前言

我公司擁有一條日產(chǎn)5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配套1臺(tái)史密斯ATOX50生料立磨系統(tǒng)，熟料實(shí)際產(chǎn)量5800t/d，生料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量425t/h左右。為充分挖掘原有裝備潛力，降低熟料煤耗、電耗等指標(biāo)，提高經(jīng)濟(jì)效益，2021年公司對(duì)燒成系統(tǒng)和生料立磨系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行了提產(chǎn)改造，改造目標(biāo)為熟料產(chǎn)量達(dá)到6800t/d，生料立磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到470t/h以上。改造完成后熟料系統(tǒng)很快就達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，但生料立磨系統(tǒng)并未達(dá)到提產(chǎn)預(yù)期，后又通過二次改造，才最終達(dá)到了較為理想的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，滿足了燒成系統(tǒng)提產(chǎn)后的需求，同時(shí)降低了生料電耗，取得了較好的效果。現(xiàn)將我公司本次ATOX50生料立磨提產(chǎn)技改經(jīng)過進(jìn)行總結(jié)，供同行參考。

我公司ATOX50生料立磨系統(tǒng)主機(jī)配置、原料配料見表1和表2，石灰石品質(zhì)較差，配比高；另外采用硬質(zhì)砂巖配料，物料整體易磨性較差。改造前2020年生料平均臺(tái)時(shí)424t/h，生料電耗16.37kWh/t，細(xì)度按80呻篩余20%控制，磨機(jī)振動(dòng)值平均1.3mm/s，工況穩(wěn)定，對(duì)比國內(nèi)同類型立磨處于正常水平。

立磨提產(chǎn)目標(biāo)確定后，我們首先與ATOX50立磨原廠家進(jìn)行了溝通，對(duì)方建議通過改造選粉機(jī)提高選粉效率并提高研磨壓力來提高產(chǎn)量，但預(yù)期的提產(chǎn)幅度較小，不能保證改造后能夠滿足窯系統(tǒng)的需求。后經(jīng)了解，天津某公司推出的NU型選粉機(jī)、低阻力風(fēng)環(huán)、中殼體補(bǔ)風(fēng)等系列新技術(shù)在TRM型立磨系統(tǒng)上已廣泛應(yīng)用，改造后提產(chǎn)幅度較大，同時(shí)電耗大幅降低。經(jīng)過實(shí)地考察我們最終確定按照該公司的技術(shù)方案進(jìn)行改造。

（1）選粉機(jī)更換為NUR6033選粉機(jī)，保留了原有傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子軸、出風(fēng)口，更換了轉(zhuǎn)子、導(dǎo)風(fēng)葉片、殼體、回料錐體等。該選粉機(jī)特殊的U型轉(zhuǎn)子葉片相對(duì)于直板型葉片在相同工況條件下阻力更低，選粉效率更高，能夠降低循環(huán)負(fù)荷，有利于提高系統(tǒng)產(chǎn)量、降低電耗。

（2）新增中殼體補(bǔ)風(fēng)裝置（見圖1）。自兩個(gè)入磨熱風(fēng)管道上方各引1個(gè)直徑1m的風(fēng)管至立磨磨輻上方殼體，使部分熱風(fēng)不通過風(fēng)環(huán)直接進(jìn)入磨內(nèi)，管道中間安裝電動(dòng)百葉閥調(diào)節(jié)風(fēng)量。該技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是解決選粉風(fēng)量和粉磨風(fēng)量的矛盾，在保證烘干和細(xì)分提升用風(fēng)的條件下盡可能降低風(fēng)環(huán)風(fēng)量，選粉風(fēng)量不足時(shí)有中殼體補(bǔ)風(fēng)管提供，一方面降低了風(fēng)環(huán)阻力，另一方面能夠減少不合格的粗粉進(jìn)入選粉機(jī)的量，從而提高選粉效率，還能減少回粉量，穩(wěn)定料層，提高研磨效率。

（3）將原直板型導(dǎo)風(fēng)風(fēng)環(huán)更換為低阻力楔形板導(dǎo)風(fēng)風(fēng)環(huán)（見圖2）。楔形導(dǎo)風(fēng)板為雙層結(jié)構(gòu)，上寬下窄，氣流通過時(shí)有加速作用，在提升相同物料量的條件下，用風(fēng)量更小，為采用中殼體補(bǔ)風(fēng)提供條件。

（4）新增立磨分級(jí)粉磨裝置。將選粉機(jī)回粉由原來的中心下料改為分三股導(dǎo)流到磨輻下面（見圖2）直接進(jìn)行再粉磨，能夠提高立磨運(yùn)行的穩(wěn)定性和研磨效率。

（5）改邊緣喂料為中心喂料。ATOX立磨是從殼體一側(cè)將物料喂入磨內(nèi)，物料直接落在磨盤襯板上，先后進(jìn)入3個(gè)磨輻，料層不易穩(wěn)定。我們將下料溜子延長，在磨輻中心架下焊接一個(gè)布料錐斗，物料進(jìn)入布料錐斗后從布料錐下均勻進(jìn)入各磨輻，可以穩(wěn)定料層，改善磨況。

（6）出磨非標(biāo)管道改造。將出磨風(fēng)管直徑由3.6m增加到4.2m，降低系統(tǒng)阻力。

以上6項(xiàng)改造實(shí)施后，通過調(diào)整擋料圈高度和風(fēng)環(huán)通風(fēng)面積、增加研磨壓力等常規(guī)調(diào)整手段，經(jīng)過近3個(gè)月的調(diào)試系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定至445t/h左右。

一次技改后仍不能滿足窯系統(tǒng)提產(chǎn)后的需要，必須再考慮其它提產(chǎn)方案。通過對(duì)近半年的調(diào)試運(yùn)行進(jìn)行總結(jié)，我們認(rèn)為NU選粉機(jī)、中殼體補(bǔ)風(fēng)、低阻楔形風(fēng)環(huán)、中心下料改造、出磨風(fēng)管加粗等這幾項(xiàng)改造均發(fā)揮了各自的作用，提高了選粉效率，降低了磨機(jī)壓差，穩(wěn)定了料層，但新增的分級(jí)粉磨下料管看不出任何效果，我們多次試驗(yàn)，將回料管朝向磨盤中心還是再改回朝向磨輻下面，對(duì)產(chǎn)量影響均不大。

分級(jí)粉磨在天津院的磨機(jī)上提產(chǎn)效果非常明顯，而用到ATOX立磨效果就不明顯，我們分析認(rèn)為ATOX立磨最大的特點(diǎn)就是平盤、柱輻，磨輾、磨盤接觸面積大，研磨區(qū)寬，研磨壓力小，將選粉機(jī)回料直接引到磨輻下面并不能提高研磨效率。

我們考慮到磨輻壓力已增加到13.2MPa，再加壓振動(dòng)變大，另外壓力也接近于系統(tǒng)允許的上限，無法再通過提高研磨壓力來提高研磨效率了，于是設(shè)想通過縮小磨盤與磨輻接觸面的寬度，提高磨盤外側(cè)局部料層的壓力來提高磨機(jī)的研磨能力。

經(jīng)過天津院技術(shù)人員使用仿真技術(shù)模擬計(jì)算證實(shí)，在研磨壓力不變的情況下，原研磨區(qū)寬度1000nun磨盤成品量（≤80μm）251420個(gè)/1e-7s；將磨盤改為外平內(nèi)錐的形式，平面寬度595mm磨盤成品量（≤80μm）377412個(gè)/1e-7s，同比提高50%（仿真模擬計(jì)算結(jié)果見圖3，4）。

方案確定后我們將磨盤襯板靠外側(cè)的600mm 寬的部分堆焊修復(fù)平整，再將磨盤內(nèi)側(cè)靠近磨機(jī)中心的400mm使用電弧氣刨刨成錐面，改造后磨盤。磨盤改造后通過配合調(diào)整擋料圈高度、中殼體補(bǔ)風(fēng)閥門開度、風(fēng)環(huán)面積等手段，磨機(jī)穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定在470t/h左右，滿足了窯系統(tǒng)的需求。

（1）選粉機(jī)選粉效率的提高能夠改善磨機(jī)狀況從而提高立磨系統(tǒng)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，但它大多數(shù)情況下并不起決定性作用，它更多的是作為提產(chǎn)的一個(gè)前提條件。

（2）中殼體補(bǔ)風(fēng)及低阻力楔形板導(dǎo)風(fēng)環(huán)對(duì)料層厚度、磨內(nèi)壓差、選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、磨機(jī)振動(dòng)值等磨況指標(biāo)影響較大，需要逐步摸索，相互配合進(jìn)行調(diào)整，才能使其發(fā)揮降阻提效的作用。

（3）中心布料錐的增加以及磨盤的改造都使料層變得更加穩(wěn)定，為增加研磨壓力以及降低擋料圈高度創(chuàng)造了條件。

（4）對(duì)磨盤研磨區(qū)進(jìn)行改造并將選粉機(jī)回粉引導(dǎo)至高壓研磨區(qū)直接被研磨從根本上改變了ATOX50型平盤立磨的研磨機(jī)理，提高了磨機(jī)的研磨能力，成為本次改造成功的關(guān)鍵。

作者：劉宏遠(yuǎn)，王曉偉

所屬：天瑞新登鄭州水泥有限公司

來源：《水泥工程》

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