Φ4.2m×13m水泥磨的技術(shù)改造

摘要：洛陽(yáng)公司水泥磨(Φ4.2m×13m雙倉(cāng)磨)存在有效研磨空間浪費(fèi)、竄倉(cāng)、使用鋼段磨機(jī)電流高等問(wèn)題,磨機(jī)工況及電耗指標(biāo)均不理想。為此我公司根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)水泥磨各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行了分析及技術(shù)論證,據(jù)此,對(duì)水泥磨進(jìn)行了綜合技術(shù)改造升級(jí),最終磨機(jī)工況及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均得到較大幅度的改善和提高。關(guān)鍵詞：水泥磨；隔倉(cāng)板；陶瓷球；竄倉(cāng)；研磨空間洛陽(yáng)中聯(lián)水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱“我公司”）水泥粉磨系統(tǒng)為輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，輥壓機(jī)型號(hào)為CLF170-100；水泥磨為?4.2m×13m雙倉(cāng)磨，第一倉(cāng)有效長(zhǎng)度3.5m，第二倉(cāng)有效長(zhǎng)度8.5m，一、二倉(cāng)之間篩分雙層隔倉(cāng)，一倉(cāng)采用溝槽階梯襯板，二倉(cāng)采用小波紋襯板，同時(shí)二倉(cāng)設(shè)4圈活化環(huán)。在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于雙層隔倉(cāng)板的制約球磨機(jī)二倉(cāng)存在有效研磨空間浪費(fèi)情況；同時(shí)水泥磨先后發(fā)生多次竄倉(cāng)事故,每次竄倉(cāng)均需進(jìn)行倒倉(cāng)篩球,不僅影響工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定,而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行；建設(shè)時(shí)期設(shè)備選型大,磨機(jī)二倉(cāng)使用鋼段,磨機(jī)運(yùn)行電流高達(dá)220A,粉系統(tǒng)電耗偏高。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,為了提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低系統(tǒng)電耗,我公司組織技術(shù)人員對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行了分析,同時(shí)邀請(qǐng)某高校粉磨專家進(jìn)行會(huì)診,最終確定了水泥磨綜合技術(shù)改造升級(jí)方案,技改后的機(jī)工況及產(chǎn)質(zhì)量均得到較大幅度的改善和提高,P.C32..5R水泥電耗降低3.9kWh/t,P.O42.5水泥電耗降低4.3kWh/t。

1水泥磨系統(tǒng)工藝流程及配置水泥粉磨系統(tǒng)為輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng),詳細(xì)工藝流程見(jiàn)圖1。水泥磨系統(tǒng)配置見(jiàn)表1。2水泥綜合技術(shù)改造升級(jí)2.1解決二倉(cāng)有效研磨空間浪費(fèi)的技改方案2.1.1球磨機(jī)二倉(cāng)有限研磨空間浪費(fèi)的原因分析在球磨機(jī)前分,物料進(jìn)人雙層隔倉(cāng)板,被揚(yáng)料板提升到一定高度,形成高度差后,從中心卸人后倉(cāng)。物料在揚(yáng)料板和導(dǎo)料錐的作用下,具有一定的沖擊力,同時(shí)由于中心通風(fēng),使物料與風(fēng)混合,物料在下落過(guò)程中被中心風(fēng)帶落到二倉(cāng)隔倉(cāng)板后的一段距離,從而減少了球(段)料的有效研磨空間(見(jiàn)圖2)。2.1.2解決二倉(cāng)有效研磨空間浪費(fèi)的技改方案為提高球磨機(jī)二倉(cāng)研磨空間，在雙層隔倉(cāng)板二倉(cāng)側(cè)增加導(dǎo)料錐，導(dǎo)料錐由一塊Φ1400mm、厚300mm圓形鋼板，塊Φ1030mm、厚200mm圓形鋼板及塊厚370mm環(huán)形封堵鋼板組成。在第二道厚300mm圓形鋼板及370mm環(huán)形鋼板上分別開(kāi)12個(gè)140mm×150mm的孔洞,用于物料通過(guò)(見(jiàn)圖3)。風(fēng)從中心通過(guò),物料從鋼板孔洞通過(guò),物料和氣流不再相互混合,物料可直接到達(dá)隔倉(cāng)板后的鋼球側(cè),確保研磨倉(cāng)的長(zhǎng)度被優(yōu)化使用,并取得最有效的研磨效果。2.1.3技改效果分析技改前后P·O42.5水泥比表面積及電耗情況見(jiàn)表2。通過(guò)表2可以看出,技改前,出、入磨物料比表面積差96m2/kg,技改后,出、人磨物料比表面積相差130m2/kg,改造后的出、入磨物料比表面積差比改造前提高了34m2/kg,磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了5t,電耗降低了0.7kWh/t,噸水泥成本降低了0.42元。通過(guò)對(duì)水泥磨雙層隔倉(cāng)板二倉(cāng)側(cè)安裝導(dǎo)料錐,解決了球磨機(jī)二倉(cāng)有效研磨空間浪費(fèi)的問(wèn)題,風(fēng)、料從各自的通道通過(guò),研磨倉(cāng)的長(zhǎng)度被優(yōu)化使用,取得了最有效的研效果。2.2解決球機(jī)鋼球竄倉(cāng)技改方案2.2.1水泥磨竄倉(cāng)原因分析我公司水泥磨(Φ4.2m×13m)一倉(cāng)裝球,規(guī)格分別為中20mm、φ25mm、Φ30mm、Φ40mm；二倉(cāng)原裝鋼段為Φ16mm×18mm、Φ14mm×16mm、Φ12mm×14mm、Φ10mm×12mm。水泥磨由雙層隔倉(cāng)板之間的篩網(wǎng)板來(lái)確保不竄倉(cāng),但因雙層隔倉(cāng)板一倉(cāng)側(cè)板與篩網(wǎng)板之間有8mm的間距,鋼球能夠進(jìn)入其中,鋼球一旦進(jìn)人,不僅磨損篩網(wǎng)板,而且會(huì)卡進(jìn)兩塊篩網(wǎng)板交接處,使篩網(wǎng)板翹起,造成鋼球或陶瓷球從篩網(wǎng)板磨損處及翹起處竄倉(cāng)。2.2.2解決球磨機(jī)鋼球竄倉(cāng)的技改方案(1)確保鋼球不進(jìn)人一倉(cāng)篦板與篩網(wǎng)板之間,避免鋼球磨損篩網(wǎng)板或造成篩網(wǎng)板翔起。(2)為保證鋼球不進(jìn)入一倉(cāng)篦板與篩網(wǎng)板之間,且不影響雙層隔倉(cāng)板的通風(fēng)、過(guò)料能力,在一倉(cāng)側(cè)篦板與固定中心篩網(wǎng)板最外側(cè)固定環(huán)之間,加焊Ф10mm的圓鋼,防止鋼球進(jìn)人,同時(shí)因一倉(cāng)最小鋼球Ф20mm,要使兩根圓鋼之間的縫隙在17mm左右,以確保鋼球不進(jìn)入板與篩網(wǎng)板之間,避免磨損篩網(wǎng)板造成竄倉(cāng)。改造后的雙層隔倉(cāng)板工藝布置見(jiàn)圖4。2.2.3技改效果分析改造后,避免了鋼球磨損篩網(wǎng)板或卡進(jìn)兩塊篩網(wǎng)板之間的情況,避免了竄倉(cāng)事故的發(fā)生,同時(shí)延長(zhǎng)了篩網(wǎng)板的使用壽命,改善了生產(chǎn)環(huán)境,避免了頻繁倒倉(cāng)篩球,降低了工作強(qiáng)度,減少了備件損耗,降低了生產(chǎn)成本,確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。2.3解決球磨機(jī)運(yùn)行電耗高的技改方案2.3.1球磨機(jī)電耗高的原因分析我公司水泥粉磨系統(tǒng)因建設(shè)初期設(shè)備選型偏大,同時(shí)原水泥磨中裝載鋼球、鋼段共計(jì)244t,雖然P.C32.5R水泥產(chǎn)量達(dá)到255th,但粉系統(tǒng)電耗為28.5kwh/t,電耗成本較高。2.3.2解決球磨機(jī)電耗高的技改方案為降低電耗成本,經(jīng)詳細(xì)論證,最終以利潤(rùn)分成方式引入陶瓷球?？紤]到陶瓷球質(zhì)量小、脆性大、韌性強(qiáng),因水泥磨一倉(cāng)以破碎為主,最終確定一倉(cāng)仍然延續(xù)使用鋼球,二倉(cāng)以研磨為主,符合陶瓷球特性,決定將二倉(cāng)鋼段更換為瓷球。經(jīng)我公司技術(shù)人員詳細(xì)論證,結(jié)合水泥磨配球原則,確定二倉(cāng)使用的陶瓷球選用四級(jí)配球方案，分別選用中Ф13mm、Ф15mm、Ф17mm、Ф20mm的陶瓷球。因陶瓷球質(zhì)量輕,為保證水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量,決定使用高填充率裝載方法,分別按32%、35%、37%、40%的填充率添加陶瓷球,直至達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。此外,二倉(cāng)在更換為陶瓷球之前,應(yīng)對(duì)隔倉(cāng)板進(jìn)行詳細(xì)檢查,避免更換陶瓷球后,一倉(cāng)鋼球竄人二倉(cāng)陶瓷球內(nèi),造成陶瓷球破損。更換陶瓷球前后的磨機(jī)運(yùn)行情況對(duì)比見(jiàn)表3。

通過(guò)表3可以看出,水泥磨電流降低58A左右,水泥磨系統(tǒng)產(chǎn)量雖然降低了5t/d左右,但系統(tǒng)整體電耗有所降低，P·C32.5R水泥系統(tǒng)電耗降為24.6kwh/t.更換陶瓷球前后水泥配料對(duì)比情況見(jiàn)表4。通過(guò)表4可以看出,更換陶瓷球前后配料方案無(wú)變化。更換陶瓷球前后成品水泥性能對(duì)比情況見(jiàn)表5。通過(guò)表5可以看出,更換陶瓷球后成品水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低1.8%,水泥性能略有改善。更換陶瓷球前后磨機(jī)做功情況(入、出磨物料分析)對(duì)比見(jiàn)表6。通過(guò)表6可以看出,更換陶瓷球前,入、出磨比表面積增加138m2/kg,更換陶瓷球后,入、出磨比表面積增加42m2/kg,說(shuō)明機(jī)做功變差,主要原因是陶瓷球質(zhì)量輕,研磨能力不足。因陶瓷球研磨能力不足,起初我公司粉磨系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低25t(P.C32.5R),為提高產(chǎn)量,適應(yīng)陶瓷球特性,我公司分別從降低入磨物料粒度、確定最佳裝載量和延長(zhǎng)物料磨內(nèi)停留時(shí)間等方面進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)努力,更換為陶瓷球后,粉系統(tǒng)產(chǎn)量最終只降低了5t/h左右。(1)調(diào)整輥壓機(jī)做功為降低人磨物料粒度,我公司對(duì)輥壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整(見(jiàn)表7),通過(guò)提高輥壓機(jī)做功,產(chǎn)生更細(xì)的細(xì)粉,以適用于陶瓷球。(2)調(diào)整V型選粉機(jī),提高選粉效率我公司V型選粉機(jī)型號(hào)為VX8820V,帶有6組調(diào)風(fēng)葉片。使用鋼段時(shí),為保證入磨物料量,增加打散距離,6組調(diào)風(fēng)葉片上部三塊全部關(guān)閉，同時(shí)V型選粉機(jī)補(bǔ)風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度60%。改用陶瓷球后，為適應(yīng)陶瓷球研磨能力不足的特點(diǎn),將6組調(diào)風(fēng)葉片全部打開(kāi),V型選粉機(jī)補(bǔ)風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)到100%,以便選出更細(xì)的細(xì)粉,降低入磨物料粒度。另外,我公司還對(duì)入V型選粉機(jī)的溜子進(jìn)行了改造,將溜子分為三部分,使V型選粉機(jī)內(nèi)形成了均勻的料幕,提高了V型選粉機(jī)的選粉效率,使V型選粉機(jī)能夠盡可能地將合格的細(xì)粉全部選出。(3)確定最佳裝載量我公司使用陶瓷球的經(jīng)驗(yàn)較少,為確定最佳裝載量,分別按32%、35%、37%、40%的填充率添加陶瓷球,通過(guò)對(duì)比4種填充率發(fā)現(xiàn),在填充率為37%時(shí),系統(tǒng)臺(tái)時(shí)電耗處于最佳狀態(tài)。填充率過(guò)低,研磨能力不足,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量偏低；填充率超過(guò)37%后,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量變化不大,但系統(tǒng)電耗有所提升,這主要是由于磨機(jī)填充率較正常生產(chǎn)偏高時(shí),研體在磨內(nèi)的滯留效應(yīng)加大,陶瓷球的研能力弱化,系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量變化不大,但電耗卻有所回升。(4)延長(zhǎng)物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間水泥磨物料從磨頭走向磨尾,若要延長(zhǎng)物料磨內(nèi)停留時(shí)間,磨尾通風(fēng)是一方面,另一方面在于物料在鋼球或陶瓷球之間的擴(kuò)散。磨內(nèi)通風(fēng)需帶走磨內(nèi)熱量,因此不能一味地降低磨內(nèi)通風(fēng)量。為延長(zhǎng)物料磨內(nèi)停留時(shí)間,提高二倉(cāng)研效果,我公司在磨內(nèi)靠近磨尾兩道活化環(huán)下部空隙處,焊補(bǔ)了一塊高15cm的鋼板,以降低物料從磨頭向磨尾擴(kuò)散的速度,達(dá)到延長(zhǎng)物料在磨內(nèi)停留時(shí)間的目的,提高磨機(jī)研磨效果。改造后,出、入磨比表面積差比改造前增加了15m2/kg。2.3.3技改效果分析(1)由于陶瓷球自身體積密度小于鋼球,粉磨能力低于鋼球,磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量有所下降；閉路生產(chǎn)P.C32.5R水泥產(chǎn)量降低約5t/h(1.9%)左右,生產(chǎn)P.O42.5水泥產(chǎn)量下降約7t/h(3.8%)左右。(2)因陶瓷球質(zhì)量輕,雖然臺(tái)時(shí)產(chǎn)量有所降低,但系統(tǒng)電耗同時(shí)也有所下降；閉路生產(chǎn)P.C32.5R水泥電耗降低約3.9kWh/t左右,生產(chǎn)P.O42.5水泥電耗下降約4.3kWh/t左右。(3)陶瓷球密度小,在磨內(nèi)傳遞的能量也小,粉磨易磨性好的水泥(P·C32.5)效果較好,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低不是太大,但生產(chǎn)P·042.5及以上水泥時(shí)，由于物料易磨性變差,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低較多。(4)使用陶瓷球后要適量提高水泥磨二倉(cāng)