聯(lián)合粉磨開路磨系統(tǒng)增產(chǎn)與調(diào)整

1、趙家胤湖北省黃石市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所(435000)四川南威水泥有限公司（四川南江）(636600)聯(lián)合粉磨開路磨系統(tǒng)增產(chǎn)與調(diào)整鄒偉斌中國建材工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究會水泥專業(yè)委員會（100831）%"題要:本文以生產(chǎn)規(guī)模60萬噸/年水泥粉磨生產(chǎn)線配置120-50輻壓機與 動態(tài)分級設(shè)備（打散分級機）和3. 2x 13m開路三倉高細(xì)管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統(tǒng)為例，論述總結(jié)了實際生產(chǎn)過程中粉磨系統(tǒng)存在的共性問 題及其改進(jìn)所采取的技術(shù)與調(diào)整措施，并進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。關(guān)鍵詞：分級效果 磨內(nèi)改造 級配調(diào)整 分段粉磨1、導(dǎo)言近幾年來，設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模60萬噸/年的水泥粉磨站，大多采用3.2x13m管

2、磨機。生產(chǎn)工藝流程中，既有雙閉路粉磨工藝系統(tǒng)（轆壓機+動態(tài)或靜態(tài)分級機+管磨機+高效選 粉機，其中轆壓機與動態(tài)分級機（打散分級機）或靜態(tài)分級機（v形選粉機）組成磨前閉路、 管磨機與高效選粉機組成閉路）；也冇單閉路粉磨工藝系統(tǒng)（轆壓機+動態(tài)或靜態(tài)分級機+ 開路管濟(jì)機）；此外述冇普通的一級閉路和開路粉磨系統(tǒng)，在此不贅述。前兩種粉磨工藝 系統(tǒng)各有其特點：單閉路系統(tǒng)總裝機功率低于雙閉路系統(tǒng)，且流程較簡單；從大幅度增 產(chǎn)角度來看,雙閉路粉磨工藝系統(tǒng)大多采用靜態(tài)分級機（v形選粉機）對轆壓機擠壓后的物 料進(jìn)行風(fēng)選分級，入磨物料切割粒徑一般wo. 5mm且顆粒較均勻，因粉磨過程中“過粉磨” 現(xiàn)象減少，其系統(tǒng)產(chǎn)

3、量潛力發(fā)揮明顯高于單閉路粉磨工藝系統(tǒng)，系統(tǒng)粉磨電耗一般在28 kwh -33kwh/t水泥左右；當(dāng)然，若單閉路粉磨工藝系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整方法得當(dāng)，其增產(chǎn)幅度也較大（50%以上），系統(tǒng)粉磨電耗也可控制在27kwh -30kwh/t左右。以國內(nèi)某單位雙閉路粉磨工藝系統(tǒng)為例，其配置的轆壓機功率+靜態(tài)分級機（v形選粉 機）循環(huán)風(fēng)機功率=1220kw；另一單位的單閉路粉磨工藝系統(tǒng)中轆壓機功率+靜態(tài)分級機（u 形選粉機）循環(huán)風(fēng)機功率=1320kw；上述兩個系統(tǒng)中63.2 x 13m磨機臺時產(chǎn)量均在120t/h 左右。而本文屮探討的某粉磨線單閉路粉磨系統(tǒng)屮餛壓機功率+動態(tài)分級機（打散分級機） 功率二575kw,與

4、上述兩個系統(tǒng)的預(yù)粉磨及分級設(shè)備的裝機總功率相差較大，分別低645kw 及745kw；從分級設(shè)備工藝特性分析：打散分級機系統(tǒng)總裝機功率小、分級電耗較低，由 于以機械式篩分為主，故分級精度較差。經(jīng)打散分級的入磨物料切割粒徑在2. 0伽左右, 但其中尚冇少部分5mm8mm顆粒入磨，磨機一倉中仍需要配用70mm鋼球；打散分級 機內(nèi)篩板濟(jì)損量大，該系統(tǒng)增產(chǎn)幅度一般為濟(jì)機設(shè)計能力的30%50%左右。而采用靜態(tài) 分級機（v形選粉機），該分級設(shè)備工藝特性是在風(fēng)選屮打散分級，克服了機械式篩分的 缺陷，分級精度顯著提高，分級后的入磨物料95%甚至以上 1.0mm,切割粒徑在0.5mm左右，顆粒均齊性好；但因循環(huán)風(fēng)

5、機功率配置較大，且風(fēng)機管道較長、轉(zhuǎn)彎較多、系統(tǒng) 阻力大、風(fēng)機葉輪及管道磨損量大、分級系統(tǒng)屯耗高于打散分級機。v形選粉機適用于物 料通過量至少為磨機最大產(chǎn)量2倍以上的餛壓機（現(xiàn)階段配置的餛壓機物料通過量己是 磨機最大產(chǎn)量的5倍以上）?；诟咝实牧洗卜勰ヌ匦?，轆壓機的電能利用率比管磨機 高得多。據(jù)粉磨統(tǒng)計資料顯示，轆壓機每投入lkwh/t吸收功，后續(xù)管磨機系統(tǒng)可節(jié)省 2. okwh/t3.0kwh/t；所以，磨前轆壓機作功越多，管磨機的增產(chǎn)、節(jié)電幅度越大。根 據(jù)粒度系數(shù)計算可知，入磨物料粒徑0. 5mm時，磨機臺時能力可達(dá)到其設(shè)計產(chǎn)量的2 倍茯至以上，即增產(chǎn)幅度100%,實現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)量翻番，這與實

6、際生產(chǎn)數(shù)據(jù)相吻合?，F(xiàn)以某粉磨站單閉路粉磨工藝系統(tǒng)為例，分析探討增產(chǎn)調(diào)整過程屮遇到的共性問題及其改進(jìn)的技術(shù)措施與達(dá)到的增產(chǎn)效杲。2、粉磨工藝系統(tǒng)主機配置及相關(guān)技術(shù)參數(shù)該粉磨線采用擠壓聯(lián)合粉磨單閉路工藝系統(tǒng)。配用120-50車?yán)簷C（物料通過量150-170t/h、裝機功率250kwx2）； 550/120打散分級機（處理能力>150t/h,裝機功率 45kw+30kw）； 03.2x13m開路三倉高細(xì)水泥磨（設(shè)計生產(chǎn)能力60t/h、主電機功率1600kw、 電壓10kv、設(shè)計裝載量125t、主減速器jdx1000.速比1=7. 1）；濟(jì)尾收塵器（風(fēng)機型號 4-72、風(fēng)量 35000-500

7、00m3/h> 風(fēng)壓 1770pa> 電機功率 37kw）o采用新型干法窯熟料與粉煤灰、電廠爐渣、石灰石、石膏共同粉磨。生產(chǎn)p. c32. 5級水泥（成品細(xì)度控制80um篩余w2. 50%）,臺時產(chǎn)量75t/h； p. 042. 5級水泥（成品細(xì)度80 um篩余w1.50%）,臺時產(chǎn)量66t/ho3.2x13m開路磨機磨內(nèi)工藝技術(shù)參數(shù)及各種物料化學(xué)成份分析結(jié)果見表1、表2：表1磨機工藝技術(shù)參數(shù)各倉有效長度（m） /倉長比例（）各倉有效容積（分）各倉襯板工作表而形狀第三倉內(nèi)活 化環(huán)圈數(shù)設(shè)計研磨體裝載量倉二倉三倉一倉二倉三倉一倉二倉三倉（圈）(t)2. 50/20. 142. 75/2

8、2. 457.0/57. 1418. 3820. 7552.81階梯人波紋小波紋4125表2各種物料化學(xué)成份（）物料名稱losssi02ai2o3fsoscaomgos03fcao熟料0. 8222. 704. 433. 3765. 872. 030. 180. 87粉煤灰3. 5755. 4627.810. 355.683. 120. 22石灰石39. 462.341.030. 1152. 781. 32爐渣3.2457. 6726. 651.034.882. 661.32石膏36. 22經(jīng)取樣測定粉煤灰80um篩余在22. 2%-36. 9%之間，單獨計量配料不經(jīng)過車?yán)簷C直接入磨。多次直

9、接抽取入磨物料測定綜合水份一般均在150%以卜，水份較小，料干。通過對該單閉路粉磨工藝系統(tǒng)分析認(rèn)為，影響磨機臺時產(chǎn)量的主要因素有以下兒個方面:2. 1轆壓機擠壓物料時工作壓力不足6. 5mpa,既入機物料粒徑與轆縫在正常范圍, 運行中工作壓力也只有5. 5 mpa -5.8 mpa,壓力偏低則擠壓效果差，經(jīng)打散分級后的入 磨物料細(xì)度80um篩余在64%左右，細(xì)粉料物偏少，成品率較低。2.2造成入磨物料細(xì)度偏粗的另一個原因是:打散分級機配置的內(nèi)篩板縫偏大，原設(shè) 計裝機為8mmo經(jīng)分級后入磨物料經(jīng)水洗烘干后觀察，其中粗顆粒（5儷占10%左右） 含量偏多。應(yīng)為轆壓機工作壓力低和打散分級機內(nèi)篩板縫偏大

10、所致。2. 3生產(chǎn)操作中用風(fēng)不合理,磨尾拉風(fēng)過大，在40 hz -45hz,磨內(nèi)理論風(fēng)速達(dá)1. 8m/s, 導(dǎo)致濟(jì)內(nèi)物料流速過快，成品細(xì)度跑粗。為保證水泥細(xì)度合格，被迫降低濟(jì)機產(chǎn)量。2.4入磨粉煤灰計量穩(wěn)流措施差，吋有沖料或斷料現(xiàn)象，料流不夠穩(wěn)定。2.5磨內(nèi)物料流速過快與研磨體級配不合理，導(dǎo)致磨機各倉功能劃分不夠清晰，不 能實現(xiàn)有效的“分段粉磨”，水泥磨細(xì)程度差，3um-32um有效顆粒含量偏少，只有57%左 右。2.6所用研濟(jì)體質(zhì)量差，硬度偏低、變形多、粘灰、表而光潔度不好，研濟(jì)效果較 差；實際生產(chǎn)應(yīng)用的鋼球、鋼鍛磨耗量大（達(dá)200g/t-300g/t水泥）、磨耗成木高。球、 鍛表面粘附后，

11、嚴(yán)重影響粉磨效率。3、改造與調(diào)整措施針對上述存在的不良狀況，需對該粉磨系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要采取了以下技術(shù)措施：3.1請餛壓機制造單位工程技術(shù)人員對餛壓機壓力設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后，餛壓機 現(xiàn)場工作壓力由5. 5mpa上升至6. 5mpa-7. 5mpa,物料擠壓效果顯著提高，料餅屮細(xì)顆粒 含量明顯增多，為打散分級機有效分級奠定了良好的基礎(chǔ)。3.2打散分級機對物料的分離特性是以機械式篩分分級為主，并與風(fēng)輪結(jié)合實現(xiàn)部分風(fēng)選細(xì)粉為輔；與v形選粉機相比，分級精度較低，入磨粒度較大，其中仍含有5mm 甚至的顆粒。根據(jù)轆壓機循環(huán)負(fù)荷及提升機能力核算，物料循環(huán)過程中提升能力 富裕較多，11入轆壓機的物料水份較小

12、，可以通過適當(dāng)降低打散分級機內(nèi)篩板縫尺寸， 縮小入濟(jì)物料粒徑。為此，將打散分級機內(nèi)篩板縫由8 mm改為5mm,并將內(nèi)錐筒高度 加高130mm,以提高打散分級效果。經(jīng)對轆壓機和打散分級機進(jìn)行技術(shù)處理后，入磨物料粒徑明顯減小，5mm顆粒含 量降到5%以下，細(xì)粉含量增加，入磨物料80um篩余由64%降至52%左右；3.3根據(jù)磨物料綜合水份小，混合材中粉煤灰較細(xì)且摻量多，其礦相中所含球形玻璃 體碩度高，易濟(jì)性差，在濟(jì)內(nèi)流動性好的特點，將第一道篩分隔倉板內(nèi)篩縫寬度由4mm 改為2mm,有效抑制料流屮的粗顆粒，實現(xiàn)研磨體對物料的“分段粉磨”，在提高各倉 磨細(xì)能力的同時，磨內(nèi)截面通風(fēng)狀況趨于均勻。3.4管磨

13、機粉磨物料過程中，研磨體內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣要占影響產(chǎn)量因素的一半以上。 為此，一倉、二倉改用機械性能能優(yōu)良的高銘含金鑄鐵（hrc360）研磨體，粉磨物料 時具冇良好的表而光潔度，避免表層粘附造成對研磨物料的的緩沖；因改用后的研磨體 硬度較高、磨耗降低（單倉50g/t水泥），從而能使磨機長期保持高而穩(wěn)定的粉磨效率。3.5因調(diào)整后的入磨物料細(xì)粉含量增加、粗顆粒減少，將磨內(nèi)一倉、二倉研磨體級配 作了相應(yīng)調(diào)整，增大其研磨能力；一倉最大球徑由4）70mm降為并引入部分© 20mm鋼球，以適應(yīng)粉磨摻冇較多粉煤灰的水泥的要求，平均球徑由44mm縮小至38mm； 二倉平均鍛徑也由16.7mm降至13mm

14、；并對第三倉微鍛進(jìn)行補充，12 mmx 12 mm、 4）10mmx10mm微鍛各補入5. 0t,第三倉裝載量保持80t左右，全磨總裝載量138to 調(diào)整后磨內(nèi)研磨體級配見表3:表3調(diào)整后磨內(nèi)研磨體級配一倉*604)50"40*30*20sdcp(1)2.85.68.45.65.628t38 mm32.99%二倉(1)16x16*14x14©12x12(1)10x10sdcp(t)6.09.09.06.030t13mm31.44%3.6改進(jìn)入磨粉煤灰計量與輸送，均勻穩(wěn)定粉煤灰下料。3.7合理調(diào)整用風(fēng)，通過收塵風(fēng)機變頻調(diào)速控制磨尾拉風(fēng)量，保持磨內(nèi)風(fēng)速在 0.85m/s0.92

15、m/s左右,一般在20hz-25hz左右頻率即可滿足磨內(nèi)通風(fēng)要求。3.8轆壓機運行操作中，穩(wěn)定稱重倉料位在60%-80%,使下料筒內(nèi)保持一定的料壓, 實現(xiàn)對餛壓機的過飽和喂料，使餛壓機多作功，控制餛壓機主電機運行電流至少達(dá)到英 額定電流的60%-80%之間；轆壓機取代磨機一倉的破碎功能后，相當(dāng)于使后續(xù)的管磨機多出一個細(xì)磨倉，細(xì)磨 能力和產(chǎn)量顯著提高，可實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能最大化。p.c32.5級水泥與p.042.5級水泥配比見 表4:表4p.c32.5級水泥與p.042.5級水泥配比（ ）水泥品種強度等級熟料粉煤灰石灰石石膏爐渣p.c32.55527486p.042.5835273通過采取以上改進(jìn)與調(diào)

16、整技術(shù)措施，4）3.2x13mff路磨機生產(chǎn)p.c32.5級水泥（80um篩余w2.50%）臺時產(chǎn)量從75t/h提高至91t/h左右;p.042.5級水泥（80um篩余£1.50%）臺吋產(chǎn)量也由66t/h提高至75t/h。增產(chǎn)前后技術(shù)指標(biāo)對比（以p.c32.5為例）見表5:表5增產(chǎn)前后技術(shù)指標(biāo)對比（以p.c32.5為例）項目臺時產(chǎn)量(t/h)增產(chǎn)幅度(%)粉磨電耗 (kwh/t)節(jié)電幅度(%)成品比表面積 (m2/kg)研磨體總裝載 量(t)超出設(shè)計生產(chǎn) 能力(%)探改前75/32.2/357125/改后9121.3327.016.1439213853.67設(shè)計能力按60t/h計;若

17、按實際生產(chǎn)能力60萬t/年計，與改造前相比，由于增產(chǎn)因索，全年可節(jié)電300萬 kwh,節(jié)電價值達(dá)180萬元。管磨機粉磨效率與磨內(nèi)所裝載的研磨體總表面積的0.7次方成止比，研磨體的總表面 積越高，粉磨效率也越高。在采用優(yōu)質(zhì)耐磨研磨體的前提下，對轆壓機及打散分級機系 統(tǒng)進(jìn)行必要的改進(jìn)，冇效降低入磨物料粒度，提高入磨細(xì)粉比例。同吋縮小一-倉平均球 徑和二倉平均鍛徑，并適當(dāng)增加第三倉微鍛裝載量，最終目的是通過增加研濟(jì)體的個數(shù), 提高研磨體總表面積，增大其對物料粉磨過程屮的“集群研磨效應(yīng)”，以穩(wěn)定提高粉磨效 率。所以，在管磨機主電機和減速器承載能力允許和不改變系統(tǒng)裝機總功率的條件下， 適當(dāng)增加磨內(nèi)研磨體

18、裝載量，提高研磨體與被磨物料之間的接觸、粉磨面積，充分挖掘 管磨機的生產(chǎn)潛力、冇效降低粉磨系統(tǒng)電耗。按一般經(jīng)驗來講(以p. c32.5級水泥為例)，當(dāng)入磨物料綜合水份£1.50%,由120-50 轆壓機與550/120打散分級機和©3.2x 13m開路管磨機組成的聯(lián)合粉磨單閉路工藝系 統(tǒng)，其臺時產(chǎn)量增加系數(shù)一般為磨機研磨體總製載量g的0.60.7倍左右(即 q二0.60.7g),木文中的p. c32. 5級水泥臺時產(chǎn)量91t/h,其系數(shù)在0.66g左右；而由維 壓機與靜態(tài)分級機(v形選粉機)和d)3.2x13ni開路管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統(tǒng), 其臺時產(chǎn)量增加系數(shù)一般與

19、管磨機裝載量基本接近或略有富裕，大約在0851. 10倍左 右(即q二0.851.10g)；(如某單位配置物料通過量350 t/h (約為磨機臺時產(chǎn)量的3倍左右)的140-80轆壓機與靜態(tài)分級機(v形選粉機)和“3.2x13in雙滑履開路三倉管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統(tǒng)，磨機功率1600kw.研磨體總裝載量120t左右。生產(chǎn)p、c32.5 級水泥比表面積380m2/kg,臺時產(chǎn)量保持125t/h左右,最高達(dá)135t/h,系統(tǒng)電耗30. 6 kwh/t 左右，產(chǎn)量增加系數(shù)q為1041125g；生產(chǎn)p. 042. 5級水泥比表面積410 m2/kg ,臺時 產(chǎn)量保持105t/h左右，最高達(dá)115

20、t/h,系統(tǒng)電耗27. okwh/t左右，產(chǎn)量增加系數(shù) q二0.8750.96g）。此外，該磨機配置的由國內(nèi)不同廠家制造的1600 kw （電壓10kv）主 電機，其額定電流值大致分為108119a六個左右等級，一般規(guī)律是每增加或減少1 t研 磨體，主電機工作運行電流上升或下降0.60.8a左右，因主電機、減速器與邊緣傳動齒 輪在出料端，提高磨機第三倉裝載量比壇加第一倉裝載量，對磨機主屯機工作運行電流 上升幅度的影響要大些。生產(chǎn)實踐證明，轆壓機與靜態(tài)分級機（v形選粉機）配套的單閉路或雙閉路粉磨系統(tǒng), 因前置槻壓機處理能力大，且經(jīng)風(fēng)選分級后的入磨物料切割粒徑小且均勻，可將磨內(nèi)研 磨休平均直徑進(jìn)一步縮小，對物料磨細(xì)能力顯著提高，磨機增產(chǎn)系數(shù)明顯高于動態(tài)分級 機（打散分級機）配置的聯(lián)合粉磨工藝。4、結(jié)束語水泥聯(lián)合粉磨工藝增產(chǎn)節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，為充分發(fā)揮系統(tǒng)生產(chǎn)潛力，大幅度提 產(chǎn)降耗，應(yīng)重點做好以下各方面工作：4. 1穩(wěn)定稱重倉料位。實現(xiàn)對轆壓機的過飽和喂料（前提是入稱重倉的物料粒度不能 太小，粉狀料要少，否則轆壓機作功少）轆壓機作功越多，利用率越高，整個粉磨系統(tǒng) 增產(chǎn)節(jié)電效果越顯著。4. 2在入磨物料綜合水份小，且循環(huán)提升機輸送能力有一定富裕量吋（-般為轆壓機 通過量的1.25-1.50倍），打散分級機內(nèi)篩板縫寬