Φ3m×11m水泥擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的調(diào)試與生產(chǎn)

  1 系統(tǒng)簡介

  諸暨八方水泥采用2臺Φ3.0m×11m和1臺Φ2.4m×8m閉路水泥粉磨生產(chǎn)線。2001年，公司將2條600t/d預(yù)熱器窯改造為1100t/d預(yù)分解窯后，原水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)能力明顯不足。為此，新增1條Φ3m×11m擠壓聯(lián)合粉磨水泥生產(chǎn)線。工藝流程見圖1。系統(tǒng)主要設(shè)備配置見表1。

圖1 水泥擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程示意

  表1 水泥粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備配置

  物料在庫底配料后，經(jīng)膠帶輸送機(jī)(上置除鐵器，能夠把物料中15mm以上的鐵磁物質(zhì)除去)喂入輥壓機(jī)穩(wěn)流稱重倉。物料在穩(wěn)流稱重倉中混合、穩(wěn)定后，以料柱形式連續(xù)、均勻地喂入輥壓機(jī)。料餅由提升機(jī)送入調(diào)速電子皮帶秤時(shí)分成兩路。一路(少量)物料溢流返回輥壓機(jī)穩(wěn)流稱重倉，用以改變輥壓機(jī)工藝性能，調(diào)整物料顆粒級配。另一路(大量)物料喂入打散分級機(jī)。打散分級機(jī)把料餅打散后，進(jìn)行分選，大于3mm的粗粉返回輥壓機(jī)穩(wěn)流稱重倉重新擠壓；小于3mm的細(xì)粉經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送入磨頭中間倉。由中間倉卸出后，通過管式螺旋輸送機(jī)喂入磨機(jī)進(jìn)行粉磨。出磨物料經(jīng)磨尾提升機(jī)、空氣輸送斜槽送入水泥庫中。磨尾廢氣則通過氣箱脈沖除塵器由風(fēng)機(jī)排出。

  2 生產(chǎn)調(diào)試

  2.1 輥壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)的選擇

  輥壓機(jī)在運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)參數(shù)有3個(gè):

  1)擠壓粉碎力:需根據(jù)被擠壓物料性質(zhì)恰當(dāng)選擇，方能得到最佳節(jié)能效果。

  2)磨輥轉(zhuǎn)速:通過調(diào)節(jié)磨輥轉(zhuǎn)速，改變設(shè)備自身處理物料的能力。

  3)料餅厚度:輥壓機(jī)的物料處理量，可通過進(jìn)料裝置調(diào)節(jié)插板進(jìn)行調(diào)節(jié)。

  當(dāng)設(shè)備確定之后，磨輥轉(zhuǎn)速就隨之確定。因此，調(diào)節(jié)輥壓機(jī)的最佳運(yùn)行參數(shù)，主要就是選擇恰當(dāng)?shù)臄D壓粉碎力和料餅厚度，以最經(jīng)濟(jì)的擠壓力獲得最佳的擠壓效果。因此，我們選擇擠壓力的原則是:在滿足擠壓物料的工藝性能前提下，盡可能降低操作壓力。操作壓力是否合適，從取出的料餅中找出外形完整的物料顆粒，以用手是否能夠碾碎來判斷，若絕大多數(shù)顆粒都可碾碎，即認(rèn)為壓力選取基本合適。調(diào)整料餅厚度主要是確定合理的工作輥縫，當(dāng)工作輥縫過小時(shí)，料餅太薄，缺乏彈性使設(shè)備振動(dòng)加大；輥縫過大時(shí)，料餅太厚，會導(dǎo)致電流過負(fù)荷。

  調(diào)試初期，輥壓機(jī)輥壓過大，并經(jīng)常出現(xiàn)偏輥狀態(tài)，導(dǎo)致輥壓機(jī)多次發(fā)生振動(dòng)，液壓管道接口滲油。沖擊負(fù)荷過大使扭矩支撐的蝶形彈簧曾被多次振斷。后經(jīng)較長時(shí)間摸索，逐步掌握運(yùn)行參數(shù)，生產(chǎn)中選擇輥壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)如下:

  液壓系統(tǒng)壓力:0.57～0.62MPa；

  擠壓料餅厚度:22～28mm；

  控制偏輥范圍:<6mm；

  輥壓機(jī)按照上述運(yùn)行參數(shù)控制，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，取得理想效果。

  2.2 擠壓打散系統(tǒng)的運(yùn)行平衡

  擠壓打散系統(tǒng)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，僅靠選擇恰當(dāng)?shù)妮亯簷C(jī)運(yùn)行參數(shù)是不夠的，必須控制擠壓打散系統(tǒng)的運(yùn)行平衡。調(diào)試初期，恰逢雨季，物料水分高達(dá)3%以上。系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，大量物料經(jīng)過調(diào)速電子皮帶秤的溢流管返回輥壓機(jī)穩(wěn)流稱重倉，調(diào)節(jié)打散分級機(jī)轉(zhuǎn)速仍無濟(jì)于事。喂入穩(wěn)流稱重倉新料僅在50t/h左右。遂認(rèn)為擠壓打散系統(tǒng)能力不夠。但經(jīng)認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)打散分級機(jī)入料口被物料粘實(shí)貼牢，口徑縮小為不足原設(shè)備的1/2，入打散分級機(jī)物料受阻，導(dǎo)致大量返流，系統(tǒng)產(chǎn)量無法提高。事故處理之后，打散分級機(jī)物料處理能力達(dá)到了120t/h以上。由此，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行平衡，采取的措施如下:

  1)加大設(shè)備巡檢力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙并排除，確保系統(tǒng)工藝及設(shè)備順暢完好。

  2)對輥壓機(jī)回料量合理控制。進(jìn)料粒度大，顆粒分布不均齊時(shí)，適當(dāng)加大回料量，填充大顆粒間的間隙，實(shí)行料層粉碎，以增強(qiáng)擠壓效果，保證輥壓機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。當(dāng)進(jìn)料粒度較小，顆粒分布較均齊時(shí)，適當(dāng)減少回料量，這樣，可以在輥壓機(jī)通過量不變的情況下增加新料量，提高系統(tǒng)產(chǎn)量。一般控制系統(tǒng)中輥壓機(jī)回料量為25%左右。

  3)穩(wěn)定穩(wěn)流稱重倉料位，可穩(wěn)定輥壓機(jī)物料通過量，保證輥壓機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。我們將其保持在60%～80%，擠壓打散系統(tǒng)的運(yùn)行即處于平衡狀態(tài)。

  2.3 磨頭中間倉的改造

  諸暨地區(qū)溫濕多雨，磨頭中間倉易粘堵，為此我們在中間倉內(nèi)壁襯貼了15mm厚的UHMW-PE超高分子聚乙烯板，該板具有較高的耐磨性和抗沖擊性，較低的摩擦系數(shù)，良好的潤滑性以及耐化學(xué)腐蝕性。其性能指標(biāo)見表2。

  表2 超高分子聚乙烯板性能指標(biāo)

  襯貼工藝要求為:

  1)超高板與中間倉壁鋼板采用M10沉頭螺栓固定，其螺栓孔間距小于500mm，頂部不超過200mm，要與倉體貼實(shí)、安裝牢固，不得松動(dòng)。

  2)沉頭螺栓低于超高板平面3～4mm。

  3)超高板安裝縫隙不超過3mm，板頂上口應(yīng)有45°坡口，上下板搭接嚴(yán)密，下板低于上板，板面四周平整光滑。

  安裝超高分子聚乙烯板后，中間倉再未發(fā)生粘堵現(xiàn)象，保證了入磨物料量穩(wěn)定。 2.4 磨頭喂料設(shè)備的調(diào)整    磨頭喂料原設(shè)計(jì)采用MLG290管式螺旋輸送機(jī)。投產(chǎn)初期使用效果較好，入磨物料波動(dòng)量僅在±3.0%左右。但在擠壓粉磨系統(tǒng)中，入磨物料的平均粒徑約為1.5mm，細(xì)粉顆粒<80μm含量不足10%，對設(shè)備磨蝕性強(qiáng)。輸送機(jī)螺旋軸使用僅半年多，葉片就嚴(yán)重磨損。因物料流動(dòng)性極好，入磨料量難以控制。料量大時(shí)，管式螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為零仍有大量料流；初喂料時(shí)，又因葉片不帶料導(dǎo)致物料在倉內(nèi)不能卸出。難以穩(wěn)定磨機(jī)的正常操作。經(jīng)反復(fù)分析對比，我們?nèi)圆捎谜{(diào)速皮帶秤取代原管式螺旋輸送機(jī)。為力求入磨物料量穩(wěn)定，采取下列措施:

  1)通過改變料餅秤的下料量，或改變打散分級機(jī)的分級電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整進(jìn)入磨頭倉的下料量，確保倉內(nèi)料位控制在60%～70%范圍內(nèi)。

  2)調(diào)節(jié)流量控制閥位，調(diào)整落料口高度，以保證下料均勻。

  3)喂料秤全封閉，并接除塵管除塵。

  經(jīng)采取上述措施處理，調(diào)速皮帶秤喂料誤差在±5.0%以下，入磨物料穩(wěn)定性得到控制。 2.5 研磨狀態(tài)對設(shè)備性能的影響

  磨機(jī)內(nèi)研磨體的裝載量及級配合理與否，對設(shè)備性能影響甚大。試生產(chǎn)初期，曾連續(xù)出現(xiàn)入磨物料溫度僅在50～60℃，出磨氣體溫度卻高達(dá)120℃以上的異常狀況。磨機(jī)出口軸瓦多次因溫度超限而跳停。問題出現(xiàn)伊始，認(rèn)為是設(shè)備安裝缺陷而重點(diǎn)進(jìn)行查找。但停磨檢查發(fā)現(xiàn)，二、三倉隔倉板篦縫被碎段堵塞。隔倉板不能過料，物料只能從中心圈進(jìn)入三倉。二倉水泥包段，過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致出磨氣體溫度過高。軸瓦溫度超限是因?yàn)槎}過粉磨造成。遂對二、三倉碎段清倉篩除、隔倉板篦縫碎段進(jìn)行剔除處理，問題方得到解決。繼之采取如下措施:

  1)重新選定生產(chǎn)廠家，確定耐磨材料材質(zhì)，嚴(yán)格規(guī)定并控制破損率。

  2)對磨機(jī)研磨體級配進(jìn)行調(diào)整，見表3。

  表3 改后研磨體級配

  3)根據(jù)研磨體的磨耗情況，及時(shí)補(bǔ)球、清倉，保證研磨體裝載量不缺欠，級配調(diào)整及時(shí)。

  2.6 操作參數(shù)的確定

  經(jīng)過近一年的實(shí)際生產(chǎn)摸索，擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的工藝操作參數(shù)逐步確定，詳見表4。

  表4 擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝操作參數(shù)

  3 使用效果

  我公司擠壓聯(lián)合粉磨生產(chǎn)線，于2002年4月開始投料試生產(chǎn)，經(jīng)過半年調(diào)試整改，臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)到并超過55t/h的設(shè)計(jì)指標(biāo)，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于原采用的2臺Φ3m×11m水泥磨，主要指標(biāo)對比見表5。

  表5 改造前后水泥磨系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

  由表5可以看出，采用擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)后，7～10月份月均粉磨32.5水泥產(chǎn)量提高38%，單位電耗降低1.1kWh/t；42.5水泥提高60%，單位電耗降低6.7kWh/t，節(jié)電效果明顯。并且，隨操作人員技術(shù)逐步提高和工藝管理水平的加強(qiáng)，進(jìn)一步提高產(chǎn)能降低消耗仍展現(xiàn)出很大潛力。

  4 尚存問題

  1)水泥中摻加火山灰質(zhì)混合材---石煤渣為露天堆放。因未配置烘干設(shè)備，逢陰雨季節(jié)，石煤渣水分較大，氣體管路及除塵器有結(jié)露現(xiàn)象，磨內(nèi)物料粘堵隔倉板現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量降低。

  2)磨頭喂料采用調(diào)速皮帶秤取代管式螺旋輸送機(jī)方案后，喂料誤差比管式螺旋輸送機(jī)相對偏大。