鄒偉斌

中國(guó)建材工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)水泥專業(yè)委員會(huì)，北京 100024

水泥粉磨系統(tǒng)異常案例分析及解決措施(五)

鄒偉斌

中國(guó)建材工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究會(huì)水泥專業(yè)委員會(huì)，北京 100024

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機(jī)均為以籠式選粉機(jī)為代表的第三代高效選粉機(jī)，或以其分級(jí)原理逐步演變而成的新型選粉機(jī)。在演變過(guò)程中得以持續(xù)改進(jìn)、完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，如對(duì)撒料方式、進(jìn)風(fēng)方式、籠型轉(zhuǎn)子及導(dǎo)風(fēng)葉片結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化二次選粉等功能的改進(jìn)，又在分級(jí)性能不斷完善中產(chǎn)生新的提高。相關(guān)案例證明，以上改進(jìn)的結(jié)果，提高了選粉機(jī)的技術(shù)性能，選粉效率不斷提高，如45μ m篩余的選粉效率可達(dá)到85%甚至以上，對(duì)喂料中的成品選凈度又有大幅提高，顯著降低了循環(huán)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電、增效。

選粉效率 粉磨電耗 分散不均 風(fēng)管堵塞

0 引言

“磨后選粉是保證”，雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)或一級(jí)閉路水泥粉磨系統(tǒng)中，要求磨尾必須有一臺(tái)高效率的成品分級(jí)設(shè)備，能夠及時(shí)分離出磨物料中的成品。粉磨系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，成品選粉機(jī)必須具備更高、更優(yōu)秀的分級(jí)能力，即高的選粉效率。而選粉機(jī)的效率，均勻分散是前提、高效分級(jí)是關(guān)鍵、有效收集是保證。采用高效率成品選粉機(jī)對(duì)于充分挖掘系統(tǒng)增產(chǎn)潛力、降低粉磨電耗至關(guān)重要。

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機(jī)均為以籠式選粉機(jī)為代表的第三代高效選粉機(jī)，或以其分級(jí)原理逐步演變而成的新型選粉機(jī)。在演變過(guò)程中得以持續(xù)改進(jìn)、完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，如對(duì)撒料方式、進(jìn)風(fēng)方式、籠型轉(zhuǎn)子及導(dǎo)風(fēng)葉片結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化二次選粉等功能的改進(jìn)，又在分級(jí)性能不斷完善中產(chǎn)生新的提高。以上改進(jìn)的結(jié)果，最終反映在選粉機(jī)的技術(shù)性能上，則是選粉效率不斷提高，如45μ m篩余的選粉效率可達(dá)到85%甚至以上，對(duì)喂料中的成品選凈度又有大幅提高，顯著降低循環(huán)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電、增效。本期結(jié)合成品選粉機(jī)部分異常案例，展示水泥粉磨系統(tǒng)選粉機(jī)的改進(jìn)成果。

1 選粉機(jī)選粉效率低

1.1 H公司粉磨系統(tǒng)配置

采用170-140輥壓機(jī)（物料通過(guò)量710 t/h～ 830 t/h，主電機(jī)功率1 250 kW-10 kV-89 A（額定電流）×2）+VRP1000選粉機(jī)+Φ 4.2 m×13 m雙倉(cāng)管磨機(jī)（主電機(jī)功率3 350 kW-10 kV-239 A（額定電流）、研磨體實(shí)際裝載量240 t，主減速器MFY355，速比i=46.97，磨機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速15.75 r/min，一倉(cāng)長(zhǎng)度3.25 m，裝載量80 t；二倉(cāng)長(zhǎng)度9.25 m+五圈高度950 mm活化環(huán)，裝載量180 t）+O-Sepa N-4000選粉機(jī)（主軸電機(jī)功率240 kW，喂料能力720 t/h，選粉能力240 t/h，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量265 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機(jī)功率630 kW）+磨尾收塵風(fēng)機(jī)組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

1.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

45μ m選粉效率低于50%，生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥產(chǎn)量為180 t/h（成品比表面積≥360 m2/kg±10 m2/kg），統(tǒng)粉磨電耗36 kWh/t。

1.3 技術(shù)診斷分析

系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷高（R45＞250%），選粉效率低（＜50%），對(duì)成品的選凈度低。應(yīng)綜合改造選粉機(jī)，提高選粉效率，降低循環(huán)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增產(chǎn)，降低粉磨電耗。

1.4 采取的技術(shù)措施與效果

重點(diǎn)對(duì)O-Sepa N-4000選粉機(jī)內(nèi)部撒料裝置、三次進(jìn)風(fēng)方式以及下錐體進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)改造，徹底解決了撒料不均、選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場(chǎng)不均等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了水泥的均勻分散，為良好分級(jí)創(chuàng)造了先決條件。三次風(fēng)的切向進(jìn)入，減小了進(jìn)風(fēng)阻力的同時(shí)強(qiáng)化了二次選粉功能。下錐體的延長(zhǎng)，使選粉機(jī)內(nèi)部空氣流場(chǎng)趨于穩(wěn)定，更有利于水泥分級(jí)。改造后，R45≥70%，循環(huán)負(fù)荷降至150%以下，P·O42.5級(jí)水泥產(chǎn)量由180 t/h提高至210 t/h，增幅16.7%。系統(tǒng)粉磨電耗降至31 kWh/t，噸水泥節(jié)電5 kWh/t。按年產(chǎn)120萬(wàn)t水泥計(jì)，年可節(jié)電600萬(wàn)度，節(jié)電效益達(dá)360萬(wàn)元（改造過(guò)程中系統(tǒng)裝機(jī)功率保持不變）。

2 進(jìn)料管道堵塞物料

2.1 Q公司粉磨系統(tǒng)配置

采用160-140輥壓機(jī)（物料通過(guò)量780 t/h，主電機(jī)功率1 120 kW-10 kV-76 A×2）+V選+Φ 4.2 m× 13 m雙倉(cāng)管磨機(jī)（主電機(jī)功率3 550 kW-10 kV-243 A，研磨體裝載量240 t，主減速器JS150B，速比i=47.295∶1，磨機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min，一倉(cāng)長(zhǎng)度3.0 m，二倉(cāng)長(zhǎng)度9.50 m+六圈高度900 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-4000選粉機(jī)（主軸電機(jī)功率220 kW，喂料能力720 t/h，選粉能力240 t/h，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量260 000 m3/h，風(fēng)壓7 000 Pa，電機(jī)功率630 kW）+磨尾收塵風(fēng)機(jī)組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

2.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常時(shí)，生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥（成品比表面積380 m2/kg±15 m2/kg）產(chǎn)量185 t/h，系統(tǒng)粉磨電耗34 kWh/t。隨著時(shí)間的推移，在質(zhì)量指標(biāo)不變的前提下，系統(tǒng)產(chǎn)量逐漸降低至175 t/h，粉磨電耗上升至36 kWh/t左右。

2.3 技術(shù)診斷分析

取樣測(cè)試入磨、出磨、成品、回料45μ m篩余選粉效率比正常時(shí)降低7%左右。回料中有部分成品未能分選出，判斷選粉機(jī)段出現(xiàn)異常狀況。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)：成品選粉機(jī)的四個(gè)進(jìn)料管中有一個(gè)堵塞（堵塞的進(jìn)料管溫度低，通過(guò)測(cè)溫槍或手感均可判斷），因進(jìn)料不均勻（撒料盤上不能相對(duì)均勻布料），導(dǎo)致撒料、分散不均，降低了選粉機(jī)分級(jí)效率及系統(tǒng)產(chǎn)量。

2.4 采取的技術(shù)措施與效果

對(duì)堵塞的進(jìn)料管進(jìn)行清理，滿足四口均勻進(jìn)料，使入機(jī)物料能夠相對(duì)均勻分散，選粉效率及系統(tǒng)產(chǎn)量、粉磨電耗恢復(fù)正常水平。

3 物料綜合水分大

3.1 L公司粉磨系統(tǒng)配置

采用140-65輥壓機(jī)（物料通過(guò)量330 t/h，主電機(jī)功率500 kW-10 kV-42 A×2）+V選+Φ 3.2 m× 13 m雙倉(cāng)管磨機(jī)（主電機(jī)功率1 600 kW-10 kV-109 A，研磨體裝載量129 t，主減速器MBY1000，速比i=6.3，磨機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/min，一倉(cāng)長(zhǎng)度3.0 m，二倉(cāng)長(zhǎng)度9.5 m+五圈高度750 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-1500選粉機(jī)（喂料能力227 t/h、選粉能力54～90 t/h，主軸電機(jī)功率90 kW，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量115 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機(jī)功率315 kW）+磨尾收塵風(fēng)機(jī)組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

3.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常時(shí)，生產(chǎn)P·C32.5級(jí)水泥產(chǎn)量96 t/h（成品比表面積380±10 m2/kg），系統(tǒng)電耗32 kWh/t。當(dāng)入磨物料綜合水分升至2.5%左右時(shí)，45μ m選粉效率降低至40%；臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降至65 t/h，粉磨電耗上升至37 kWh/t。

3.3 技術(shù)診斷分析

檢查O-Sepa N-1500選粉機(jī)，發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)管存在物料堆積、堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)風(fēng)靜葉片粘附較嚴(yán)重（見圖1），這是選粉效率下降、系統(tǒng)產(chǎn)量降低、粉磨電耗高的根本原因。

圖1 選粉機(jī)一次風(fēng)管道堵塞（左）與粘附的導(dǎo)風(fēng)靜葉片

3.4 采取的技術(shù)措施與效果

控制混合材水分，將入磨物料綜合水分降至1.5%以下，并堅(jiān)持利用停機(jī)時(shí)間徹底清理一次風(fēng)管道及粘附的導(dǎo)風(fēng)葉片，確保選粉機(jī)內(nèi)部有穩(wěn)定的分級(jí)氣體流場(chǎng)，R45提高至60%，系統(tǒng)產(chǎn)量恢復(fù)到原正常狀態(tài)。同時(shí)，對(duì)磨內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)改造，P·C32.5級(jí)水泥產(chǎn)量達(dá)到105 t/h（成品比表面積380 m2/kg），系統(tǒng)電耗降至29.1 kWh/t。

4 導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損嚴(yán)重

4.1 X公司粉磨系統(tǒng)配置

采用160-120輥壓機(jī)（物料通過(guò)量675 t/h，主電機(jī)功率900 kW-10 kV-63 A×2）+V選+Φ3.8 m× 13 m雙倉(cāng)管磨機(jī)（主電機(jī)功率2 500 kW-10 kV-185 A，研磨體裝載量180 t、主減速器J S130C、速比i=44.588:1，磨機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速16.6 r/min，一倉(cāng)長(zhǎng)度3.25 m，二倉(cāng)長(zhǎng)度9.25 m+五圈高度850 mm活化環(huán)）+O-Sepa N-3000選粉機(jī)（主軸電機(jī)功率160 kW，喂料能力540 t/h，選粉能力108 t/h，主軸電機(jī)功率160kW，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量215 000 m3/h，風(fēng)壓6 500 Pa，電機(jī)功率500 kW）+磨尾收塵風(fēng)機(jī)組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。

4.2 出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果

正常生產(chǎn)中，采用烘干粒化高爐礦渣作混合材，摻入量10%，生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥產(chǎn)量150 t/h，（成品比表面積370±15 m2/kg），系統(tǒng)電耗32 kWh/t。后來(lái)出現(xiàn)產(chǎn)量下降，降至134 t/h，電耗上升至35 kWh/t。

4.3 技術(shù)診斷分析

對(duì)入磨、出磨及成品、回料取樣，以45μ m篩余測(cè)定選粉效率，比正常生產(chǎn)時(shí)降低8%左右，對(duì)出磨物料中的成品選凈度下降，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷高，造成產(chǎn)量下降、電耗上升。檢查選粉機(jī)內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損嚴(yán)重。原因是礦渣、熟料等物料硬度較大，結(jié)果導(dǎo)致選粉機(jī)內(nèi)部分級(jí)氣體流場(chǎng)紊亂，顯著降低選粉效率。

4.4 采取的技術(shù)措施與效果

及時(shí)更換損壞的導(dǎo)風(fēng)靜葉片，更換后成品選粉機(jī)選粉效率提高，系統(tǒng)產(chǎn)量及粉磨電耗恢復(fù)至正常狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段水泥制成中所用的選粉機(jī)均為以籠式選粉機(jī)為代表的第三代高效選粉機(jī)，或以其分級(jí)原理逐步演變而成的新型選粉機(jī)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中得以持續(xù)改進(jìn)，并完善相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)（包括新技術(shù)與新材料的應(yīng)用），又在分級(jí)性能不斷改進(jìn)中產(chǎn)生新的提高。對(duì)高效率籠式選粉機(jī)的高效實(shí)用，筆者總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）“均勻分散是前提”。必須有一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的撒料裝置，能夠使入機(jī)物料形成均勻、分散的料幕；能夠形成一個(gè)合適、穩(wěn)定的氣體流場(chǎng)，使粗、細(xì)粉能盡快的分離。

（2） “高效分級(jí)是關(guān)鍵”。必須有一個(gè)強(qiáng)有力的分級(jí)界面，而且分級(jí)力能夠方便地調(diào)節(jié)；同時(shí)，還要有一個(gè)高效的二次選粉裝置，為高效率分級(jí)提供可靠的技術(shù)保證。

（3）“有效分級(jí)是保證”。必須有一個(gè)高效的捕集系統(tǒng)，確保分級(jí)出的成品能夠得到有效收集。

（4）選粉機(jī)的循環(huán)負(fù)荷及選粉效率與出磨細(xì)度、回料細(xì)度密切相關(guān)。對(duì)于輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，經(jīng)擠壓分級(jí)后的入磨物料粒徑縮小、微觀裂紋的存在使易磨性顯著改善，循環(huán)負(fù)荷一般在50%～120%范圍內(nèi)（45μ m篩余），大多數(shù)應(yīng)用在70%～110%甚至130%，上限值以不超過(guò)150%為宜。在此范圍內(nèi)，隨著循環(huán)負(fù)荷提高，系統(tǒng)產(chǎn)量增加，粉磨電耗降低。但循環(huán)負(fù)荷越高，選粉效率與細(xì)粉回收率越低。高循環(huán)負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中物料循環(huán)量大、產(chǎn)量處于低水平運(yùn)行狀態(tài)、粉磨電耗反而增高。

（5）選粉機(jī)分級(jí)籠型轉(zhuǎn)子葉片與導(dǎo)風(fēng)靜葉片長(zhǎng)期在高粉塵濃度環(huán)境中承受高速氣流沖刷，應(yīng)選用抗沖蝕磨損性能優(yōu)良的高硬度耐磨材料，尤其是導(dǎo)風(fēng)靜葉片磨損后，會(huì)引起選粉機(jī)內(nèi)部分級(jí)氣體流場(chǎng)紊亂、不均，選粉效率顯著降低，應(yīng)及時(shí)更換處理。

（6）水泥粉磨工藝屬于系統(tǒng)工程，應(yīng)用系統(tǒng)工程方法分析、解決整個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。僅對(duì)選粉機(jī)提高選粉效率改造，一般可使粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)幅度達(dá)到10%甚至15%以上。但若同時(shí)對(duì)管磨機(jī)子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、改造、調(diào)整，可大幅提高磨內(nèi)磨細(xì)能力，能夠創(chuàng)造更多的出磨成品供給選粉機(jī)分選，則系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電效果更顯著。

（7）閉路粉磨系統(tǒng)中選配的成品選粉機(jī)具備高的選粉效率與高的分級(jí)精度，可將出磨物料中的成品顆粒與較粗顆粒及時(shí)分離開，有效減少管磨機(jī)內(nèi)部“過(guò)粉磨”現(xiàn)象。在實(shí)現(xiàn)粉磨系統(tǒng)高產(chǎn)、低耗的前提下，能夠充分利用低谷電，獲得低電耗與低電價(jià)雙贏。

2016-08-10）

TQ172.632

B

1008-0473(2016)05-0049-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.05.009