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，直接通過斜槽輸送入水泥庫。按照其它廠家的經(jīng)驗(yàn)，采取半終粉磨工藝時，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型高效分級機(jī)

  1)、新增TS2500型高效分級機(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)分級機(jī)打散分級后，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型高效分級機(jī)將32um以下的從預(yù)粉磨系統(tǒng)中分離出來進(jìn)入旋風(fēng)收塵器收集成品斜槽與磨機(jī)出來的成品混合后入水泥庫；32-200um的物料進(jìn)入磨系統(tǒng)繼續(xù)粉磨至成品。

  2.3.2、對輥壓機(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。

  2.3.3、采用洛陽福斯特機(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“對沖”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；

  隔倉板以中心部位通風(fēng)，同等風(fēng)量時，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，同時在隔倉板附近形成“低效研磨區(qū)”, 降低磨機(jī)粉磨效率；

  由于隔倉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)行的二倉磨，在二倉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，已獲得國家實(shí)用新型專利，專利號：ZL201220672902.6；

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

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

  將二倉磨改為三倉磨機(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)整研磨體級配

  改造后磨機(jī)一倉和二倉仍然使用鋼球?yàn)檠心ンw，在改造后的磨機(jī)三倉使用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，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，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。經(jīng)現(xiàn)場計(jì)算和外出考察以及技改廠家的意見，對TS2500型高效分級機(jī)錐部管道角度由原來的50°改大為55°；另在旋風(fēng)筒收集下來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水泥的臺時產(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篩篩余對比

  圖4  改造前后0.045mm篩篩余對比

  圖5 改造前后比表面積對比

  4、對本次技改的體會和認(rèn)識

  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“對沖”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。