粉煤灰混磨系統產能優化

蔣建明

【摘要】在粉煤灰加工產業中，經常用到球磨機。這種老式球磨設備能耗較高、而產能卻很有限。為了改善這種高能耗低產出的局面，筆者以吳涇電廠一套粉煤灰混磨系統為例，探討了粉煤灰混磨系統的產能優化方法。

【關鍵詞】球磨機混磨系統產能提高

1工況分析

我公司有一套混磨系統，主要用來生產復合磨細灰。但由于設備自身原因，設備的產能一直不高，故準備對其進行適當的改進。混磨系統主要由配料庫、輸送絞龍，磨機，提升機和成品庫組成。

混磨系統主機的主要參數如下：

型號：1830×7000

筒體長度：7133mm

筒體直徑：1830mm

筒體有效容積：16.44M3

磨機轉速：23.9r/min

裝球量：21T

生產能力：8～11T/H（粉磨原料）

入料粒度：不大于25mm

細度：8～10%（在4900目/cm2篩余）

電動機型號：JR138—8

功率：245KW

轉速：735r/min

電壓：380V

電流：464A

生產廠家：濟南生建電機廠

系統原理圖如圖1。

2問題分析

混磨系統目前主要存在的問題主要有以下兩點：（1）主要問題是產能太低，每小時產量不超過12噸。（2）經常產生提升機部位噴灰現象，不僅污染了環境，也給工人增加了操作難度和工作量。

3改進方案分析

3.1提高混磨系統產量的方法

混磨系統主要由球磨機和進料、出料及筒倉等設備組成。作為一個完整的系統，提高其產能的方法有兩種思路，一種是提高制約系統產能的關鍵設備的出力，即消除瓶頸。另一種是提高整個系統的運轉速度或工作效率。在本系統種，喂料系統的輸送絞龍負載率一般不超過70％，還有較大的潛能，不是系統的瓶頸。球磨機主機的出力受物料可磨性和進出料速度的影響，有一定的可調性，目前來看不是系統產能的瓶頸，但其研磨效率決定了整套系統的效率，因此是關鍵因素。出料系統中的提升機負載率已經接近100％，而且經常有灰從其底部噴出。說明其出力已經飽和，是這套混磨系統的瓶頸設備。因此，提高整個混磨系統的產能有以下兩種方法：

（1）提高磨機對物料研磨效率

（2）消除物料在系統中流動的瓶頸。

3.2防止提升機進口部位噴灰的方法

在實際從生產中，經常發生提升機底部進口部位噴灰現象，這一方面說明提升機的出力不足，另一方面說明系統內部沒有足夠的負壓來防止灰塵飛揚到設備外部。因此要防止噴灰現象，可從以下兩個方面著手：

（1）提高提升機的最大提升能力；

（2）提高系統內部的負壓。

4研究主要改進方法

通過上面的方案分析，可以看出混磨系統存在的兩個問題可以很容易地找到共同的解決方案。根據設備的實際情況和成本控制的要求，經研究確定如下幾條改造方案：

（1）增加系統負壓，即可減少揚塵，又有利于物料從高壓處向低壓處流動。同時流動的氣流對磨機內的物料產生分選作用，使磨細的物料加速流動，提高磨機的工作效率。

（2）增加提升機的出力。提升機的出力是整個混磨系統中物料輸送的瓶頸，提高提升機的出力，有利于整個系統產能的提高和運行工況的改善。

5方案實施

5.1改進成品庫排風系統，增加成品庫負壓，減少系統揚塵

原先的混磨系統中，成品庫上僅裝有一套排風除塵設備，用以排出成品庫內的乏氣，使成品庫內保持一定的負壓，防止灰庫安全門噴灰。現為提高整個混磨系統的負壓，在成品庫的庫頂再增加2套相同的除塵排氣設備，使灰庫、提升機、輸送絞龍、球磨機乃至磨機進口端輸送絞龍內部都呈負壓狀態，一方面減少了整個系統往外噴灰的可能性，大大改善了工作環境。同時也有助于磨內物料在壓力差的驅動下，由進口端更快地向出口端流動，使磨機內部的工作負荷發布更加均勻合理，也改善了磨機進口端的研磨工況。

5.2增加一路磨機出口端排氣管道，加速磨內細灰的流動

為了進一步加強磨機內部的物料流動，提高磨機的工效，我們在磨機的出口管上方加接一根排氣管，直接與成品庫連通，排氣管上安裝一直用于調節空氣流量的手操蝶閥。安裝這一排氣管后，使磨內空氣流速進一步加強，當磨機轉動時，翻轉的粉煤灰與流動的空氣產生擾動，使較細較輕的粉煤灰被分離出來被流動的空氣帶走，直接通過排風管被抽到成品庫，而較粗較重的粉煤灰則依然留在磨機內，通過研磨粉碎后逐步被空氣帶走或排入出口管由絞龍輸送到提升機再送入成品庫。在這里，排風管起到了磨內分選的作用，有助于提高磨機的效率，減少物料過粉磨現象。

5.3增加提升機提升能力，消除整個系統的輸送瓶徑

通過上述措施提高磨機效率后，系統仍存在著一處瓶頸：提升機出力不足。這是整個系統中的薄弱環節。經分析，提升機電動機的工作電流還不到額定工作電流的70％，說明系統功率有較大的富余。最方便的加提升機工作效率的方法一是提高提升機皮帶的轉速，二是增加提升機每只提斗的容量。鑒于增加系統轉速需要更換電動機和減速箱，投資較大，我們最終采用的將提升機每個提斗的容量加大20％的方法，使提升機的整體輸送能力提高。

6評價

通過優化改造以后，磨機的最大產量由原來的每小時12噸提升到了18噸，增加了近50％。而且由于系統負壓的增強，生產環境中揚塵大大減少。改造方案取得了較為滿意的效果。

7后續鞏固措施和經驗總結

通過磨內氣流幫助物料流動，同時也起到了磨內分選的作用，不僅可以提高磨機產量，還降低了磨機平均電耗，減少了研磨體和磨機襯板的磨損，值得在相關生產領域推廣。而提升機作為磨機的出料輸送設備，其極限輸送能力應大于磨機的極限產量。本次改進的混磨系統就是在設計選型時配置不合理，使提升機成了物料輸送瓶頸，不得不通過改造以提高整個系統的產能。