BRM33.2+2S礦渣輥磨的調試和改進措施

莊文忠，蔣星堅，崔龍嘯

BRM33.2+2S礦渣輥磨的調試和改進措施

Debugging and Improving Measures for BRM33.2+2S Slag Roller Mill

莊文忠，蔣星堅，崔龍嘯

1 概述

我公司為某礦粉公司建設的年產30萬噸的礦渣微粉生產線于2013年5月投產，磨機使用我公司設計制造的礦渣輥磨，整條生產線主要由業主自行設計，投產后一個月內未能達到設計生產能力。后經我公司對整條生產線進行系統、全面的分析，并加以改進和優化，經過不到一個月的實踐，達到了穩定質量、提高產量的目的。

2 粉磨系統情況介紹

2.1 主要設備配置（表1）

2.2 系統工藝流程

礦渣原料經鏟車喂入原料倉，經倉下定量給料機落入膠帶輸送機，再送到螺旋輸送機，然后經螺旋輸送機送入磨內至磨盤中心。輥磨主電動機通過減速機帶動磨盤旋轉，磨盤上的礦渣在離心力的作用下從磨盤中心向邊緣運動，進入粉磨區域，受到磨輥的碾壓、沖擊和剪切而粉碎。粉碎后的礦渣在離心力的作用下越過磨盤擋料圈到達風環處，被該處上升熱氣流帶起，一部分粗顆粒返回磨盤中心繼續碾磨，另一部分則隨熱氣流進入磨機上部的選粉機進行分選。分選出來的合格細粉隨熱氣流進入袋式收塵器，并經輸送斜槽進入斗式提升機送入礦渣粉庫內。落入風環處未被熱風帶走的鐵渣和難磨物料排出磨外后經外循環系統除鐵后，再經斗式提升機，通過溜槽進入磨內粉磨。

磨機通風和烘干需要的熱空氣由以煤為燃料的熱風爐提供，熱風通過兩路管道進入磨機，出磨氣體經袋式收塵器凈化后由系統內風機抽出，一部分排入大氣，另一部分入磨循環利用。

表1 主要設備配置

3 調試中出現的問題及改進措施

在生產調試過程中，以輥磨調試為核心，并注意整個生產線系統其他設備對輥磨的影響。

3.1 物料干燥、噴水不足導致的磨機振動問題

初步調試過程中，喂料量在30t/ h左右，磨機持續平穩運行幾分鐘后便產生劇烈振動，導致磨機停機。初步判斷是磨機參數未按照設計能力投料，操作參數不合理導致磨機振動。

在調整好操作參數后，通過幾次試運行，磨機仍然無法平穩運行。

打開磨機檢查門后發現磨盤上物料干燥，中間位置堆積量大，這與運行中未噴水有關系（由于業主著急投產，未將噴水系統做好即投入運行）。

解決措施：停機，對噴水系統進行改造，增加變頻水控制閥，精確測量噴水的流量和壓力，確定好磨盤上噴水管的布置及噴水口的尺寸大小和位置。經過改造后，重新運行，磨機穩定運行的時間延長到0.5～1h。

磨內噴水，其作用不僅僅是為了控制磨內氣體溫度，更重要的在于穩定料層，這是礦渣輥磨中必不可少的。

3.2 入磨塊狀大塊物料對磨機運行的影響

初步調試前，曾建議業主增加設備篩分礦渣原料中的大塊雜質，但業主承諾他們所提供的物料大小符合設計要求，基本無大塊塊狀物料和鐵塊等，因此未設篦篩及振動篩。實際運行后，磨機運行時振動幅度大，明顯是物料中含有大塊較硬物料，未在入磨前清除，以致磨機振動劇烈。后打開磨機檢查門發現磨內有大塊物料，且回料中亦有大塊石頭類物料，導致物料層不穩，磨機頻繁振停。經建議，在鏟車鏟礦渣入原料倉前設計了篦篩，以篩除大塊物料，以免物料原料倉下料口堵塞，影響整體生產運行。

圖1 兩個熱風口位置對應的磨內情況

圖2 熱風管道系統

圖3 增加調風板后的管道示意圖

圖4BRM33.2+2S礦渣粉磨系統運行畫面

鑒于靜止的篦篩無法完全清除掉物料中的大塊物料及石頭等，又在膠帶輸送機與螺旋輸送機之間設置了振動篩，以進一步保證入磨物料顆粒度的均勻性，保證磨盤上物料層的穩定。改進優化后重新運行的磨機，明顯平穩了很多。

3.3 熱風系統不平衡問題

試生產調試過程中，發現磨機熱風入口溫度顯示相差100℃左右，初步判斷磨機運行的不平穩應該與此情況有極大關系。

首先檢查了溫度測量儀表及線路，檢查結果均正常。后打開磨機檢查門檢查，發現磨機熱風入口位置所對應的磨內殼體情況有很大區別（見圖1）。其中一個熱風口位置所對應的磨機熱風口溫度顯示較高（圖1a），另一個熱風口位置所對應的磨機熱風口溫度顯示較低（圖1b）。

綜合分析，熱風溫度相差大，溫度低的一端會導致磨內殼體上粘附物料，形成如圖1b所示的情況，致使磨機運行不平穩。原因在于入磨兩個熱風口溫度相差高達100℃左右，會導致磨內氣體不平衡，整體風環處的氣流紊亂，從而導致從磨盤上甩出的物料不穩定，磨內循環穩定性被破壞。另外，上升氣流到達磨機上部選粉機處，由于溫度的差異、氣流的不平衡，選粉機的運行同樣處于不穩定狀態，通過選粉機回料錐到達磨盤上的物料也是不均勻的，磨盤上的料層也始終無法穩定，最終由于磨內循環穩定性的破壞，導致磨機運行不穩，頻繁振動的結果。

磨機振動的原因在于磨機熱風入口溫度的巨大差異，經分析，發現問題出在熱風系統設計上。

理論上，來自熱風爐的熱風到達混合風管，與來自循環風管道的較低溫度的風及冷風混合，達到磨機所需熱風溫度后，分兩路供給磨機。如圖2所示，根據氣流阻力及流體相關理論，氣流流動將走阻力最小的通道，因此來自熱風爐的熱風將優先進入左邊的熱風管，而來自循環風管道的較低溫度的熱風將優先進入右邊的熱風管道，從而導致循環風和高溫熱風、冷風無法充分混合再分別進入磨內。

最終的結果就是，進磨左邊的熱風管所提供的熱風溫度將遠遠大于進磨右邊熱風管道所提供的熱風溫度，出現了如圖1a和圖1b所示的不同情況，磨機無法平穩運行。

因此需要對熱風管道進行改進以達到磨機穩定生產的目的。但若重新拆除管道進行大規模的改動，將使正式投產延期，因此未對現有風管進行重大改進，只在風管內部增加調風板（如圖3所示），通過調風板改變循環風走向。改進后，高溫熱風不再直接進入左邊熱風管道，循環風不再直接進入右邊熱風管道，兩者在混合風管道內充分混合均勻后，分別入磨，達到了入磨兩路熱風的平衡，溫度相差在10℃左右，阻力也未大幅增加，磨機運行平穩，產量和成品細度均達到設計要求。

經過實施上述幾個改進措施，調整好整條生產線的操作參數，本系統得以正常運行，并達產達標。

如圖4所示，輥磨入口熱風溫度，一端為303.2℃，另一端為323.1℃，相差20℃，處于合理范圍內。喂料量在47t/h，輥磨差壓在2163Pa，出磨氣體溫度在105℃，磨機振動不超過3mm/s，運行非常平穩，成品比表面積在450m3/kg左右。

[1]李海濤.新型干法水泥生產技術與設備[M].北京:化學工業出版社，2006.

[2]劉錫武，崔寧，陳萬法，晁愛福.淺談輥磨礦渣微粉技術[J].科技資訊，2011，(17)■

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2014-06-13；編輯：趙蓮