唐建成　李君明

達州市建成精鑄科技有限公司，四川 達州 635000

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水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)管磨機的優(yōu)化

唐建成李君明

達州市建成精鑄科技有限公司，四川 達州 635000

RX公司170-100輥壓機+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機+O-Sepa N-3500成品選粉機組成的雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)管磨機一倉階梯襯板磨損嚴重，細磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損。采用我公司自主研發(fā)的“粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、管磨機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)、研磨體級配優(yōu)化調(diào)整技術(shù)”等對磨機進行優(yōu)化，會同上下游的其他多項技改，取得了顯著的增產(chǎn)、節(jié)電效果。

管磨機襯板優(yōu)化分向活化

0　引言

RX公司170-100輥壓機+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機+O-Sepa N-3500成品選粉機組成的雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，由于管磨機一倉階梯襯板磨損嚴重而降低了粗磨倉研磨體的做功能力，又因細磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損，導(dǎo)致研磨體切向滑動，盡管研磨體填充率高，但磨細能力較差、粉磨效率低、出磨成品率較低，造成系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高。另外，該系統(tǒng)管磨機上下游還存在其它問題，導(dǎo)致該系統(tǒng)生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量僅有165 t/h，噸水泥電耗高達38.1 kWh/t。RX公司積極分析系統(tǒng)存在的短板，實施改造，不僅使P·O42.5級水泥產(chǎn)量提高到210 t/h，還使噸水泥電耗降至31.8 kWh/t。本文主要介紹其對管磨機實施的優(yōu)化技術(shù)。

1　主、輔機配置及技術(shù)參數(shù)

RX公司有兩套水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)P·O42.5級水泥，改造前，單系統(tǒng)產(chǎn)量在165 t/h左右，粉磨電耗達38.1 kWh/t。該水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)設(shè)備配置見表1。

2　管磨機的優(yōu)化

2.1優(yōu)化思想及技術(shù)

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

水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，充分發(fā)揮輥壓機的高效率“料床擠壓粉磨”特性，對于粗顆粒物料實施高應(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。將分級后的細粒徑或粉狀的物料輸送至后續(xù)管磨機進行磨細與整形，部分或全部取代了管磨機一倉的粉碎功能，磨內(nèi)則發(fā)揮研磨體的“集群研磨”優(yōu)勢[1]，對粉狀物料凸顯其良好的磨細與修形能力，調(diào)控方便。所以，由管磨機制備的水泥成品顆粒級配與形貌更合理（具有較高的圓形度），使用性能更好。這說明，管磨機是雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)第二個小閉路中的關(guān)鍵設(shè)備之一，出磨物料中的成品量是由管磨機創(chuàng)造的?；诖耍Y(jié)合我公司鑄造耐磨件的優(yōu)勢，自主研發(fā)了管磨機優(yōu)化技術(shù)，賦予鑄造耐磨件以技術(shù)功能，其核心思想就是要充分發(fā)揮研磨體的“集群研磨”優(yōu)勢。這些優(yōu)化技術(shù)包括“粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、管磨機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)、研磨體級配優(yōu)化調(diào)整技術(shù)”等多項實用技術(shù)。

2.2優(yōu)化措施

在現(xiàn)場察看中，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)管磨機一倉階梯襯板磨損嚴重，細磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損。眾所周知，一倉階梯襯板嚴重磨損會降低粗磨倉研磨體的做功能力。細磨倉小波紋襯板工作表面形狀過度磨損，研磨體會切向滑動，盡管研磨體填充率高，但磨細能力較差，粉磨效率低，出磨成品率較低，造成系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高。針對該系統(tǒng)管磨機存在的問題，我們配合業(yè)主實施了以下改造。

2.2.1采用粗磨倉新型高效率襯板與新型防磨階梯襯板

該磨機一倉有效長度3.75 m，占磨機總有效長度比例的30%，研磨體裝載量60 t，填充率26.88%。經(jīng)過連續(xù)5年運行，原用階梯襯板磨損嚴重，帶球端厚度由原始尺寸的125 mm磨損至＜90 mm（實測襯板帶球端厚度78 mm～88 mm，平均減薄厚度83 mm，磨損值42 mm，帶球端磨損比例達33.6%），對研磨體提升、沖擊高度大打折扣，會在很大程度上影響粉磨效率的正常發(fā)揮。

整倉拆除更換為我公司研制的“粗磨倉新型高效率襯板與新型防磨階梯襯板”組合使用，恢復(fù)對鋼球的提升、沖擊、粗碎能力，能夠有效卡住一倉細度，使少量小顆粒熟料與易磨性差的混合材在一倉得到?jīng)_擊破碎與充分的粗研磨，為二倉進一步磨細創(chuàng)造條件。

2.2.2采用細磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)

二倉有效長度8.75 m，占磨機總有效長度比例的70%，原研磨體裝載量180 t，填充率33.50%。原使用的小波紋襯板磨損嚴重，研磨體打滑，嚴重影響粉磨效率提升。改造時采用了“細磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)”。原安裝有四圈活化環(huán)高度1 250 mm，改造時又在二倉增加了一圈相同高度的活化環(huán)（半盲），進一步消除部分研磨死區(qū)，提高了對二倉小規(guī)格鋼球的活化效果。采取適當抑制物料流速、提高二倉磨細能力、多創(chuàng)造合格成品出磨等措施，為磨尾成品選粉機有效分選打下基礎(chǔ)。改造后，二倉研磨體裝載量降至140 t，填充率26%左右。

2.2.3采用液體助磨劑

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)過程中，摻加了3.5/10 000液體助磨劑。助磨劑的加入，研磨體表面始終保持光潔，對物料磨細能力明顯提高。同時，顯著改善了磨內(nèi)物料的流動性，使磨細物料更易于通過隔倉板及出磨篦板縫，及時排出磨外。助磨劑的加入，增大了物料在選粉機中的分散性能，極其有利于分級過程，一般可提高成品選粉機選粉效率2%～5%。

2.2.4調(diào)整研磨體級配

調(diào)整后的各倉研磨體級配見表2、表3。

2.2.5改善過料與通風

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

表2　磨內(nèi)一倉研磨體級配

表3　磨內(nèi)二倉研磨體級配

2.3技術(shù)分析

在一定條件下，管磨機裝載量越高，系統(tǒng)產(chǎn)量越高，但主電機驅(qū)動電流也越高。當系統(tǒng)產(chǎn)量較低時，粉磨電耗則居高不下。各倉研磨體裝載量較多、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“管磨機研磨體分向活化技術(shù)、粗磨倉新型高效率襯板技術(shù)、細磨倉新型高效襯板優(yōu)化組合技術(shù)、消除磨內(nèi)盲區(qū)、分段粉磨技術(shù)”等多項組合技術(shù)改造后，一倉、二倉采用高效率襯板優(yōu)化組合后，在確保較高粉磨效率的前提下，能夠有效降低研磨體填充率，切實做到“減負增效少而精”。調(diào)整兩倉研磨體填充率在25%～27%之間，總裝載量只有200 t，比改造前裝載量減少40 t，大幅降低了磨機主電機驅(qū)動負荷，管磨機主電機運行電流由215 A降至170 A，（約降低驅(qū)動功率700 kW左右）?！肮苣C研磨體分向活化技術(shù)”針對研磨體滯留帶凸顯出極其優(yōu)良的活化效果。

在成品細度不變的前提下，降低出磨篩余將導(dǎo)致循環(huán)負荷降低，選粉效率提高。出磨物料細度越細，成品選粉機的選粉效率越高，系統(tǒng)循環(huán)負荷越低。輥壓機雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的循環(huán)負荷一般要求上限以≤150%為宜，通過采用我公司研發(fā)的磨內(nèi)結(jié)構(gòu)綜合改造技術(shù)以及研磨體級配的合理調(diào)整，有效提高了磨內(nèi)磨細能力，大幅度增加了出磨物料中的成品含量，為成品選粉機高效分級創(chuàng)造了先決條件（出磨物料越細，選粉效率越高，循環(huán)負荷降低），出磨物料R45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，實際達到55%～60%，循環(huán)負荷保持130%～150%左右（通過磨內(nèi)磨細降低循環(huán)負荷，提高選粉效率。如果磨內(nèi)磨細能力差，則循環(huán)負荷高，選粉效率低）。

3　其他方面的改造

粉磨系統(tǒng)是否節(jié)能，取決于整個系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的工藝狀況，不是哪一個環(huán)節(jié)可以保證的。因此，本次改造，業(yè)主還對該系統(tǒng)管磨機上下游還存在的其它問題實施了改進。

（1）改進輥壓機穩(wěn)定進料調(diào)節(jié)控制裝置。

雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的輥壓機是第一個小閉路系統(tǒng)，即磨前物料處理的關(guān)鍵設(shè)備，除了入磨物料粒徑及水分外，輥壓機擠壓做功能力的充分發(fā)揮與其能否穩(wěn)定進料密切相關(guān)。提高輥壓機對物料的擠壓做功能力，必須改進輥壓機穩(wěn)定進料調(diào)節(jié)控制裝置?？疾煺撟C后，采用了成都九泰科技有限公司研發(fā)的輥壓機穩(wěn)定節(jié)能式新產(chǎn)物進料控制裝置。

（2）改進V型選粉機。

在V選入口處以及筒體內(nèi)部增設(shè)錯落狀分布的打散棒（為減少磨損，采用50×50角鋼呈V字型布置），物料下落過程中利用自身慣性被摔散，顯著提高了入機物料均勻分散與分級能力；同時，對磨損嚴重的打散格板（導(dǎo)流板）進行更換。改進后，經(jīng)旋風收塵器收集的入磨物料比表面積達到160～180 m2/kg（平均在170 m2/kg左右，顆粒平均粒徑約在170μm左右）。

3.3改進磨尾成品選粉機

（1）為了達到穩(wěn)定選粉機內(nèi)部空氣流場（穩(wěn)流）的目的，分別對選粉機一次風管及二次風管道接長1.50 m，使進入選粉機的物料更好地分散、分級，提高選粉效率。

（2）充分利用停機時間，清理選粉機一次風與二次風管道內(nèi)部積料，確保管道具備較小的進風阻力，穩(wěn)定選粉機內(nèi)部空氣流場。

4　改造效果

通過實施對磨內(nèi)的改造，會同上下游的其他多項技改，磨細能力得到進一步增強，出磨比表面積提高至270 m2/kg以上（水泥粉體顆粒平均粒徑縮小至60μm以下，通過管磨機磨細，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做功能力（即平均每米研磨體創(chuàng)造比表面積）達8.0 m2/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級水泥，在確保質(zhì)量指標的前提下，系統(tǒng)產(chǎn)量達210～220 t/h，粉磨電耗降至31.8 kWh/t。綜合改造技術(shù)經(jīng)濟效果見表4（P·O42.5級水泥）。

表4　粉磨系統(tǒng)改造前后技術(shù)經(jīng)濟效果對比

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

按單線實際生產(chǎn)能力120萬t/年，技術(shù)改造后，年節(jié)電可達756萬kWh，以平均電價0.60元/kWh計算，節(jié)電效益達454萬元，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果。

TQ172.632

B

1008-0473(2016)03-0062-04DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.010

2016-03-01）

1. 鄒偉斌, 陳賢榮, 劉廣勤. 輥壓機雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)節(jié)電措施分析 [J], 新世紀水泥導(dǎo)報, 2015(6):31-35.