半終粉磨系統(tǒng)中脫硫石膏由入立磨改球磨的改進(jìn)措施

  1 概況

  冀東水泥公司水泥粉磨系統(tǒng)是冀東發(fā)展集團(tuán)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的第一條立磨加球磨的半終粉磨系統(tǒng)，于2010年10月順利達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)投產(chǎn)，主機(jī)配置為CKP240立磨和Φ4.8 m×9.5 m球磨，系統(tǒng)設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量175 t/h，經(jīng)過(guò)一系列改造現(xiàn)綜合臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到220 t/h以上，3條水泥系統(tǒng)年產(chǎn)水泥270萬(wàn)噸。石膏摻量按5%計(jì)算，年需石膏約13.5萬(wàn)噸，而脫硫石膏比天然石膏的價(jià)格低130元/t（煙威地區(qū)天然石膏資源短缺），若使用檸檬酸渣、脫硫石膏等工業(yè)廢渣來(lái)代替天然石膏作為水泥緩凝劑可大幅度降低生產(chǎn)成本。

  在設(shè)計(jì)時(shí)冀東水泥石膏類物料是入立磨系統(tǒng)的，使用脫硫石膏或檸檬酸渣代替天然石膏后，由于其水分較大，加之配料時(shí)使用礦渣、石灰石等含水物料，使入磨物料綜合水分大幅度增加，造成立磨系統(tǒng)收塵管道、下料溜子、循環(huán)斗式提升機(jī)結(jié)壁嚴(yán)重且除塵器經(jīng)常糊袋，不僅在很大程度上影響了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，而且刮卡堵現(xiàn)象頻繁發(fā)生，大大降低了系統(tǒng)的可靠性。對(duì)此，公司領(lǐng)導(dǎo)及車間技術(shù)人員通過(guò)理論分析及現(xiàn)場(chǎng)勘查，決定將脫硫石膏加入到球磨系統(tǒng)，通過(guò)技改很快實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。雖然在調(diào)試過(guò)程中依次出現(xiàn)了投料口不下料、溜子堵塞、磨頭返料、糊袋和飽磨、立磨電流高等諸多問(wèn)題，后通過(guò)不斷改進(jìn)優(yōu)化，不僅使以上問(wèn)題得到了解決，而且臺(tái)時(shí)產(chǎn)量也相應(yīng)提高了。

  2 存在問(wèn)題及改進(jìn)措施

  2.1 投料口不下料

  現(xiàn)象：由于脫硫石膏黏性較大，從投料口下料特別困難，基本上是邊敲邊下料。

  原因分析：通過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)原有投料口存在較大縮口，在此處物料容易堵塞，導(dǎo)致下料不暢；此外，對(duì)于脫硫石膏這樣的黏性物料即使是直溜子也會(huì)存在堵料現(xiàn)象，要使其下料正常必須增加振打裝置。

  改進(jìn)措施：將原有溜子的縮口取消，盡可能地增大溜子角度，并在溜子前方安裝振打電動(dòng)機(jī)。為了避免振打電動(dòng)機(jī)將溜子振裂，在安裝時(shí)需制作如圖1所示的穿袖結(jié)構(gòu)，溜子的四個(gè)角用鋼絲繩吊著，上面的溜子穿進(jìn)下面溜子里約100 mm左右。為了充分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，設(shè)計(jì)時(shí)還在皮帶秤上安裝了物料檢測(cè)裝置，形成無(wú)料自動(dòng)振打控制回路，具體安裝方式見(jiàn)圖2。測(cè)料板通過(guò)上方的合頁(yè)固定在支架上，支架側(cè)面裝有接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)皮帶秤上有料時(shí)，測(cè)料板就會(huì)被抬起，離開(kāi)接近開(kāi)關(guān)；當(dāng)皮帶秤上料少或者沒(méi)有料時(shí)，測(cè)料板就會(huì)回位到垂直位置，接近開(kāi)關(guān)探測(cè)到測(cè)料板回位便通過(guò)電氣控制回路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)振打。經(jīng)過(guò)這一改造徹底解決了投料口下料困難的問(wèn)題。

圖1 投料口改造前后對(duì)比

圖2 自動(dòng)振打回路安裝示意

  2.2 各溜子頻繁堵塞

  現(xiàn)象：在脫硫石膏使用中，各下料溜子均出現(xiàn)頻繁堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

  原因分析：由于設(shè)計(jì)時(shí)未能充分考慮脫硫石膏黏性大的問(wèn)題，下料溜子存在傾斜、縮口或拐點(diǎn)，導(dǎo)致物料堆積堵塞。

  改進(jìn)措施：將所有具備改造條件的下料溜子均改為直溜子。值得注意的是，溜子改直后，下游皮帶落料點(diǎn)需適當(dāng)增加托輥，以防物料沖擊力過(guò)大造成漏料或皮帶托輥架損壞；對(duì)于皮帶機(jī)機(jī)頭的縮口，在迎料面加一塊垂直或向里傾斜的鐵板，可解決脫硫石膏在縮口處堆積的問(wèn)題；由于受土建的影響，我公司磨頭溜子不具備改為直溜子的條件，采取了對(duì)回粉進(jìn)行改造的方法，一方面使回粉入在脫硫石膏溜子里面，另一方面將脫硫石膏溜子加粗，并由方形溜子改為圓管溜子，徹底解決了溜子堵塞問(wèn)題。

  2.3 磨頭返料

  現(xiàn)象：脫硫石膏入球磨一段時(shí)間后（約2 h），磨頭開(kāi)始出現(xiàn)返料現(xiàn)象，且入球磨的皮帶機(jī)機(jī)頭也出現(xiàn)正壓現(xiàn)象，隨著生產(chǎn)的繼續(xù)進(jìn)行，此現(xiàn)象越來(lái)越厲害，不得不被迫停磨。

  原因分析：通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，造成磨頭返料的原因主要有以下兩點(diǎn)，首先是由于脫硫石膏濕度大、黏性大，造成入磨溜子積料，有時(shí)厚達(dá)300 mm多，導(dǎo)致物料從入磨溜子兩側(cè)溢出，造成磨頭返料；其次混有脫硫石膏的回粉物料流動(dòng)性變差，與滴在磨頭喇叭口處的助磨劑黏結(jié)，在此處形成一圈150 mm左右的結(jié)圈，阻擋了物料入磨，進(jìn)一步造成磨頭返料。

  改進(jìn)措施：

  1）對(duì)于入磨溜子積料，一方面適當(dāng)增加了溜子角度，另一方面采取了增加空氣炮的措施，具體安裝位置見(jiàn)圖3，并且安裝時(shí)間繼電器，通過(guò)自動(dòng)振打，徹底解決了這一問(wèn)題。

  圖3 磨頭改造前后對(duì)比

  2）對(duì)于磨頭結(jié)圈，首先將助磨劑由滴入式改為了噴入式，使其具有一定的速度直接噴入磨內(nèi)，防止形成結(jié)圈；其次將入磨溜子加長(zhǎng)，使物料直接流入磨內(nèi)，避免在喇叭口處積料，同時(shí)入磨溜子延長(zhǎng)后還可對(duì)結(jié)圈形成自動(dòng)清理的功能，值得注意的是溜子加長(zhǎng)后必須保證其與一倉(cāng)距離不能小于150 mm，否則球磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鋼球會(huì)砸到溜子。

  3）為了預(yù)防因急?；虿僮鞑划?dāng)造成磨頭返料，我們還在磨頭設(shè)計(jì)了迷宮密封結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3，將擋料板1和擋料板3焊接在磨頭喇叭口上，擋料板2焊接在入磨溜子下方，防止物料反向溢出。通過(guò)這一改造徹底解決了磨頭返料問(wèn)題。

  2.4 飽磨

  現(xiàn)象：脫硫石膏入球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)班后，球磨機(jī)電流降低4 A左右，且磨音發(fā)悶，磨頭負(fù)壓變小，磨尾除塵器進(jìn)口負(fù)壓降低300 Pa左右后處于平穩(wěn)狀態(tài)（正常情況下飽磨時(shí)磨尾除塵器進(jìn)口負(fù)壓應(yīng)該變大，但這里又牽涉到糊袋問(wèn)題），收塵風(fēng)機(jī)電流降低6 A之多，進(jìn)磨檢查發(fā)現(xiàn)有糊球、糊篦縫情況，之前篦縫因磨內(nèi)有碎球已堵塞50%之多（半個(gè)月需清理一次）。

  原因分析：由于脫硫石膏水分較大，物料潮濕導(dǎo)致磨尾除塵器糊袋嚴(yán)重，造成磨內(nèi)通風(fēng)不暢，加之本身出料篦板就存在堵塞的情況，最終出現(xiàn)了飽磨現(xiàn)象，出料篦板篦縫塞球主要是由于原有篦縫結(jié)構(gòu)為雙喇叭口，如圖4改造前所示，最窄尺寸為8 mm，而磨內(nèi)鋼球最小直徑為15 mm，碎裂后很容易卡在篦縫里，而且越塞越緊。  

  改進(jìn)措施：對(duì)于糊袋問(wèn)題，通過(guò)分析可知，雖然除塵器進(jìn)口負(fù)壓降低300 Pa，但之后不再繼續(xù)降低惡化，說(shuō)明此時(shí)濾袋黏料量與噴吹清料量達(dá)到了平衡，對(duì)此我們一方面更換部分濾袋，減小除塵器的阻力；另一方面調(diào)整除塵器噴吹間隔時(shí)間，由原來(lái)45 s改為30 s。通過(guò)采取以上兩種措施，保證了除塵器的良好效果。但由于出料篦板經(jīng)常堵塞，飽磨現(xiàn)象仍得不到徹底解決，對(duì)此，又對(duì)出料篦板篦縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，由雙喇叭口改為單喇叭口（如圖4改造后所示），最小尺寸改為5 mm，并保證原有通孔率不變，且材質(zhì)由高錳鋼改為中合金，因?yàn)楦咤i鋼硬度小容易出現(xiàn)延展，使篦縫變小。改造后篦縫塞球現(xiàn)象明顯改善，即便是塞球，此篦縫結(jié)構(gòu)也有一定的自清理功能。改造后運(yùn)轉(zhuǎn)了半年多，篦縫一直不需要清理。

圖4 出料篦板篦縫改造前后對(duì)比

  2.5 立磨電流高

  現(xiàn)象：脫硫石膏入球磨后，在相同研磨壓力下立磨電流增加約25 A左右，且立磨振動(dòng)值也隨著稍有增大，電流波動(dòng)范圍明顯減小，見(jiàn)圖5立磨電流2。

  圖5 脫硫石膏加入方式不同立磨電流變化對(duì)比

  立磨電流1：脫硫石膏入立磨時(shí)的立磨電流變化；

  立磨電流2：脫硫石膏入球磨、未降擋料圈高度時(shí)的立磨電流變化；

  立磨電流3：脫硫石膏入球磨、降低擋料圈高度時(shí)的立磨電流變化

  原因分析：脫硫石膏改入球磨后，立磨系統(tǒng)的粉狀物料相應(yīng)減少，導(dǎo)致立磨系統(tǒng)料層過(guò)厚且穩(wěn)定性增強(qiáng)，使立磨電流及振動(dòng)隨之增大，料層穩(wěn)定后立磨電流的波動(dòng)范圍減小。

  改進(jìn)措施：結(jié)合物料實(shí)際情況適當(dāng)降低擋料圈高度，調(diào)整后見(jiàn)圖5立磨電流3，不僅立磨工作電流明顯穩(wěn)定，且振動(dòng)值也大幅度降低。

  3 總結(jié)

  改進(jìn)和完善后，不僅使脫硫石膏順利加入了球磨系統(tǒng)，而且還使立磨的穩(wěn)定性大大提高，系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加了近10 t/h，同時(shí)環(huán)保問(wèn)題也得到了改善，徹底杜絕了收塵管道、下料溜子及循環(huán)斗式提升機(jī)殼體結(jié)壁的發(fā)生，為清潔式生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此說(shuō)，對(duì)于生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題首先要找準(zhǔn)方向，然后通過(guò)不斷地改進(jìn)和優(yōu)化，本著企業(yè)生產(chǎn)環(huán)保先行的理念，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況盡可能地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、無(wú)人化，只有這樣才能使運(yùn)行質(zhì)量和環(huán)保質(zhì)量提升到一個(gè)更高的層次。