提高磨機產質量的技術途徑

　　1、問題的提出

　　我公司原有兩條10萬t機立窯水泥生產線，主要設備有兩臺帶Φ3.5m離心式選粉機的Φ2.2m×6.5m閉路生料磨，兩臺Φ2.8m×10m機立窯和兩臺Φ2.2m×7m開路水泥磨。

　　1992年根據水泥市場情況，公司決定進行年產30萬t水泥的擴建改造。當時設計了兩個改造方案:一是增加一條年產10萬t的水泥生產線，預算總投資為2500萬元，由于場地的限制，難度較大;二是在原有基礎上，只擴建一臺Φ2.8m×10m機立窯，而生料磨和水泥磨則充分利用原有廠房設備，進行挖潛改造，完善配套，形成了兩臺生料磨、三臺機立窯和兩臺水泥磨的“二三二”工藝布局，預算投資約1500萬元，與前一方案相比，可節(jié)省投資1000余萬元。通過反復論證，認為后一方案投資省，建設周期短，切實可行。 

　　計算表明，增加一臺Φ2.8m×10m的機立窯后，兩臺生料磨和水泥磨的臺時產量必須達到25t/h和17.5t/h以上，方能與窯的生產能力平衡。

　　2、提高磨機產質量的措施 

　　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2PF—1010雙轉子反擊式破碎機一段破碎，由于石灰石硅含量高達7%左右，硬度高以及進廠石灰石粒度大，對設備的過載沖擊造成了頻繁損壞和板錘、邊護板的嚴重磨損、出機物料中漏網塊也較多較大，因而嚴重影響了磨機的產量。為了使破碎系統趨于合理，我們進行了如下的改造:

　　(1)采用二級破碎。在2PF—1010反擊式破碎機前增設一臺PE600×900顎式破碎機。二級破碎機進料粒度由300～500mm減小至50～100mm，大大減少了設備的損壞及磨損，同時也提高了破碎機的產量。

　　(2)第二級閉路破碎。為了杜絕石灰石漏網塊，在反擊式破碎機后面增設了一臺自制的Φ2m×2.5m篩孔為20mm的回轉篩，從而使入磨石灰石平均粒徑由14.2mm降為6.29mm，見表1。  

表1  破碎系統改造前后入磨物料粒度對比 

　　(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，使入磨熟料粒度保持在25mm以下，從而為水泥磨機的穩(wěn)產高產打下了有力的基礎。 

　　2.2  選粉機的改造 

　　2.2.1  選粉機的選型改造 

　　原與Φ2.2m×6.5m生料磨配套的Φ3.5m離心式選粉機的生產能力和選粉效率，均不能滿足大幅度提高磨機臺時產量的要求，因此我們根據有關資料，對當時國內應用的四種選粉機經過對比，在生料磨和水泥磨上，都選用了選粉效率較高的Φ2m高效旋風式選粉機，作為磨機改造的配套選粉設備。實踐證明，循環(huán)負荷率在100%～130%時，選粉效率達到70%～75%，收到了很好的生產效果。

　　2.2.2  選粉機的改進

　　為適應頻繁變換水泥品種對水泥細度變化的要求，我們在選粉機上設計安裝了調速式電機，并將儀表安裝在微機配料控制室，這樣操作工人根據產品細度要求，靈活地調節(jié)選粉機的轉速，從而提高產品產質量。生產情況表明:控制的生料和水泥細度在目標值±0.5%的情況下，細度合格率都達到98%以上。

　　2.3  確定磨機合理的工藝參數

　　2.3.1  適當增加研磨體裝載量

　　在生料磨改造過程中，拆除了原生料磨的烘干倉，并將280kW電機更換為380kW，同時增設了電容就地補償。通過試驗，將研磨體裝載量從24t增加至34t，電機運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償的前提下，研磨體裝載量從33t增加到36t，電機運行電流為額定電流的85%。通過以上改造，兩年多來，既保證了設備的正常運行，也為大幅度提高磨機的臺時產量奠定了基礎。 

　　2.3.2  優(yōu)化磨機配球

　　根據入磨物料粒度與球徑的關系和實踐經驗，先初步定出磨機的配球方案，再通過臺時產量、細度合格率、選粉效率、循環(huán)負荷率和篩余曲線等進行綜合測試評價與試驗調整，最終確定了合適的配球方案。生料磨改造前后配球方案見表2，生料磨篩余曲線見圖1。 

圖1  生料磨篩余曲線  

表2  生料磨改造前、后配球方案 

注:生料磨一倉改造前長度為2m，改造后為2.5m;二倉改造前為3.25m，改造后為3.75m。

表3  水泥磨改造前、后配球方案  

注:水泥磨一倉改造前長度為2.5m，改造后為2.75m;二倉改造前為4.25m，改造后為4m。Φ2.2m×7m水泥磨通過優(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表3，水泥磨篩余曲線見圖2。 

圖2  水泥磨篩余曲線 

　　2.3.3  保持良好的磨內通風

　　我公司Φ2.2m×6.5m生料磨改造前是按原磨機臺時產量16t/h設計磨機通風量的，使用4—72№.6C風機，轉速為1800r/min，風機配用11kW電機，工作電流僅為11A，負載率僅達50%，磨機改造后，臺時產量從19t/h提高到21t/h時，磨尾排風管道出現嚴重降塵現象，每班次降塵多達800～1000kg。我們通過對設備的系統檢查分析認為，由于增加了研磨體裝載量，同時磨內阻力也有所增加，風速變慢，致使氣體中的部分粉塵產生重力降落。為此，我們決定采用不改變設備原狀，只換風機皮帶輪的辦法，將風機轉速從1800r/min調到2000r/min，風管降塵量有所減少，但沒有徹底解決。又將風機轉速從2000r/min提高到2200r/min(該風機允許轉速2240r/min)，風管降塵問題得到徹底解決。經測試電機電流從11A提高到17A，風機排風量也從原來的5600m3增加至7070m3，磨內風速從0.48m/s增加到0.65m/s，風機電機負載率也從50%增加至77%。兩年多來生產運行情況良好，僅此改造，可提高磨機臺時產量1.3t/h左右。與此同時，在水泥磨上也做了相應的改造，磨內風速從0.42m/s提高到0.58m/s，對水泥磨的高產也起到了重要作用。

　　2.3.4  定期補加研磨體和清倉重配工作

　　在正常生產中，為了保持磨機良好的粉磨效果，我們根據磨機的階段產量和不同材質研磨體消耗，結合磨機小時耗電變化，來計算研磨體補加數量，一般半月補加一次球段，一季度進行一次磨機清倉重配工作。在補加前，對磨機的出磨物料、回粉、成品的細度做一次系統篩析，檢驗粉磨狀況，然后，決定其補加的規(guī)格及數量，以便使磨機始終處于良好的粉磨狀態(tài)，保持磨機的穩(wěn)產高產，生料磨、水泥磨的臺時產量統計見表4和表5。 

表4   生料磨改造前后臺時產量對比(t/h)  

注:1.磨機更換電機是在1993年8月完成的。2.破碎系統改造、高效旋風式選粉機改造是1994年12月下旬至1995年1月上旬完成的。 

表5  水泥磨改造前后臺時產量統計(t/h)  

注:磨機、選粉機改造是在1993年8月結束的，9月進行工藝參數的試驗。 

　　3、磨機改造后的技術經濟效果

　　本次磨機提高產質量改造，是邊生產邊擴建同時進行的，從1993年1月起，至1995年1月結束，又經11個月的生產檢驗，歷時三年的時間。1995年在電力緊張、停電壓負荷較多的情況下，當年完成水泥產量25.1萬t。Φ2.2m×6.5m生料磨臺時產量達到25.8t/h(0.08mm篩篩余8%～9%)，Φ2.2m×7m水泥磨臺時產量達到18.4t/h(0.08mm篩篩余4%～5%，水泥品種主要是425R普通水泥和425號火山灰水泥)。

　　由于生料磨、水泥磨臺時產量的大幅度提高，噸生料耗電從22kWh降至18.9kWh，年節(jié)電106萬kWh;噸水泥粉磨耗電由34kWh降至28kWh，年可節(jié)電150.6萬kWh，以上兩項年綜合節(jié)電256.6萬kWh，使公司的噸水泥生產綜合耗電降到75.6kWh，比改造前降低10.2kWh，比國家定額90kWh還低14.4kWh，若按現行電價0.76計算，年可節(jié)支195.0萬元。 

　　參考文獻
　　1、手冊編寫組.立窯水泥廠工藝設計手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1992
　　2、程榮達.磨機節(jié)電大有可為.新技術資料匯編(內部資料)，1990