題要

某公司水泥制成工序采用：170-100輥壓機(jī)+V選+Φ4.2×13m雙倉(cāng)管磨機(jī)+O-sepa N-3500成品選粉機(jī)組成的雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng);由于管磨機(jī)一倉(cāng)階梯襯板磨損嚴(yán)重而降低了粗磨倉(cāng)研磨體的做功能力;同時(shí)又因細(xì)磨倉(cāng)小波紋襯板工作表面形狀磨損導(dǎo)致研磨體切向滑動(dòng)，盡管研磨體填充率高，但磨細(xì)能力較差、粉磨效率低、出磨成品率低;造成系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高;2號(hào)水泥磨機(jī)通過(guò)采用達(dá)州市建成精鑄科技有限公司自主研發(fā)的“粗磨倉(cāng)新型高效率襯板技術(shù)、細(xì)磨倉(cāng)新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、“管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)、研磨體級(jí)配優(yōu)化調(diào)整技術(shù)”等多項(xiàng)實(shí)用綜合改造技術(shù)措施，取得了顯著的增產(chǎn)、節(jié)電效果。現(xiàn)將改造過(guò)程進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞

輥壓機(jī)+ V選 新型高效襯板 優(yōu)化組合技術(shù) 分向活化

水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，充分發(fā)揮輥壓機(jī)的高效率“料床擠壓粉磨”特性，對(duì)于粗顆粒物料實(shí)施高應(yīng)力擠壓粉碎，處理后的物料存在大量微觀裂紋，大幅度提高了物料的易磨性;將分級(jí)后的細(xì)粒徑或粉狀的物料輸送入磨，部分或全部取代管磨機(jī)一倉(cāng)的粉碎功能，磨內(nèi)則發(fā)揮研磨體的“集群研磨”優(yōu)勢(shì)，對(duì)粉狀物料凸顯其良好的磨細(xì)與修形能力，調(diào)控方便;所以，由管磨機(jī)制備的水泥成品顆粒級(jí)配與形貌更合理(具有較高的圓形度)，使用性能更好。

該公司有兩套水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)P.O42.5級(jí)水泥，單系統(tǒng)產(chǎn)量在165t/h左右、粉磨電耗達(dá)38.1kwh/t;為了實(shí)現(xiàn)降本增效，引進(jìn)了我公司研發(fā)的多項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，對(duì)其2號(hào)水泥粉磨系統(tǒng)進(jìn)行增產(chǎn)、降耗技術(shù)改造;該水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)設(shè)備配置見(jiàn)表1：

表1 RX公司2號(hào)粉磨系統(tǒng)主、輔機(jī)配置及技術(shù)參數(shù)

1.輥壓機(jī)

雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的輥壓機(jī)是第一個(gè)小閉路系統(tǒng)，即磨前物料處理的關(guān)鍵設(shè)備，除了入物料粒徑及水份外，輥壓機(jī)擠壓做功能力的充分發(fā)揮與其能否穩(wěn)定進(jìn)料密切相關(guān);提高輥壓機(jī)對(duì)物料的擠壓做功能力，必須改進(jìn)輥壓機(jī)穩(wěn)定進(jìn)料調(diào)節(jié)控制裝置，考察論證后，采用了成都九泰科技有限公司研發(fā)的輥壓機(jī)穩(wěn)定節(jié)能式新產(chǎn)物進(jìn)料控制裝置(“一種輥壓機(jī)杠桿式雙進(jìn)料裝置”;專利號(hào)ZL201420122465. X)，進(jìn)料裝置形狀見(jiàn)圖1：

投入運(yùn)行后，輥壓機(jī)工作壓力由過(guò)去的8.1MPa—8.4MPa提高至8.9MPa—9.1MPa，有效提高了對(duì)物料擠壓能力，增加了物料中的細(xì)粉含量;輥壓機(jī)適宜工作輥縫調(diào)整到29mm—33mm之間;輥壓機(jī)主電機(jī)運(yùn)行電流(額定電流66A)：由28A—30A(主電機(jī)出力42.4%--45.5%)提高至(輥面已修復(fù))48A—52A(主電機(jī)出力72.7%—78.8%)，擠壓效果顯著提高;

2.靜態(tài)分級(jí)設(shè)備--V型選粉機(jī)

輥壓機(jī)段擠壓做功越好，物料中細(xì)粉含量越多，進(jìn)入V選時(shí)的分散度越好，則V選分級(jí)效率越高，相對(duì)細(xì)粉收集率也越高;

在V選入口處以及筒體內(nèi)部增設(shè)錯(cuò)落狀分布的打散棒(為減少磨損，采用50×50角鋼呈V字型布置)，物料下落過(guò)程中利用自身慣性被摔散，顯著提高了入機(jī)物料均勻分散與分級(jí)能力;同時(shí)，對(duì)磨損嚴(yán)重的打散格板(導(dǎo)流板)進(jìn)行更換;改進(jìn)后，經(jīng)旋風(fēng)收塵器收集的入磨物料比表面積達(dá)到160m2/kg—180m2/kg(平均在170m2/kg左右、顆粒平均粒徑約在170μm左右);

3.管磨機(jī)

管磨機(jī)是雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)第二個(gè)小閉路中的關(guān)鍵設(shè)備之一，出磨物料中的成品量是由管磨機(jī)創(chuàng)造的;

▲3.1.一倉(cāng)有效長(zhǎng)度3.75m，占磨機(jī)總有效長(zhǎng)度比例的30%，研磨體裝載量60t，填充率26.88%;經(jīng)過(guò)連續(xù)5年運(yùn)行，原用階梯襯板磨損嚴(yán)重，帶球端厚度由原始尺寸125mm磨損至<90mm(實(shí)測(cè)襯板帶球端厚度78mm--88mm，平均減薄厚度83mm，磨損值42mm，帶球端磨損比例達(dá)33.6%);對(duì)研磨體提升、沖擊高度大打折扣，會(huì)在很大程度上影響粉磨效率的正常發(fā)揮;

整倉(cāng)拆除更換為該公司研制的“粗磨倉(cāng)新型高效率襯板與新型防磨階梯襯板”組合使用，恢復(fù)對(duì)鋼球的提升、沖擊、粗碎能力;能夠有效卡住一倉(cāng)細(xì)度，使少量小顆粒熟料與易磨性差的混合材在一倉(cāng)得到?jīng)_擊破碎與充分的粗研磨，為二倉(cāng)進(jìn)一步磨細(xì)創(chuàng)造條件;

▲3.2.二倉(cāng)有效長(zhǎng)度8.75m，占磨機(jī)總有效長(zhǎng)度比例的70%，原研磨體裝載量180t，填充率33.50%;原使用的小波紋襯板磨損嚴(yán)重，研磨體打滑，嚴(yán)重影響粉磨效率提升;改造時(shí)采用了“細(xì)磨倉(cāng)新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)”;改造后，二倉(cāng)研磨體裝載量降至140t、填充率26%左右;原安裝有四圈活化環(huán)高度1250mm;改造時(shí)又在二倉(cāng)增加了一圈相同高度的活化環(huán)(半盲)，進(jìn)一步消除部分研磨死區(qū)，提高了對(duì)二倉(cāng)小規(guī)格鋼球的活化效果;通過(guò)采取適當(dāng)抑制物料流速，提高二倉(cāng)磨細(xì)能力，多創(chuàng)造合格成品出磨等措施，為磨尾成品選粉機(jī)有效分選打下基礎(chǔ);

▲3.3. 為保持研磨體與襯板工作表面光潔度及穩(wěn)定的粉磨效率，有效消除粘附，生產(chǎn)過(guò)程中，摻加了3.5/10000液體助磨劑;助磨劑的加入，研磨體表面始終保持光潔，對(duì)物料磨細(xì)能力明顯提高;同時(shí)，顯著改善了磨內(nèi)物料的流動(dòng)性，使磨細(xì)物料更易于通過(guò)隔倉(cāng)板及出磨篦板縫，及時(shí)排出磨外;助磨劑的加入，增大了物料在選粉機(jī)中的分散性能，極其有利于分級(jí)過(guò)程，一般可提高成品選粉機(jī)選粉效率2%--5%;

▲3.4.研磨體級(jí)配

在一定條件下，管磨機(jī)裝載量越高，系統(tǒng)產(chǎn)量越高，但主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流也越高;當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)量較低時(shí)，粉磨電耗則居高不下;各倉(cāng)研磨體裝載量較多、研磨盲區(qū)較大、做功能力較差，是導(dǎo)致高電耗的因素之一;為此，采用我公司研發(fā)的“管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)、粗磨倉(cāng)新型高效率襯板技術(shù)、細(xì)磨倉(cāng)新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)”等多項(xiàng)組合技術(shù)改造后，一倉(cāng)、二倉(cāng)采用高效率襯板優(yōu)化組合后，在確保粉磨效率的前提下，能夠有效降低研磨體填充率，切實(shí)做到“減負(fù)增效少而精”;調(diào)整兩倉(cāng)研磨體填充率在25--27%之間，總裝載量只有200t，比改造前裝載量減少40t、大幅降低了磨機(jī)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷，管磨機(jī)主電機(jī)運(yùn)行電流由215A降至170A，(約降低驅(qū)動(dòng)功率700kw左右);“管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù)”針對(duì)研磨體滯留帶凸顯出極其優(yōu)良的活化效果;調(diào)整后的各倉(cāng)研磨體級(jí)配見(jiàn)表2、表3：

▲3.5.針對(duì)隔倉(cāng)板、篦板縫隙卡塞研磨體影響過(guò)料與通風(fēng)的弊端，采用我公司研發(fā)的“暢通型隔倉(cāng)板、出磨篦板技術(shù)”及“磨機(jī)風(fēng)速調(diào)控裝置技術(shù)”;徹底解決了隔倉(cāng)板及出磨篦板堵塞，始終保持良好的磨內(nèi)通風(fēng)與過(guò)料能力;安裝使用后，磨內(nèi)風(fēng)速調(diào)控更方便，再未出現(xiàn)隔倉(cāng)板及篦板堵塞現(xiàn)象。

4.磨尾成品選粉機(jī)

磨尾成品選粉機(jī)同樣是雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)第二個(gè)小閉路中的關(guān)鍵設(shè)備之一，大量生產(chǎn)實(shí)踐已證明：選粉機(jī)選粉效率高低對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)量與電耗的影響頗為顯著，不可忽視;

▲4.1、為了達(dá)到穩(wěn)定選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場(chǎng)(穩(wěn)流)的目的，分別對(duì)選粉機(jī)一次風(fēng)管及二次風(fēng)管道接長(zhǎng)1.50m，使進(jìn)入選粉機(jī)的物料更好的分散、分級(jí)，提高選粉效率;

▲4.2、在成品細(xì)度不變的前提下，降低出磨篩余將導(dǎo)致循環(huán)負(fù)荷降低，選粉效率提高;出磨物料細(xì)度越細(xì)，成品選粉機(jī)的選粉效率越高、系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷越低;輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的循環(huán)負(fù)荷一般要求上限以≤150%為宜;通過(guò)采用我公司研發(fā)的磨內(nèi)結(jié)構(gòu)綜合改造技術(shù)以及研磨體級(jí)配的合理調(diào)整，有效提高了磨內(nèi)磨細(xì)能力，大幅度增加了出磨物料中的成品含量，為成品選粉機(jī)高效分級(jí)創(chuàng)造了先決條件(出磨物料越細(xì)，選粉效率越高、循環(huán)負(fù)荷降低)，出磨物料R45μm篩余降至35%以下，成品含量大大增加，選粉效率提高至50%以上，實(shí)際達(dá)到55%—60%，循環(huán)負(fù)荷保持130%--150%左右(通過(guò)磨內(nèi)磨細(xì)降低循環(huán)負(fù)荷、提高選粉效率;如果磨內(nèi)磨細(xì)能力差，則循環(huán)負(fù)荷高、選粉效率低);

充分利用停機(jī)時(shí)間，清理選粉機(jī)一次風(fēng)與二次風(fēng)管道內(nèi)部積料，確保管道具備較小的進(jìn)風(fēng)阻力，穩(wěn)定選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場(chǎng)。

5. 通過(guò)實(shí)施對(duì)磨內(nèi)的改造

磨細(xì)能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，出磨比表面積提高至270m2/kg以上(水泥粉體顆粒平均粒徑縮小至60μm以下，通過(guò)管磨機(jī)磨細(xì)，出磨物料粒徑比入磨粒徑降低了2.83倍)，平均每米研磨體磨細(xì)做功能力(即平均每米研磨體創(chuàng)造比表面積)達(dá)8.0m2/kg/m，比改造前提高了2倍，出磨物料中成品比例大幅度增加，磨制P.O42.5級(jí)水泥，在確保質(zhì)量指標(biāo)的前提下，系統(tǒng)產(chǎn)量達(dá)210t/h—220t/h、粉磨電耗降至31.8kwh/t。綜合改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果見(jiàn)表4(P.O42.5級(jí)水泥)：

由表4可以看出：粉磨系統(tǒng)改造后，生產(chǎn)P.O42.5級(jí)水泥，產(chǎn)量由165t/h提高至210t/h，增產(chǎn)了45t/h，增幅達(dá)27.27%;噸水泥電耗由改造前的38.1kwh/t降至31.8kwh/t，降低6.3kwh/t，降幅達(dá)16.54%。

按單線實(shí)際生產(chǎn)能力120萬(wàn)噸/年，技術(shù)改造后，年節(jié)電可達(dá)756萬(wàn)kwh，以平均電價(jià)0.60/kwh計(jì)算，節(jié)電效益達(dá)454萬(wàn)元，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果;

6.結(jié)束語(yǔ)

▲6.1.我國(guó)現(xiàn)行水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，按照已頒布實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中規(guī)定：42.5級(jí)水泥水泥制備工段電耗值應(yīng)≤32kwh/t，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)水泥粉磨系統(tǒng)電耗多數(shù)已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo);優(yōu)秀的電耗值達(dá)到26-28kwh/t、更優(yōu)秀者為23-24kwh/t，水泥粉磨工程技術(shù)人員一直在努力向系統(tǒng)粉磨電耗更低的目標(biāo)20kwh/t沖刺;

▲6.2.水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中每一段都非常重要，分工明確、重在梳理、消除瓶頸、保持順暢;輥壓機(jī)的預(yù)粉磨效率高、管磨機(jī)則承前啟后，磨細(xì)與修形能力好;出磨粉體中成品含量的高低，直接影響系統(tǒng)能力的發(fā)揮;針對(duì)粉磨系統(tǒng)特點(diǎn)，實(shí)施“管磨機(jī)研磨體分向活化技術(shù);粗磨倉(cāng)新型高效率襯板技術(shù);細(xì)磨倉(cāng)新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù);消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)”等多項(xiàng)組合技術(shù)改造，有效提高出磨成品比例，為成品選粉機(jī)有效分級(jí)與系統(tǒng)增產(chǎn)、降耗創(chuàng)造良好的先決條件;

▲6.3.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粉磨理念，對(duì)于現(xiàn)有的水泥粉磨工藝系統(tǒng)，在不增加系統(tǒng)裝機(jī)功率的前提下，采取行之有效、針對(duì)性技術(shù)改造措施，充分發(fā)揮其最大產(chǎn)能;同時(shí)，結(jié)合系統(tǒng)工藝特點(diǎn)，積極對(duì)切實(shí)有效的變頻技術(shù)與磨內(nèi)研磨體級(jí)配調(diào)整技術(shù)、較低填充率高效粉磨技術(shù)等組合應(yīng)用，最終達(dá)到降低粉磨系統(tǒng)電耗之目的。

作者：唐建成

單位：達(dá)州市建成精鑄科技有限公司

參考文獻(xiàn)：鄒偉斌等，輥壓機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)節(jié)電措施分析

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