左江維 田廣銀 常海波 常文

（1.珠海裕嘉礦產(chǎn)品有限公司，廣東珠海 519050；2.珠?；浽ＸS鋼鐵有限公司，廣東珠海 519050）

0 引言

我公司于2019年10月份建成年產(chǎn)60萬t的礦渣生產(chǎn)線，主機(jī)采用合肥中亞公司的HRM46.3K磨機(jī)立磨，生產(chǎn)S95級礦渣粉。

現(xiàn)在立磨已成功用于礦渣粉磨，因其工藝簡單、烘干能力強(qiáng)、電耗低等優(yōu)點而發(fā)展最快[1]。

但我公司項目自投產(chǎn)以來，由于立磨進(jìn)料大溜槽頻繁結(jié)料、立磨出風(fēng)管道存在周期性垮料現(xiàn)象及回風(fēng)循環(huán)風(fēng)利用效率不高等原因，日常運(yùn)行中存在磨機(jī)振動大、產(chǎn)品質(zhì)量波動大等一系列問題，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)經(jīng)營活動。

2021年2月，我公司對立磨系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)改造，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

1 原工藝流程

原料通過裝卸橋門式起重機(jī)裝進(jìn)料倉，后通過計量秤帶至401皮帶機(jī)，401皮帶機(jī)（中部裝有一臺永磁除鐵器進(jìn)行除鐵）通過料斗把原料送入鎖風(fēng)喂料機(jī)后，通過大溜料槽進(jìn)入磨機(jī)內(nèi)部。

原料在磨內(nèi)進(jìn)行粉磨、烘干后，部分未充分研磨的物料落入立磨風(fēng)環(huán)，由刮料板刮入排渣皮帶后，經(jīng)除鐵進(jìn)入返料斗提機(jī)重新入磨研磨，其余已研磨的物料經(jīng)風(fēng)流帶入旋風(fēng)機(jī)進(jìn)行分選，粗粉重新入磨進(jìn)行再次研磨，合格粉進(jìn)入下個系統(tǒng)收塵器收集，收集的合格粉經(jīng)過空氣斜槽和斗提機(jī)進(jìn)入成品儲存?zhèn)}。主抽風(fēng)機(jī)排風(fēng)管設(shè)置了回風(fēng)管道直接接入熱風(fēng)爐進(jìn)風(fēng)管道。

磨機(jī)粉磨系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 磨機(jī)粉磨系統(tǒng)工藝流程

2 系統(tǒng)存在的問題

2.1 立磨進(jìn)料系統(tǒng)

（1）鎖風(fēng)喂料機(jī)經(jīng)常性卡死，入磨溜槽磨損較快，整體維修費(fèi)用較高，僅鎖風(fēng)喂料機(jī)和溜槽耐磨板維護(hù)花費(fèi)就需20萬元左右。

（2）濕料和返料干料一起進(jìn)入大溜槽造成結(jié)料速度較快，結(jié)料后又導(dǎo)致物料不能進(jìn)入磨內(nèi)中心，進(jìn)而造成料層不穩(wěn)定，料層太薄，可粉磨的物料就會很少，因而粉磨產(chǎn)量就會降低。同時，物料層過薄還會導(dǎo)致磨盤和磨輥之間產(chǎn)生剛性接觸，這樣會引起很大的振動，導(dǎo)致立磨設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重磨損，增加能耗。如果料層過厚，立磨的研磨能力會有所降低，其內(nèi)部循環(huán)的負(fù)荷會加大，引起磨輥上下跳動，對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，影響設(shè)備的安全使用[2]。

（3）入磨大溜槽長度約5.5 m，極易結(jié)料，清理難度大且用時較長（清料周期為7天）。每次停機(jī)清理加上升降溫用時約8 h，每月僅因?qū)ｉT清料時間就損失產(chǎn)量約3 200 t。

2.2 立磨出風(fēng)管道

（1）原有立磨出風(fēng)管道為φ2 200 mm，通風(fēng)面積偏大，風(fēng)速偏小，合格粉磨不易及時帶走，造成磨粉壓差偏大，為保證系統(tǒng)平衡，增加主抽抽力，造成產(chǎn)品較粗，比表不穩(wěn)定下降。

（2）原有立磨出風(fēng)管道設(shè)置有約1 m長水平管道，容易造成粉塵堆積，當(dāng)堆積到一定程度后出現(xiàn)垮料，大量粉磨落入磨盤，破壞磨盤正常料層，造成磨機(jī)周期性劇烈振動，在立磨系統(tǒng)中，其振動問題成為影響系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一[2]。

2.3 回風(fēng)循環(huán)管道

（1）引風(fēng)口的位置不合適，尾氣從風(fēng)機(jī)出口進(jìn)入煙囪后作為循環(huán)風(fēng)要回到立磨內(nèi)，必須逆向走，阻力大，影響循環(huán)風(fēng)量。

（2）循環(huán)風(fēng)沒有直接入磨，而是接到了熱風(fēng)爐配風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)口上。因熱風(fēng)爐的出口風(fēng)管直徑只有2.3 m，面積偏小，造成兩股風(fēng)混合后通過熱風(fēng)爐出風(fēng)口時風(fēng)速約為40 m/s，風(fēng)速明顯偏高，造成系統(tǒng)阻力較大。磨內(nèi)通風(fēng)狀況不良，研磨后的礦粉不能被及時帶出，為保證系統(tǒng)平衡，被迫減少帶料量。

（3）循環(huán)風(fēng)管的位置偏低，不但阻擋了立磨檢修通道，還影響了整體美觀。

3 具體改造方案

3.1 立磨進(jìn)料系統(tǒng)改造

（1）取消原料鎖風(fēng)給料機(jī)搭配大溜槽進(jìn)料的模式，改造成料斗搭配螺旋給料機(jī)模式，并在7.25 m平臺與立磨之間架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)平臺，用于安裝新增螺旋給料機(jī)。螺旋鉸刀輸送機(jī)入料順暢，料流連續(xù)穩(wěn)定，鎖風(fēng)效果極佳，在礦粉生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用[3]。

（2）401頭輪處卸料斗延長后直接與螺旋給料機(jī)接料口連接。

（3）立磨殼體圍板加高350 mm，選粉機(jī)料斗做相應(yīng)改造，螺旋給料機(jī)出料口上部與選粉機(jī)錐斗下部連接，確保選粉機(jī)回料暢通。

立磨進(jìn)料系統(tǒng)改造示意圖如圖2所示。

圖2 立磨進(jìn)料系統(tǒng)改造圖

3.2 立磨出風(fēng)管道改造

將立磨出風(fēng)管道直徑變更為φ2 100 mm，確保管道內(nèi)風(fēng)速達(dá)到合理值，從而使風(fēng)可以將合格粉末及時帶走。同時將出磨管道改造成形式類似“羊角”，角度為60°的大傾角，不再保留水平段，確保不再發(fā)生周期性垮料。改造示意圖如圖3所示。

圖3 立磨出風(fēng)管道改造圖

3.3 回風(fēng)循環(huán)管道改造

（1）將回風(fēng)循環(huán)風(fēng)管引風(fēng)口在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高8.8 m，并與主抽煙囪管道按45°對接。

（2）回風(fēng)循環(huán)風(fēng)管出風(fēng)口直接接入熱風(fēng)爐出風(fēng)總管上，同時考慮入磨兩個熱風(fēng)支管風(fēng)溫和風(fēng)量的均衡。

回風(fēng)循環(huán)管道改造示意圖如圖4所示。

圖4 回風(fēng)循環(huán)管道改造圖

4 改造效果對比

4.1 改造前后立磨相關(guān)參數(shù)對比

經(jīng)改造后，立磨投料量平均提高10 t/h，磨內(nèi)壓差有所上升但在合理范圍內(nèi)，因做功提高，產(chǎn)品質(zhì)量提升，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速下降約150 r/min，同時立磨振動值下降，具體參數(shù)如表1所示。

表1 改造前后立磨參數(shù)對比

4.2 改造前后產(chǎn)品質(zhì)量對比

整個系統(tǒng)優(yōu)化后，在選粉機(jī)降速的同時保證了比表滿足430 m2/kg的標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)篩率0.045 mm/%（負(fù)壓篩法）明顯降低，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 改造前后產(chǎn)品質(zhì)量對比

4.3 改造前后產(chǎn)量對比

自2020年2月26日改造后運(yùn)行已超過兩個月，目前系統(tǒng)正常。對比圖5和圖6，改造前后各統(tǒng)計32天，改造前產(chǎn)量總計完成68 964 t，改造后產(chǎn)量總計完成76 210 t，平均日超產(chǎn)226 t，保守估計年增產(chǎn)75 000 t。

圖5 改造前產(chǎn)量情況

圖6 改造后產(chǎn)量情況

5 改造后整體效益分析

技改后立磨設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯提升的同時，日能耗及單位成品能耗降低明顯。磨機(jī)給料裝置技改為螺旋給料機(jī)后，內(nèi)部結(jié)料現(xiàn)象大大減少，節(jié)約了大量人力清理時間。系統(tǒng)新增的螺旋給料機(jī)、料斗以及其他改造費(fèi)用總計130萬元，經(jīng)測算僅靠增加的產(chǎn)量1個月就可收回成本，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。