球磨機半終粉磨的提產(chǎn)改造

（安徽省建材工業(yè)設(shè)計院，安徽 合肥 230051）

安徽省屯溪某水泥有限公司原有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨機組成的開路粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)P·O 42.5級水泥時，實際產(chǎn)量為82 t/h（比表面積：350 m2/k g），業(yè)主計劃對該水泥粉磨系統(tǒng)進行提產(chǎn)改造，要求系統(tǒng)生產(chǎn)P·O 42.5級水泥時產(chǎn)量達95 t/h（比表面積：350 m2/k g）。同時使用該系統(tǒng)前半段球破磨+選粉機粉磨石灰石粉，筆者參于了技術(shù)改造工藝設(shè)計及調(diào)試，下面對該系統(tǒng)工藝流程及改造情況進行介紹，供需要改造的企業(yè)參考。

1 原有水泥磨使用情況

原有水泥粉磨系統(tǒng)采用外購熟料，水泥配比為熟料86%、石灰石9%、石膏5%，系統(tǒng)磨產(chǎn)量82/h。成品細度80 μm篩余2.0%，比表面積350 m2/k g。

2 原有水泥磨工藝流程

原有水泥粉磨有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨機系統(tǒng)，流程描述見圖1。來自水泥配料站的混合料經(jīng)皮帶機入φ3.2 m×4.5 m一級球破磨，出球破磨物料經(jīng)過提升機提升送入φ3.2 m×13 m二級球磨機粉磨。粉磨后的物料經(jīng)出磨斜槽、提升機送入水泥庫中儲存。2臺磨機出磨廢氣單獨進行收塵處理，磨尾廢氣經(jīng)氣箱脈沖袋收塵器處理達標后排放，粉塵作為成品入水泥庫。

圖1 技改前工藝流程示意圖

3 方案設(shè)計思路

經(jīng)過一級球破磨粉磨后有細粉，經(jīng)測定出磨物料有＜80 μm以下顆粒占60%～70%，＜30 μm以下水泥成品顆粒所占比例約為15%以上。將＜30 μm以下水泥成品顆粒采用選粉機分離出來就是水泥成品。按磨機系統(tǒng)實際產(chǎn)量82 t/h計算，通過球破磨粉磨后通過選粉機分級出細粉將有12 t/h以上是成品，通過這樣改造后，系統(tǒng)產(chǎn)量可達94 t/h以上。其實這種改造即是球磨機半終粉磨系統(tǒng)。

提產(chǎn)改造系統(tǒng)中需要改造的設(shè)備規(guī)格選擇。

3.1 出球破磨斗式提升機選擇

出球破磨斗式提升機能力G d（t/h）按式（1）計算，即：

式中：L m—球破磨循環(huán)負荷，在閉路中取2～3.5；

C—水泥粉磨系統(tǒng)進料量，t/h；

K d—提升機選項儲備系數(shù)，通常選1.2。

則提升機的能力為：

因此，出球破磨的提升機能力選擇200 t/h。

3.2 選粉機選擇

選粉機的喂料能力按最大喂料濃度Ca=2.5 k g/m3乘以風量計算：

由于最大喂入選粉機量為164 t/h（循環(huán)負荷200%計算），則選粉機循環(huán)風量為164×1000/2.5=65600 m3/h，因此，該選粉機可以選擇T S-Ⅵ三分離選粉機，該選粉機處理風量75000 m3/h，最大處理量180 t/h。

4 改造中遇到的問題及對策

當時與業(yè)主商討工藝設(shè)計思路是采用三分離選粉機，粗粉回一級球破磨，中粗粉進入二級球磨機，細粉作為成品入庫。根據(jù)此思路，在設(shè)計前期就與供貨商確定設(shè)計方案。實施后在2017年3月份開始調(diào)試（原一級球破磨及二級球磨機研磨體尺寸及裝載量未動），磨機系統(tǒng)產(chǎn)量一直在80 t/h左右，二級磨機顯示喂料不足，需要分析原因。

表1 粗粉（稱樣200g）顆粒逐級篩余

表2 改造前后系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

（1）由于一級球破磨業(yè)主在2016年初將磨尾篩孔直徑改為4 mm，磨機內(nèi)物料流速受限，磨機循環(huán)負荷小，中粗粉量不足，在未改篩孔前將粗粉全部進入二級球磨機，基本維持在未改造前的產(chǎn)量。

（2）根據(jù)對粗粉測定（稱樣200 g），顆粒逐級篩余見表1，粗粉里小于0.63 mm還占73.35%，如何將此類顆粒最大限度分選進入中粗粉既是三分離選粉機終極目標。

對以上問題存在，與業(yè)主及供貨商分析提出如下整改措施以提高磨機循環(huán)負荷率及中粗粉量。

（1）更換球破磨出料篩孔尺寸到12 mm。

圖2 技改后布置圖

圖3 技改后工藝流程示意圖

（2）選粉機內(nèi)導(dǎo)向葉片間距由70 mm調(diào)整為90 mm。

（3）調(diào)整散料盤與筒體間隙。

在實施整改過程中，業(yè)主未更換球破磨出料篩孔尺寸至12 mm，只是將原篩孔采用切割方式擴大到8 mm，其它通過以上整改后，系統(tǒng)產(chǎn)量為有所提高，但離目標值還有差距。并對粗粉進行篩分測定，與表1數(shù)值相比變化不大，說明仍有大量未分離的中粗顆粒，看來三分離選粉機還需要進一步進行研究如何提高中粗粉量。最終業(yè)主為了正常生產(chǎn)，將粗粉及中粗粉直接入二級球磨機，產(chǎn)量正常時達96 t/h，技改后布置圖見圖2。

改造后流程描述見圖3。來自水泥配料站的混合料經(jīng)皮帶機入φ3.2 m×4.5 m一級球破磨，出球破磨物料經(jīng)過提升機提升送入三分離選粉機，粗粉回球破磨（也可進入二級球磨機），中粗粉經(jīng)空氣輸送斜槽輸送入φ3.2 m×13 m球磨機粉磨（也可回一級球破機）。粉磨后的物料經(jīng)出磨斜槽、提升機送入水泥庫中儲存。2臺磨機出磨廢氣單獨進行收塵處理，磨尾廢氣經(jīng)氣箱脈沖袋收塵器處理達標后排放，粉塵作為成品入水泥庫。

技改前后主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)對比見表2。

5 結(jié) 論

通過與業(yè)主及供貨商共同努力，基本完成球破磨改閉路工作，粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量達到設(shè)計值，但如果三分離選粉機能夠?qū)?.63 mm顆粒大部分分選進入中粗粉，將能更大提供系統(tǒng)產(chǎn)量。

目前國內(nèi)有不少水泥企業(yè)水泥粉磨采用開路或閉路球磨機，大都想改為輥壓機半終粉磨系統(tǒng)，但其投資高，要求維護技術(shù)水平也高，不少企業(yè)在猶豫。球磨機半終粉磨系統(tǒng)與其比有存在其價值，在目前能源緊缺的情況下，可以進行高產(chǎn)節(jié)能的球破磨半終粉磨系統(tǒng)改造，選粉機可直接選用高效選粉機即可。