HRM立式磨半終粉磨系統(tǒng)提高產(chǎn)質(zhì)量改造實踐

  在立磨預(yù)粉磨+雙倉球磨機系統(tǒng)中，由于立磨產(chǎn)生的微細(xì)粉比輥壓機多，采用“多級分選、分段粉磨”工藝，將由立磨產(chǎn)生的微粉（≤45um，大部分≤30um）分離出來直接進(jìn)入成品庫，系統(tǒng)產(chǎn)量大幅度提高。生產(chǎn)P·O42.5水泥產(chǎn)量由改造前的150~170t/h提高到目前的190~200t/h，水泥成品比表面積由350m2/kg提高到390m2/kg以上，粉磨系統(tǒng)電耗由35kWh/t降至30kWh/t以內(nèi)，同時水泥的性能得到很大提高。

  引言

  立磨半終粉磨即選出大部分立磨所產(chǎn)生的微粉（主要為30um以下微粉）直接進(jìn)入成品，一方面穩(wěn)定了立磨料床，極大減輕了磨機的振動，提高了粉磨的效率；另一方面，大幅度減少了球磨機內(nèi)的 “過粉磨”現(xiàn)象，提高了球磨機的粉磨效率，成品質(zhì)量提高的同時，產(chǎn)量大幅度提高，經(jīng)濟效益十分顯著。

  江蘇某廠有一條年產(chǎn)120萬噸水泥粉磨站，粉磨系統(tǒng)采用HRM3400P立式磨做預(yù)粉磨，配備PS雙分級篩+HES型選粉機+Φ3.8X13米球磨機組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。于2015年底進(jìn)行了水泥半終粉磨工藝改造，取得了很好的增產(chǎn)節(jié)能效果。

  1、改造前基本情況

  工藝流程圖見圖1，主機設(shè)備見表1。

表1  改造前主機設(shè)備

  物料經(jīng)中心下料管進(jìn)入由減速機驅(qū)動的磨盤上，由于離心力的作用，物料向磨盤周邊移動，進(jìn)入粉磨輥道。在磨輥壓力的作用下，物料受到擠壓、研磨和剪切作用而被粉碎后，全部進(jìn)入磨機的排料槽排出磨外，通過外循環(huán)提升系統(tǒng)進(jìn)入PS分級篩進(jìn)行篩分，＞3mm的物料重新返回立磨繼續(xù)粉磨，≤3mm的物料進(jìn)入HES型選粉機進(jìn)行分級，入球磨機粒度要求R0。08≤20%或比表面積：220～260m²/kg。

  2、改造前存在的主要問題

  在系統(tǒng)改造前運行的兩年時間里，暴露出了很多的問題，包括工藝、設(shè)備、原材料等方面。

  2.1缺少磨頭倉。當(dāng)配料秤一臺或多臺出現(xiàn)故障或入磨物料波動時，會破壞磨盤上穩(wěn)定的料床，導(dǎo)致磨機振動，同時增加了操作者的難度。球磨機同樣沒有磨頭倉，一方面入磨物料由高速沖擊到球磨一倉，造成物料在磨內(nèi)流速很快，未受到合理的粉磨就進(jìn)入二倉；另一方面，很細(xì)的物料如粉煤灰無法直接加到球磨機內(nèi)，而像這種細(xì)物料就沒必要經(jīng)過立磨預(yù)粉磨。

  2.2 選粉效率低，循環(huán)負(fù)荷大。PS分級篩為設(shè)計角度30°的自流篩，篩網(wǎng)篦縫為3mm，投產(chǎn)初期篩分效果很好，系統(tǒng)產(chǎn)量能夠達(dá)到180t/h，不過很快篩網(wǎng)篦縫就堵塞嚴(yán)重，篩分效果極差（＜3mm含量在50%，＜0.08mm含量在10%），大量的回料造成立磨運行的不穩(wěn)定，循環(huán)提升機電流接近額定值，循環(huán)量達(dá)到5倍之多。同時大量的循環(huán)加速了分級篩的磨損，大量的粗顆粒進(jìn)入選粉機，增加了選粉機的負(fù)荷，降低了選粉效率。

  2.3 球磨機粉磨效率差，立磨預(yù)磨系統(tǒng)產(chǎn)生的大量細(xì)粉經(jīng)篩分、選粉、布袋收塵器后全部入球磨，細(xì)度80um篩余18%左右，比表面積達(dá)250~270 m²/kg，而出球磨機細(xì)度80um篩余在2.0%左右，比表只有350m²/kg左右，入球磨粒度分布見表2。

表2  入球磨機粒度分布

  從表2中可以看出入球磨機的物料中存在有50%以上的32μm及以下的合格品，在球磨內(nèi)產(chǎn)生“過粉磨”現(xiàn)象，降低了球磨機的粉磨效率。

  2.4 球磨機隔倉板蓖板蓖縫及出料蓖板蓖縫經(jīng)常堵塞，減少了球磨機的通風(fēng)面積，在風(fēng)量一定的情況下，篦縫風(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， 降低球磨機粉磨效率的同時出磨水泥細(xì)度還會出現(xiàn)“跑粗”現(xiàn)象。

  2.5 P·O425水泥性能較差，表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量高、早期強度高、后期強度偏低、預(yù)拌混凝土性能較差。對比試驗數(shù)據(jù)見表3。

  3、改造措施

  3.1 調(diào)整生產(chǎn)工藝

  采取半終粉磨工藝，將立磨預(yù)粉磨系統(tǒng)中的部分合格細(xì)粉通過選粉機分選出來，直接通過斜槽輸送入水泥庫。

  3.2 改造后的工藝流程

  改造后的工藝流程圖見圖2。

  3.3具體實施措施

  3.3.1、拆除PS16090型分級篩，新增一臺V4000型選粉機：處理能力1200t/h；處理風(fēng)量220000~250000m³/h。

  3.3.2、拆除HES—N3000型選粉機，新增一臺組合式選粉機：選粉風(fēng)量240000m³/h；系統(tǒng)產(chǎn)量200~260t/h（比表:370~410m²/kg）；電機功率75 kW；選粉機主軸轉(zhuǎn)速100～200r/min。

  3.3.3、循環(huán)風(fēng)機利用原預(yù)粉磨系統(tǒng)風(fēng)機。原系統(tǒng)風(fēng)機處理風(fēng)量：220000 m³/h、全壓:51000Pa、電機功率500kw。經(jīng)計算，風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓能夠滿足需要。

  3.3.4、增加一臺尾排風(fēng)機，風(fēng)量：65000m³/h，壓力：4700Pa，電機160kW（利用原HES—N3000型選粉機電機）。

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

  3.3.6、改聯(lián)合粉磨為選擇性半終粉磨，將立磨粉磨出的物料經(jīng)V型選粉機分級機打散分級后，大于200um的物料返回立磨粉磨。小于200um的物料經(jīng)ZH4000型高效分級機將45um以下（主要32um）的從預(yù)粉磨系統(tǒng)中分離出來進(jìn)入旋風(fēng)收塵器收集進(jìn)成品斜槽與球磨機出來的物料混合后入水泥庫；45-200um的物料進(jìn)入球磨機系統(tǒng)繼續(xù)粉磨至成品。如球磨機消化不了，亦可將部分45-200um的物料返回立磨繼續(xù)粉磨。

  3.3.7、對立磨粉磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

  1)、增加立磨磨頭倉和定量給料料稱，穩(wěn)定入立磨機的物料流量。

  2)、增加磨內(nèi)擋料裝置，防止未經(jīng)粉磨的大顆粒“逃逸”。

  3)、增加磨內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)，將立磨粉磨產(chǎn)生的微粉及時通過收塵器收集進(jìn)入成品斜槽。

  4)、V型選粉機物料入口增加撒料裝置，提高V型選粉機分級效率。

  3.3.8、對球磨機進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整

  1)、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。

  2)、二倉增加了兩道活化環(huán)裝置。

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  4、改造后效果

  改造完成后，系統(tǒng)產(chǎn)量由160~170t/h穩(wěn)步提高到190~200t/h，系統(tǒng)粉磨電耗由35kwh/t降低到29kwh/h左右，水泥在拌制混凝土過程中與外加劑的適應(yīng)性問題策底解決，甚至超過了老線輥壓機聯(lián)合粉磨水泥。P·O425水泥熟料配比由82%降低到79%，水泥早期強度比改造前降低2MPa左右，但后期強度提高了6MPa左右，需水量較改造前降低了2個點左右，水泥性能得到大大的提高。達(dá)到了改造目標(biāo)。

  4.1改造前后技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比見表4。

表4: 改造前后技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比

  4.2改造后新系統(tǒng)與輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)對比，對比試驗數(shù)據(jù)見表5。

  4.3立磨半終粉磨水泥與輥壓機聯(lián)合粉磨水泥粒度分布比較

立磨半終粉磨水泥

輥壓機聯(lián)合粉磨水泥

  4.4水泥電鏡分析比較

立磨半終粉磨水泥

輥壓機聯(lián)合粉磨水泥

  總結(jié)：

  通過此次改造解決了球磨機過粉磨現(xiàn)象，球磨機的粉磨效率顯著得到提高，入球磨細(xì)度80um篩余由20%以內(nèi)放寬到40%左右；出球磨機細(xì)度80um篩余由2.3%降低到1%以內(nèi)，充分說明微粉進(jìn)球磨機對球磨機做功起阻礙作用。

  立磨預(yù)粉磨穩(wěn)定運行對原料的顆粒級配很敏感，改造后增加了磨內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)磨盤的轉(zhuǎn)速措施，對立磨預(yù)粉磨的穩(wěn)定運行有十分重要的作用。另一方面增加了磨頭倉對磨機的穩(wěn)定運行也有著十分重要的的作用，立磨預(yù)粉磨的循環(huán)量大大降低，循環(huán)提升機電流由改造前180~200A降低到100~110A。成品質(zhì)量提高的同時，產(chǎn)量大幅度提高，經(jīng)濟效益十分顯著。

  特別說明的是由于市場等方面的因素，該廠每天只生產(chǎn)8小時，如能連續(xù)生產(chǎn)粉磨系統(tǒng)電耗應(yīng)該更低。