王云龍
摘 要:文章介紹了立磨的工作原理、工藝參數的設計值和立磨操作中的主要控制參數,并對立磨操作中常見的故障提出了解決辦法。通過優化工藝參數確保系統安全、高產運轉。
關鍵詞:立磨 溫度 研磨壓力 振動 壓差
1、前言
水泥生產過程中,每生產1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料。據統計,干法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,因此合理選擇粉磨設備和工藝流程對保證產品質量降低能耗具有重大意義。
與其他粉磨設備相比,立磨具有很多重要的突出優勢:如粉磨效率高,烘干效率高,入磨物料粒度大,對粉磨物料適應性強,工藝流程簡單布置緊湊,整體密封性能好,揚塵小噪音低,成品質量控制快捷,便于實現智能化自動化等,是大型新型干法水泥生產線較為理想有效的粉磨設備。冀東水泥股份公司第二條生產線生料制備系統采用了丹麥史密斯公司生產的ATOX-50立磨,它是配備4000t/d熟料生產線的關鍵設備之一,1996年10月開始調試,1997年5月達到320t/d的額定產量,9月份通過了360t/d產量的技術考核。因此現在大多新建水泥廠都采用ATOX-50這種型號的立磨。本文主要針對ATOX-50立磨的操作談一下自己的體會
2、生料制備過程
1)料運輸與儲存。主要原料石灰石仍采用一線的長皮帶輸送線,在一線進廠石灰石均化堆場前通過一﹑二線轉向系統可分別堆儲。二線石灰石均化堆場長315米,寬56.5米。可堆存石灰石4000X2。輔助原料來源與儲存基本與一線的相同。
2)生料粉磨。生料粉磨系統較一線有很大區別。首先,各種原料從堆場取出后進入配料站各自的小倉內。經計量皮帶稱計量配料后匯至一條皮帶輸送至立磨。該立磨由丹麥史密斯公司制造,生產能力320t/h。允許入磨最大粒度不超過130mm。出磨物料細度0.09 mm篩余12%。動力消耗2800—3500KW。出磨物料經空氣斜槽﹑斗提機輸送至生料均化庫。
3)生料均化與喂料。生料均化系統采用德國IBAU公司的均化庫,庫下設一稱重倉。由庫底四處斜槽將庫內由空氣均化好的生料卸至稱重倉,該稱重倉容積150m3。容重180噸。喂料計量采用德國申克公司生產的計量設備與控制系統。經稱重倉下料斜草至沖擊流量計送至兩臺200t/d的高效提升機送至預熱器。稱重倉料量由計量系統設定,自動保持一定范圍的物料量。
3、ATOX-50立磨工作原理
立磨采用料床粉磨原理粉磨物料。電動機通過減速機帶動磨盤轉動,來自窯尾廢氣的熱風從進風口進入磨內,配料后的原料通過鎖風喂料裝置經下料溜子落到磨盤中央,在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣并受到磨輥的碾壓粉碎,粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢出,被來自噴嘴環處高速上升的氣流(60~70m/s)帶起烘干,根據氣流速度的不同,大顆粒物料直接回落到磨盤上重新粉磨,氣流中的物料經分離器分離后,將不合格的粗粉分離下來,經錐斗落到磨盤中央被重新粉磨(此過程稱為內循環),細粉則隨氣流一起出磨,在旋風筒和系統收塵裝置中收集下來,即為生料;還有喂料量的15%~20%的物料通過風環落下,經刮料板刮出,通過輸送設備被重新送入磨內粉磨(此過程稱為外循環),如此循環往復,在研磨的同時,物料充分與熱氣體進行交換,從而被烘干得到符合粒度要求,含水量小于0.5%的產品。
4、常見故障及處理
1、磨機振動
ATOX-50立磨是丹麥史密斯司生產的大型立式輥磨,多用于生料的制備系統。立磨在正常情況下運行是非常平穩的,其噪音不超過90d B,但若控制不好引起振動,噪音就很大。工藝生產過程中,立磨的振動對整個上藝生產運行、設備維護使用、設備備件周期都有很大的影響,有時甚至還是決定因素。
2、解決措施
經過分析研究,證明在操作上提高產量是可行的。關鍵兩點:①穩定控制料層在(70±5)mm(當料層>75mm,磨系統便很快進入前面提到的異常現象),減少吐渣量;②拉大磨內通風量,提高風速,減小物料在磨內的滯留時間,平衡產出物料量。具體措施:①根據入磨皮帶電流勤加減喂料量,控制和穩住料層。如:當產量投至310t/h,入磨皮帶電流在75—78A波動。當>78A,減少5t/h喂料量;當<75A,增加5t/h喂料量;②入磨皮帶是可調速皮帶,將其轉速由l450r/min減至l430r/rnin。適當降低皮帶轉速,滯緩物料入磨,使磨內已有物料充分研磨,既控制料層,又減少吐渣,還有利于成品細度的控制;⑧循環風機進口風門開度由75%提至85% 。
3、經過調整,磨喂料量仍可提高至310-320t,/h
當然,此種方法也有弊端:①操作員壓力大,調整頻繁;②料層控制偏薄,磨機震動偏大,設備隱患大。但這種操作的確解了燃眉之急。后來隨著選粉機導向葉片的修復,磨機運行有所好轉。2006年伊始,公司對整個粉磨系統進行大修,磨系統重新運行后一直較平順穩定
5、立磨產量低
立磨在正常情況下都能達到設計產量,有時還能超過設計產量。影響立磨的產量有研磨壓力太低,磨內通風量小,出磨物料過細,磨輥、襯板磨損嚴重,石灰石中硅含量過大等。
(1)一般來說,研磨壓力與產量成正比關系,研磨壓力越大產量越高。研磨壓力的大小是通液壓系統的拉緊力來控制。通常情況下,拉緊壓力的選用和物料特性及磨盤料層厚度有關。因此,在調整壓力大小時,不能調的太高。
(2)磨內通風量的大小應能保證有足夠風來帶磨出的物料,噴口環處的風速標準為90m/s,最大波動范圍為70%~105%;相比條件下,保持風速的情況下,必須增加通風量。
(3)選粉機轉速要選擇合適,不能過高,太高回粉量會加大,增大磨機負荷。一般控制為0.08mm篩篩余控制在12%左右。過細造成產量低。
(4)立磨在工作時是通過磨輥施加碾磨壓力,物料受磨輥與磨盤的擠壓和研磨等達到粉磨物料的目的,所以磨輥面和磨盤面襯板的磨損是必然的。隨著碾磨時間的延長,襯板的磨損會越嚴重,磨輥與磨盤間間隙變為內小外大或凹凸不平等形狀,碾磨效率會大大降低,造成磨產量大幅度下降。在這種情況下,應定期檢查襯板的磨損情況,當磨輥和磨盤襯板磨損到一定程度時,必須及時更換,以免因襯板磨損導致振動大等其它問題而影響磨機運行。襯板磨損要及時檢查處理,可通過襯板換面、適當調低擋料環高度來延長襯板的使用壽命,這對產量的影響很小。如果襯板磨損不及時調整,會加重襯板磨損,造成提前報廢的后果。磨輥與磨盤襯板一般應1個月測一次磨損度,掌握襯板的使用情況及運行時間,做到襯板的及時更換。
(5)石灰石中硅含量過高、易磨性差時,為了達到合格的生料,勢必延長物料的粉磨時間,增加磨內循環,磨內的物料不能及時排出,只能降產運行。要增加堆場的均化能力。
6、結論
實踐證明立磨的操作關鍵是做好以下幾點:
⑴ 控制磨機出口溫度在90℃±5℃左右;
⑵ 要控制磨內適宜的風量、風速;
⑶ 要控制最佳料層厚度在60±20mm左右;
⑷ 選擇合適的研磨壓力;
⑸ 控制振動值在1~3mm/s波動;
⑹控制磨機有合適的壓差;
⑺ 在操作上要認真觀察各個參數的變化,并能對出現的異常情況及時處理。
參考文獻
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