小型輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)改為半終粉磨系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)

  浙江南方水泥有限公司下屬企業(yè)胥口南方有一條2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線和一條GLF140-65輥壓機(jī)+直徑3.8×13m球磨機(jī)雙閉路聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)。胥口南方于2014年2月將水泥磨聯(lián)合粉磨工藝改為水泥磨半終粉磨工藝，取得了較好的增產(chǎn)節(jié)能效果。

  1、技改前的基本情況

  1.1 工藝流程及主機(jī)設(shè)備

  粉磨系統(tǒng)采用的是國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)較為普遍的雙閉路聯(lián)合粉磨工藝，工藝流程圖見圖1，主機(jī)設(shè)備見表1。

圖1 改造前的雙閉路聯(lián)合粉磨工藝

表1：技改前主機(jī)設(shè)備

  1.2、存在的主要問題

  參照國(guó)內(nèi)其他廠家的改造經(jīng)驗(yàn)，檢查胥口南方粉磨系統(tǒng)實(shí)際情況，該系統(tǒng)中主要存在以下問題：

  1、輥壓機(jī)預(yù)磨系統(tǒng)的旋風(fēng)收塵器入磨的物料中存在有20-30%的30μm及以下的合格品，在磨內(nèi)產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，降低了磨機(jī)的粉磨效率。

  2、磨內(nèi)物料細(xì)度（0.08mm篩篩余）從磨頭的20.98%到磨尾的8.12%，只降低了13%;比表面積從磨頭的135m2/kg到磨尾的156m2/kg，只增加了21m2/kg，顯然粉磨效率是比較低的。

  2、改造措施

  2.1 基本思路

  采取半終粉磨工藝，在保證水泥質(zhì)量的前提下，將預(yù)粉磨系統(tǒng)中的部分合格細(xì)粉通過選粉機(jī)分選出來(lái)，直接通過斜槽輸送入水泥庫(kù)。按照其它廠家的經(jīng)驗(yàn)，采取半終粉磨工藝時(shí)，輥壓機(jī)的裝機(jī)功率與磨機(jī)裝機(jī)功率的比要大于0.6，而該系統(tǒng)中輥壓機(jī)的裝機(jī)功率與磨機(jī)裝機(jī)功率的比只有0.357。因此，采取半終粉磨工藝的困難是比較大的。經(jīng)過考察磨內(nèi)改造成功案例，確定通過提高磨機(jī)的粉磨效率來(lái)彌補(bǔ)系統(tǒng)中輥壓機(jī)的裝機(jī)功率與磨機(jī)裝機(jī)功率比偏低的問題。

  2.2 改造后的工藝流程

  改造后半終粉磨工藝流程圖見圖2。

  圖2 改造后的半終粉磨工藝

  2.3具體措施

  2.3.1、在V型選粉機(jī)出口增加TS2500型高效分級(jí)機(jī)

  1)、新增TS2500型高效分級(jí)機(jī)：處理風(fēng)量150000 m3/h ；最大處理量270 t/h；產(chǎn)量30-90 t/h ；電機(jī)功率45kW；主軸轉(zhuǎn)速120～230rpm。

  2)、將輥壓機(jī)擠壓出的物料經(jīng)V型選粉機(jī)分級(jí)機(jī)打散分級(jí)后，大于200um的物料返回輥壓機(jī)重新擠壓。小于200um的物料經(jīng)TS2500型高效分級(jí)機(jī)將32um以下的從預(yù)粉磨系統(tǒng)中分離出來(lái)進(jìn)入旋風(fēng)收塵器收集成品斜槽與磨機(jī)出來(lái)的成品混合后入水泥庫(kù)；32-200um的物料進(jìn)入磨系統(tǒng)繼續(xù)粉磨至成品。

  2.3.2、對(duì)輥壓機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)行優(yōu)化

  1)、輥壓機(jī)進(jìn)料增加雙板自動(dòng)喂料裝置，穩(wěn)定入輥壓機(jī)物料流量。

  2)、V型選粉機(jī)物料入口增加均料板，提高V型選粉機(jī)分級(jí)效率。

  3)、更換原有預(yù)粉磨系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)。原有的循環(huán)風(fēng)機(jī)處理風(fēng)量:150000 m3/h、全壓:4000Pa、電機(jī)功率200kw。經(jīng)計(jì)算，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不能滿足需要，改為風(fēng)量:170000 m3/h、全壓:5000Pa、電機(jī)功率315kw。

  4)、增加空氣輸送斜槽，將選出的成品水泥匯入原有斜槽，經(jīng)提升機(jī)進(jìn)入水泥庫(kù)。

  2.3.3、采用洛陽(yáng)福斯特機(jī)械設(shè)備有限公司開發(fā)的FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨技術(shù)對(duì)磨機(jī)磨內(nèi)進(jìn)行改造，提高粉磨效率。

  經(jīng)調(diào)查，粉磨系統(tǒng)進(jìn)行半終粉磨改造后，入磨物料細(xì)度由改造前的30-40%（0.045mm篩篩余）增大到70%左右，無(wú)疑就要增大磨機(jī)粉磨的壓力，如果不能有效提高磨機(jī)的粉磨效率就會(huì)“對(duì)沖”半終粉磨的增產(chǎn)效果。我們的磨機(jī)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)改造前的主要存在以下幾種缺陷：

  隔倉(cāng)板蓖板蓖縫及出料蓖板蓖縫堵塞，嚴(yán)重影響磨機(jī)的通風(fēng)過料；

  隔倉(cāng)板以中心部位通風(fēng)，同等風(fēng)量時(shí)，該部位風(fēng)速較高，造成大量未經(jīng)充分研磨的粗顆粒物料進(jìn)入后倉(cāng)，同時(shí)在隔倉(cāng)板附近形成“低效研磨區(qū)”, 降低磨機(jī)粉磨效率；

  由于隔倉(cāng)板過料能力不均衡限制，造成球料比不合理，降低了磨機(jī)的粉磨效率；

  現(xiàn)行的二倉(cāng)磨，在二倉(cāng)中研磨體分布不合理，微細(xì)粉磨效率低。

  FST高產(chǎn)微細(xì)水泥磨技術(shù)針對(duì)上述存在的問題，開發(fā)了以下技術(shù)：

  FST防堵塞蓖板，已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：ZL201220672902.6；

  FST全流通隔倉(cāng)板。特別是該隔倉(cāng)板將傳統(tǒng)的雙層隔倉(cāng)板的盲板改為防堵塞篦板，有效增加了隔倉(cāng)板的通風(fēng)面積，降低了磨內(nèi)物料通過隔倉(cāng)板時(shí)的流速。

  FST防堵塞出料裝置，已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)： ZL201220638453.3

  將二倉(cāng)磨改為三倉(cāng)磨機(jī),進(jìn)一步細(xì)化磨機(jī)研磨體的粉磨功能。

  經(jīng)過我們對(duì)已使用該技術(shù)的廠家的實(shí)地考察，決定使用該技術(shù)進(jìn)行磨機(jī)內(nèi)部改造。

  2.3.4、調(diào)整研磨體級(jí)配

  改造后磨機(jī)一倉(cāng)和二倉(cāng)仍然使用鋼球?yàn)檠心ンw，在改造后的磨機(jī)三倉(cāng)使用14×16、12×14、10×12的微鍛為研磨體。

  2.3.5、調(diào)試過程中發(fā)生的問題及解決措施

  1)、 優(yōu)化操作工藝參數(shù)。改造后的操作參數(shù)必須按照新工藝條件進(jìn)行優(yōu)化探索。為此，我們和改造施工單位的技術(shù)人員共同努力，對(duì)輥壓機(jī)的電機(jī)電流，新選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、磨機(jī)主機(jī)電流、磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、磨尾提升機(jī)電流、研磨體裝載量等工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

  2)、針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物料進(jìn)行大量的取樣分析，原本磨尾排風(fēng)機(jī)選出的磨內(nèi)細(xì)粉是直接入庫(kù)，但改造后磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，出磨水泥細(xì)度急劇變粗，對(duì)系統(tǒng)綜合樣影響嚴(yán)重，為此將此部分物料改入出磨提升機(jī)再進(jìn)磨機(jī)進(jìn)行粉磨，從而降低了選粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，穩(wěn)定了成品水泥的質(zhì)量。新增的TS2500型高效分級(jí)機(jī)在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)堵料事故發(fā)生，尤其是生產(chǎn)P.C32.5，混合材水分偏高的水泥時(shí)，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算和外出考察以及技改廠家的意見，對(duì)TS2500型高效分級(jí)機(jī)錐部管道角度由原來(lái)的50°改大為55°；另在旋風(fēng)筒收集下來(lái)的斜槽上增加一斜槽風(fēng)機(jī)；選粉機(jī)粗粉入磨管道的簾式鎖風(fēng)閥由原來(lái)的兩只更換位置后改為在匯總管上一只等措施徹底解決了堵料問題，減少了停機(jī)的次數(shù)保證了磨機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

  3、技改效果

  技改完成后，經(jīng)過3、4、5月的調(diào)試、調(diào)整，磨機(jī)系統(tǒng)逐步穩(wěn)定提高，經(jīng)6月全月考核實(shí)現(xiàn)水泥磨機(jī)生產(chǎn)P.O42.5水泥的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為141.38t/h、工序電耗29.87 kwh/t，達(dá)到了技改目標(biāo)見表2。

  表2:改造前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

   改造前后磨機(jī)磨內(nèi)的粉磨效率有了較大的提高，改造前后的磨內(nèi)篩余曲線見圖3、圖4、圖5

  圖3  改造前后0.08mm篩篩余對(duì)比

  圖4  改造前后0.045mm篩篩余對(duì)比

  圖5 改造前后比表面積對(duì)比

  4、對(duì)本次技改的體會(huì)和認(rèn)識(shí)

  4.1、新增半終粉磨的選粉機(jī)及循環(huán)風(fēng)機(jī)的選型、技術(shù)參數(shù)要合理。

  4.2、提高磨內(nèi)粉磨效率至關(guān)重要。否則，會(huì)“對(duì)沖”半終粉磨所增加的產(chǎn)能。

  4.3、要探索在新的工藝條件下系統(tǒng)工藝設(shè)備的合理工藝技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量最優(yōu)化。

  4.4、在輥壓機(jī)裝機(jī)功率與磨機(jī)裝機(jī)功率的比值小于0.6，特別是像胥口南方輥壓機(jī)裝機(jī)功率與磨機(jī)裝機(jī)功率的比值只有0.357的情況下，通過磨內(nèi)改造、提高粉磨效率，進(jìn)行半終粉磨改造是可以實(shí)現(xiàn)較好的增產(chǎn)節(jié)能效果的。

  4.5、P.O42.5水泥質(zhì)量除需水量有所增加外，強(qiáng)度等指標(biāo)基本沒有變化。

  4.6、下一步還需要進(jìn)行半終粉磨工藝條件下，進(jìn)一步降低P.O42.5水泥的需水量的探索和研究。