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提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的技術(shù)途徑

  1、問(wèn)題的提出

  我公司原有兩條10萬(wàn)t機(jī)立窯水泥生產(chǎn)線,主要設(shè)備有兩臺(tái)帶Φ3.5m離心式選粉機(jī)的Φ2.2m×6.5m閉路生料磨,兩臺(tái)Φ2.8m×10m機(jī)立窯和兩臺(tái)Φ2.2m×7m開(kāi)路水泥磨。

  1992年根據(jù)水泥市場(chǎng)情況,公司決定進(jìn)行年產(chǎn)30萬(wàn)t水泥的擴(kuò)建改造。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)了兩個(gè)改造方案:一是增加一條年產(chǎn)10萬(wàn)t的水泥生產(chǎn)線,預(yù)算總投資為2500萬(wàn)元,由于場(chǎng)地的限制,難度較大;二是在原有基礎(chǔ)上,只擴(kuò)建一臺(tái)Φ2.8m×10m機(jī)立窯,而生料磨和水泥磨則充分利用原有廠房設(shè)備,進(jìn)行挖潛改造,完善配套,形成了兩臺(tái)生料磨、三臺(tái)機(jī)立窯和兩臺(tái)水泥磨的“二三二”工藝布局,預(yù)算投資約1500萬(wàn)元,與前一方案相比,可節(jié)省投資1000余萬(wàn)元。通過(guò)反復(fù)論證,認(rèn)為后一方案投資省,建設(shè)周期短,切實(shí)可行。 

  計(jì)算表明,增加一臺(tái)Φ2.8m×10m的機(jī)立窯后,兩臺(tái)生料磨和水泥磨的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量必須達(dá)到25t/h和17.5t/h以上,方能與窯的生產(chǎn)能力平衡。

  2、提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的措施 

  2.1  縮小入磨物料粒度

  我公司原石灰石破碎工序采用一臺(tái)2PF—1010雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)一段破碎,由于石灰石硅含量高達(dá)7%左右,硬度高以及進(jìn)廠石灰石粒度大,對(duì)設(shè)備的過(guò)載沖擊造成了頻繁損壞和板錘、邊護(hù)板的嚴(yán)重磨損、出機(jī)物料中漏網(wǎng)塊也較多較大,因而嚴(yán)重影響了磨機(jī)的產(chǎn)量。為了使破碎系統(tǒng)趨于合理,我們進(jìn)行了如下的改造:

  (1)采用二級(jí)破碎。在2PF—1010反擊式破碎機(jī)前增設(shè)一臺(tái)PE600×900顎式破碎機(jī)。二級(jí)破碎機(jī)進(jìn)料粒度由300~500mm減小至50~100mm,大大減少了設(shè)備的損壞及磨損,同時(shí)也提高了破碎機(jī)的產(chǎn)量。

  (2)第二級(jí)閉路破碎。為了杜絕石灰石漏網(wǎng)塊,在反擊式破碎機(jī)后面增設(shè)了一臺(tái)自制的Φ2m×2.5m篩孔為20mm的回轉(zhuǎn)篩,從而使入磨石灰石平均粒徑由14.2mm降為6.29mm,見(jiàn)表1。  

表1  破碎系統(tǒng)改造前后入磨物料粒度對(duì)比 

 

  (3)熟料的破碎??紤]立窯卸出的熟料溫度較高、硬度大等因素,我們采用了PEX150×750破碎機(jī),使入磨熟料粒度保持在25mm以下,從而為水泥磨機(jī)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了有力的基礎(chǔ)。 

  2.2  選粉機(jī)的改造 

  2.2.1  選粉機(jī)的選型改造 

  原與Φ2.2m×6.5m生料磨配套的Φ3.5m離心式選粉機(jī)的生產(chǎn)能力和選粉效率,均不能滿足大幅度提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的要求,因此我們根據(jù)有關(guān)資料,對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)應(yīng)用的四種選粉機(jī)經(jīng)過(guò)對(duì)比,在生料磨和水泥磨上,都選用了選粉效率較高的Φ2m高效旋風(fēng)式選粉機(jī),作為磨機(jī)改造的配套選粉設(shè)備。實(shí)踐證明,循環(huán)負(fù)荷率在100%~130%時(shí),選粉效率達(dá)到70%~75%,收到了很好的生產(chǎn)效果。

  2.2.2  選粉機(jī)的改進(jìn)

  為適應(yīng)頻繁變換水泥品種對(duì)水泥細(xì)度變化的要求,我們?cè)谶x粉機(jī)上設(shè)計(jì)安裝了調(diào)速式電機(jī),并將儀表安裝在微機(jī)配料控制室,這樣操作工人根據(jù)產(chǎn)品細(xì)度要求,靈活地調(diào)節(jié)選粉機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而提高產(chǎn)品產(chǎn)質(zhì)量。生產(chǎn)情況表明:控制的生料和水泥細(xì)度在目標(biāo)值±0.5%的情況下,細(xì)度合格率都達(dá)到98%以上。

  2.3  確定磨機(jī)合理的工藝參數(shù)

  2.3.1  適當(dāng)增加研磨體裝載量

  在生料磨改造過(guò)程中,拆除了原生料磨的烘干倉(cāng),并將280kW電機(jī)更換為380kW,同時(shí)增設(shè)了電容就地補(bǔ)償。通過(guò)試驗(yàn),將研磨體裝載量從24t增加至34t,電機(jī)運(yùn)行電流為額定電流的83%。Φ2.2m×7m的水泥磨在增加電容就地補(bǔ)償?shù)那疤嵯拢心ンw裝載量從33t增加到36t,電機(jī)運(yùn)行電流為額定電流的85%。通過(guò)以上改造,兩年多來(lái),既保證了設(shè)備的正常運(yùn)行,也為大幅度提高磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。 

  2.3.2  優(yōu)化磨機(jī)配球

  根據(jù)入磨物料粒度與球徑的關(guān)系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),先初步定出磨機(jī)的配球方案,再通過(guò)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、細(xì)度合格率、選粉效率、循環(huán)負(fù)荷率和篩余曲線等進(jìn)行綜合測(cè)試評(píng)價(jià)與試驗(yàn)調(diào)整,最終確定了合適的配球方案。生料磨改造前后配球方案見(jiàn)表2,生料磨篩余曲線見(jiàn)圖1。 

圖1  生料磨篩余曲線  

表2  生料磨改造前、后配球方案 


注:生料磨一倉(cāng)改造前長(zhǎng)度為2m,改造后為2.5m;二倉(cāng)改造前為3.25m,改造后為3.75m。

表3  水泥磨改造前、后配球方案  

注:水泥磨一倉(cāng)改造前長(zhǎng)度為2.5m,改造后為2.75m;二倉(cāng)改造前為4.25m,改造后為4m。Φ2.2m×7m水泥磨通過(guò)優(yōu)化配球(方法同于生料磨)也收到良好的效果。水泥磨改造前后配球方案見(jiàn)表3,水泥磨篩余曲線見(jiàn)圖2。 

圖2  水泥磨篩余曲線 

  2.3.3  保持良好的磨內(nèi)通風(fēng)

  我公司Φ2.2m×6.5m生料磨改造前是按原磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量16t/h設(shè)計(jì)磨機(jī)通風(fēng)量的,使用4—72№.6C風(fēng)機(jī),轉(zhuǎn)速為1800r/min,風(fēng)機(jī)配用11kW電機(jī),工作電流僅為11A,負(fù)載率僅達(dá)50%,磨機(jī)改造后,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量從19t/h提高到21t/h時(shí),磨尾排風(fēng)管道出現(xiàn)嚴(yán)重降塵現(xiàn)象,每班次降塵多達(dá)800~1000kg。我們通過(guò)對(duì)設(shè)備的系統(tǒng)檢查分析認(rèn)為,由于增加了研磨體裝載量,同時(shí)磨內(nèi)阻力也有所增加,風(fēng)速變慢,致使氣體中的部分粉塵產(chǎn)生重力降落。為此,我們決定采用不改變?cè)O(shè)備原狀,只換風(fēng)機(jī)皮帶輪的辦法,將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?800r/min調(diào)到2000r/min,風(fēng)管降塵量有所減少,但沒(méi)有徹底解決。又將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?000r/min提高到2200r/min(該風(fēng)機(jī)允許轉(zhuǎn)速2240r/min),風(fēng)管降塵問(wèn)題得到徹底解決。經(jīng)測(cè)試電機(jī)電流從11A提高到17A,風(fēng)機(jī)排風(fēng)量也從原來(lái)的5600m3增加至7070m3,磨內(nèi)風(fēng)速?gòu)?.48m/s增加到0.65m/s,風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)載率也從50%增加至77%。兩年多來(lái)生產(chǎn)運(yùn)行情況良好,僅此改造,可提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量1.3t/h左右。與此同時(shí),在水泥磨上也做了相應(yīng)的改造,磨內(nèi)風(fēng)速?gòu)?.42m/s提高到0.58m/s,對(duì)水泥磨的高產(chǎn)也起到了重要作用。

  2.3.4  定期補(bǔ)加研磨體和清倉(cāng)重配工作

  在正常生產(chǎn)中,為了保持磨機(jī)良好的粉磨效果,我們根據(jù)磨機(jī)的階段產(chǎn)量和不同材質(zhì)研磨體消耗,結(jié)合磨機(jī)小時(shí)耗電變化,來(lái)計(jì)算研磨體補(bǔ)加數(shù)量,一般半月補(bǔ)加一次球段,一季度進(jìn)行一次磨機(jī)清倉(cāng)重配工作。在補(bǔ)加前,對(duì)磨機(jī)的出磨物料、回粉、成品的細(xì)度做一次系統(tǒng)篩析,檢驗(yàn)粉磨狀況,然后,決定其補(bǔ)加的規(guī)格及數(shù)量,以便使磨機(jī)始終處于良好的粉磨狀態(tài),保持磨機(jī)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),生料磨、水泥磨的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4和表5。 

表4   生料磨改造前后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量對(duì)比(t/h)  

注:1.磨機(jī)更換電機(jī)是在1993年8月完成的。2.破碎系統(tǒng)改造、高效旋風(fēng)式選粉機(jī)改造是1994年12月下旬至1995年1月上旬完成的。 

表5  水泥磨改造前后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)(t/h)  

注:磨機(jī)、選粉機(jī)改造是在1993年8月結(jié)束的,9月進(jìn)行工藝參數(shù)的試驗(yàn)。 

  3、磨機(jī)改造后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

  本次磨機(jī)提高產(chǎn)質(zhì)量改造,是邊生產(chǎn)邊擴(kuò)建同時(shí)進(jìn)行的,從1993年1月起,至1995年1月結(jié)束,又經(jīng)11個(gè)月的生產(chǎn)檢驗(yàn),歷時(shí)三年的時(shí)間。1995年在電力緊張、停電壓負(fù)荷較多的情況下,當(dāng)年完成水泥產(chǎn)量25.1萬(wàn)t。Φ2.2m×6.5m生料磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到25.8t/h(0.08mm篩篩余8%~9%),Φ2.2m×7m水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到18.4t/h(0.08mm篩篩余4%~5%,水泥品種主要是425R普通水泥和425號(hào)火山灰水泥)。

  由于生料磨、水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的大幅度提高,噸生料耗電從22kWh降至18.9kWh,年節(jié)電106萬(wàn)kWh;噸水泥粉磨耗電由34kWh降至28kWh,年可節(jié)電150.6萬(wàn)kWh,以上兩項(xiàng)年綜合節(jié)電256.6萬(wàn)kWh,使公司的噸水泥生產(chǎn)綜合耗電降到75.6kWh,比改造前降低10.2kWh,比國(guó)家定額90kWh還低14.4kWh,若按現(xiàn)行電價(jià)0.76計(jì)算,年可節(jié)支195.0萬(wàn)元。 

  參考文獻(xiàn)
  1、手冊(cè)編寫組.立窯水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1992
  2、程榮達(dá).磨機(jī)節(jié)電大有可為.新技術(shù)資料匯編(內(nèi)部資料),1990 

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