進(jìn)而一定程度上提高了輥壓機(jī)的粉磨效率。

（3）通過調(diào)整三分離選粉機(jī)中粗粉回穩(wěn)流倉及進(jìn)磨的比例以及旋風(fēng)筒收集的細(xì)粉入磨與入成品庫的比例，能夠更好的調(diào)整系統(tǒng)和平穩(wěn)，提高臺(tái)時(shí)及降低電耗。

（4）采用雙選粉機(jī)后，選粉機(jī)的選粉濃度降低，選粉效率更高一些。

2.1 試車運(yùn)行情況

第一階段，2017年2月11日開始帶料試車，水泥磨鋼球裝載量70%，生產(chǎn)42.5級水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量160 t/h，生產(chǎn)32.5級水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量190t/h，質(zhì)量指標(biāo)全部合格，系統(tǒng)運(yùn)行基本正常。

第二階段，2017年2月21至3月10日，水泥磨鋼球裝載量為90%，生產(chǎn)42.5 級水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量200t/h，生產(chǎn)32.5級水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量240t/h，平均比表面積大于320m2/kg，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

第三階段，2017年3月11日至4月18日，水泥磨鋼球裝載量為100%，間斷生產(chǎn)。4月分水泥磨平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量完成 265.88t/h，工序電耗完成28.71kWh/t，系統(tǒng)運(yùn)行基本正常。

第四階段，2017年4月19日對新增輥壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了連續(xù)72h運(yùn)行性能考核，生產(chǎn)P·O42.5水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到 276.25 t/h（見表 3），工序電耗 28.07kWh/t，考核結(jié)果均優(yōu)于合同界定的性能指標(biāo)（合同指標(biāo)：生產(chǎn)P·O42.5水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量≥230t/h，工序電耗≤30kWh/t）。

表3 2017年3～7月生產(chǎn)P·O42.5水泥運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)

2.2 年度運(yùn)行情況

截至2017年11月，年度累計(jì)臺(tái)時(shí)273.69t/h，累計(jì)工序電耗29.57kWh/t。生產(chǎn) 42.5級水泥，臺(tái)時(shí)280t/h，生產(chǎn)32.5級水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量300t/h。自系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度提高，比表面積由原來的320~330m2/kg提高到350~370m2/kg，顆粒分布更為合理，水泥需水量由原來的29.5%~31%下降到27.5%~28.5%。

3.1 通過調(diào)整操作思路提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量

在調(diào)試生產(chǎn)過程中，采用將三分離選粉機(jī)選出的細(xì)粉全部入水泥磨，中粗粉全部入稱重穩(wěn)流倉的操作方案。采用這種操作方案，很快出磨水泥質(zhì)量完全達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)P·O42.5水泥臺(tái)時(shí)也達(dá)到240t/h，電耗30kWh/t，已達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，但存在輥壓機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷大，循環(huán)提升機(jī)、輥壓機(jī)電流高，水泥磨電流低且磨音空曠的問題，經(jīng)分析確定以上問題為輥壓機(jī)系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷大，水泥磨做功差引起的。

我們通過摸索調(diào)整操作方案，將三分離選粉機(jī)出來細(xì)粉一部分入水泥庫，一部分入水泥磨；中粗粉一部分入稱重穩(wěn)流倉，一部分入水泥磨，在操作中多次取樣、實(shí)驗(yàn)，逐漸確定了三分離選粉機(jī)細(xì)粉入庫和入磨及中粗粉入穩(wěn)流倉和入水泥磨的比例，最終使P·O42.5水泥臺(tái)時(shí)達(dá)到270t/h以上，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高30t/h以上，且水泥質(zhì)量合格率逐步提高，P·O42.5水泥合格達(dá)86%。

3.2 水泥磨進(jìn)料裝置改造，減少了磨頭吐料

設(shè)備調(diào)試階段，在運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生磨頭吐料現(xiàn)象，通過觀察發(fā)現(xiàn)，入磨溜子延伸至磨內(nèi)部分不夠，磨機(jī)投料量大時(shí)，在磨頭喇叭口部位堆積，極易出現(xiàn)吐料現(xiàn)象。解決方法，將入磨溜子向磨內(nèi)延伸200mm，改造后磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)280t/h以上情況下都未吐過料。

3.3 調(diào)整收塵器工作參數(shù)，提高收塵器清灰效果和磨內(nèi)通風(fēng)

原磨尾收塵是磨機(jī)產(chǎn)量100t/h時(shí)使用的，新增輥壓機(jī)系統(tǒng)后收塵負(fù)荷加大，磨內(nèi)通風(fēng)效果差，為了在新系統(tǒng)中仍能高效運(yùn)行，通過降低脈沖時(shí)間0.1s，縮短了周期間隔2s，將氣缸間隔增加了1s，通過磨尾收塵器工作參數(shù)的調(diào)整，磨內(nèi)通風(fēng)良好、收塵器清灰徹底，壓差小。在磨尾收塵參數(shù)調(diào)整成功的基礎(chǔ)上，對成品收塵器的工作參數(shù)也做了調(diào)整，在收塵氣壓不變的情況下，縮短了周期間隔2s，同時(shí)減少脈沖寬度0.1s，收塵壓差減少了200Pa，入庫斗提電流波動(dòng)變小。通過合理調(diào)整磨尾及成品袋式收塵器工作參數(shù)，系統(tǒng)通風(fēng)、清灰效果好，物料輸送流暢，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 通過改造，減少空氣斜槽堵塞

由于中粗粉粒徑大，且垂直進(jìn)空氣斜槽內(nèi)，落差達(dá)到9m，造成斜槽頻繁堵塞，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。故在試運(yùn)行前期只能采用中粗磨全部入秤重穩(wěn)流倉的操作方案。后經(jīng)過將中粗粉垂直入斜槽的溜子改造，將垂直入斜槽改為45°斜向下入斜槽，改造后中粗粉入磨再無堵塞現(xiàn)象。

由于成品入庫斜槽輸送能力是按300t/h設(shè)計(jì)的，但在后期生產(chǎn)P·O32.5水泥時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高可達(dá)到310t/h左右，當(dāng)投料量大于280t/h斜槽極易堵塞，需崗位人員頻繁敲打斜槽殼體，增加了崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度，且多次造成系統(tǒng)減料及止料，影響臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。通過增加斜槽風(fēng)機(jī)，在易堵塞的位置增加噴吹裝置，有效解決斜槽堵塞的現(xiàn)象。

3.5 對輥壓機(jī)參數(shù)調(diào)整及改造，提高做功效率及穩(wěn)定輥縫，減少漏灰

將輥壓機(jī)初始輥縫由32mm調(diào)整至23mm，將工作壓力由7.0MPa調(diào)整至8.5MPa，增加輥壓機(jī)做功效率。對定輥側(cè)檔板改造，增加檔料板及回料溜子，輥壓機(jī)殼體、棒法、氣動(dòng)閥密封處理，徹底治理了輥壓機(jī)兩側(cè)漏料的問題。

3.6 三分級選粉機(jī)軸承溫高引起系統(tǒng)跳停

三分級選粉機(jī)下軸承由于熟料溫度高，軸承溫度最高達(dá)到85℃，多次引起系統(tǒng)聯(lián)鎖跳停，給生產(chǎn)工作造成嚴(yán)重的影響，通過對選粉機(jī)軸承加冷風(fēng)套，軸承溫度的降溫度下降了20℃ ，解決了由于軸承溫度導(dǎo)致選粉機(jī)跳停的問題。

3.7 溜子頻繁破損，對生產(chǎn)影響較大

輥壓機(jī)系統(tǒng)開機(jī)投產(chǎn)6h后就有溜子破損，緊接著設(shè)備殼體、管道、非標(biāo)件頻繁破損，造成生產(chǎn)運(yùn)行被動(dòng)、現(xiàn)場衛(wèi)生清掃困難局面，主要原因一是復(fù)合板有50mm寬的邊角為普通板，施工時(shí)未切除，造成溜子在普通板處破裂，二是階梯溜子臺(tái)階處不能形成料層，通過對溜子入料角度改造、加裝檔料板及襯板、提升料層厚度、打澆筑料等方法，有效治理了溜子頻繁破損的現(xiàn)象。

2016年水泥粉磨年均工序電耗為42.28kWh/t，不含稅電價(jià)為0.48元/kWh，以此為基準(zhǔn)，根據(jù)改造后情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（平均工序電耗29.57kWh/t），按年產(chǎn)120 萬 t 水 泥 計(jì) 算 ，年 節(jié) 約 電 費(fèi) =（42.28-29.57）×120×0.48 =732.096（萬元）。公司利用錯(cuò)峰生產(chǎn)，當(dāng)水泥庫存少于2.8萬t時(shí)，16:00開磨生產(chǎn)，水泥庫存大于或等于2.8萬t時(shí)，22:00開磨生產(chǎn)，全年電價(jià)平均電價(jià)比2016年的0.48元/kWh更低。同時(shí)由于系統(tǒng)臺(tái)時(shí)提高，2017年我公司運(yùn)行一臺(tái)水泥磨，其運(yùn)轉(zhuǎn)率為42%已完成全年的生產(chǎn)任務(wù)，由于運(yùn)轉(zhuǎn)率低，白天用電高峰期組織計(jì)劃檢修，晚上用電低谷組織生產(chǎn)，全年設(shè)備可靠性100%，同時(shí)減少崗位人員3人。

此次水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，改造是成功的。但對存在的問題需引起我們重視，一是系統(tǒng)非標(biāo)溜子破損嚴(yán)重，在施工及設(shè)計(jì)時(shí)要引起重視，防止溜子磨損的最好辦法就是采用階梯溜子形成料層。二是三分級選粉機(jī)普遍存在下軸承溫度高的問題，建議設(shè)備廠家在下軸承處增加冷卻裝置。三是要避免物料高落差垂直入空氣斜槽，同時(shí)在空間允許的情況下增大空氣斜槽的角度，能減少物料的堵塞。四是水泥粉磨系統(tǒng)隨著臺(tái)時(shí)提高電耗下降，但臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到265t/h左右后隨著臺(tái)時(shí)的提高，系統(tǒng)負(fù)荷及用風(fēng)量均大幅增加，電耗并不隨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高而降低，相反有所上升。

作者：陳梁，頡志宏

來源：《甘谷祁連山水泥有限公司》

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