TRP220-160輥壓機(jī)水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)試

劉廣鐸 ，侯國(guó)鋒 ，于海濤 ，張志強(qiáng) ，馬秀寬 ，石國(guó)平

河北金隅鼎鑫水泥有限公司于2018年對(duì)原有兩條水泥粉磨生產(chǎn)線（1號(hào)線和2號(hào)線）進(jìn)行了技術(shù)改造，將原有兩臺(tái)德國(guó)進(jìn)口的KHD140-110輥壓機(jī)更換為中材裝備集團(tuán)有限公司的兩臺(tái)TRP220-160輥壓機(jī)，配套中材裝備集團(tuán)有限公司新研發(fā)的TASc-410組合式選粉機(jī)，與原有φ4.2m×11m球磨機(jī)組成水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。該項(xiàng)目是TRP220-160大型輥壓機(jī)在水泥粉磨的首次應(yīng)用，是目前國(guó)內(nèi)用于水泥粉磨的最大規(guī)格的輥壓機(jī)。

本文討論的對(duì)象主要為2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)，該線改造工程于2018年3月底成功投料試運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)備研發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的共同努力下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了各項(xiàng)優(yōu)化及調(diào)整[1]，目前2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，P·C42.5品種水泥產(chǎn)量可達(dá)320t/h，P·O42.5品種水泥產(chǎn)量可達(dá)280t/h，成品細(xì)度R45μm＜8%，比表面積3 500±150cm2/g，水泥成品各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于改造前。現(xiàn)將本項(xiàng)目TRP220-160輥壓機(jī)聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)的總體工藝設(shè)計(jì)及調(diào)試情況介紹如下。

1 系統(tǒng)概況

1.1 工藝流程

2號(hào)線輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程為中材裝備集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)上為球磨機(jī)考慮了轉(zhuǎn)換閥門(mén)，能實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)開(kāi)流或閉流控制；同時(shí)在旋風(fēng)筒與球磨機(jī)之間的斜槽上預(yù)留了出口，可根據(jù)實(shí)際狀況由輥壓機(jī)直接分流一部分物料進(jìn)入磨尾出料斗式提升機(jī)。但為了盡快完工投產(chǎn)，滿足市場(chǎng)需求，目前僅按開(kāi)流方案進(jìn)行施工與配置，為后期預(yù)留了閉流系統(tǒng)的安裝空間以及接口。圖1和圖2分別為2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計(jì)示意圖及當(dāng)前運(yùn)行的中央控制屏畫(huà)面。

圖1 2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)示意圖

圖2 2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行中控畫(huà)面

聯(lián)合粉磨系統(tǒng)采用TRP220-160輥壓機(jī)與φ 4.2m×11m球磨機(jī)和TASc-410組合式選粉機(jī)搭配。大規(guī)格輥壓機(jī)與球磨機(jī)組合，可最大程度地發(fā)揮輥壓機(jī)“料床擠壓”粉磨機(jī)理的優(yōu)勢(shì)，能大幅提高產(chǎn)量，降低系統(tǒng)的粉磨電耗。保留球磨機(jī)，可對(duì)成品水泥的形貌以及顆粒級(jí)配進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，保證水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際生產(chǎn)的需要。

整體采用輥壓機(jī)系統(tǒng)外置布局，與原有磨房并行；雙斗式提升機(jī)循環(huán)物料，降低了整體布置高度；設(shè)置的多道除鐵裝置和含鐵物料外排倉(cāng)，可將物料排出系統(tǒng)，有效避免含鐵雜質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)富集，提高輥面的使用壽命。為減小系統(tǒng)通風(fēng)阻力并降低廠房高度，本項(xiàng)目配套選用了中材裝備集團(tuán)有限公司最新研發(fā)的TASc-410組合式選粉機(jī)（以下簡(jiǎn)稱選粉機(jī)），物料經(jīng)選粉機(jī)靜態(tài)部分打散和粗選后，較細(xì)物料隨風(fēng)直接進(jìn)入動(dòng)態(tài)分選結(jié)構(gòu)的底部，顯著降低了風(fēng)力帶料的高度。經(jīng)過(guò)選粉機(jī)動(dòng)態(tài)部分分選得到的中間物料由旋風(fēng)筒收集后，經(jīng)斜槽輸送至球磨機(jī)，動(dòng)態(tài)部分分選后的粗粉和靜態(tài)部分分選后的粗粉混合后由入料斗式提升機(jī)送至輥壓機(jī)上方的緩沖小倉(cāng)，然后進(jìn)入輥壓機(jī)循環(huán)擠壓粉磨，經(jīng)球磨機(jī)粉磨后的物料經(jīng)斜槽和斗式提升機(jī)輸送入成品庫(kù)[2]。

1.2 主機(jī)配置

2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1。

1.3 原料屬性

該水泥粉磨系統(tǒng)所生產(chǎn)的水泥品種和配料見(jiàn)表2，其中，石灰石中含有一部分礦山剝離土，除礦粉直接加入磨尾成品外，其余各物料均由調(diào)配庫(kù)計(jì)量后加入輥壓機(jī)系統(tǒng)。輥壓機(jī)的運(yùn)行狀況對(duì)物料的濕度敏感，其原料中石膏、礦渣和濕粉煤灰中水分較高，平均可達(dá)10%以上。從運(yùn)行情況來(lái)看，如果停止使用濕礦渣，輥壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將更加穩(wěn)定，系統(tǒng)產(chǎn)量將提高5%以上。表2和表3分別為2號(hào)線實(shí)際生產(chǎn)物料配比及主要原料的水分統(tǒng)計(jì)。

2 調(diào)試期間的調(diào)整優(yōu)化

該生產(chǎn)線自2018年3月底投料運(yùn)行以來(lái)，最初系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，由于各種原因?qū)е螺亯簷C(jī)不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量波動(dòng)很大，沒(méi)有找到通風(fēng)和物料的最佳平衡點(diǎn)，現(xiàn)將調(diào)試期間出現(xiàn)的主要問(wèn)題及解決辦法總結(jié)如下：

表1 2號(hào)線水泥粉磨系統(tǒng)主機(jī)參數(shù)

表2 實(shí)際生產(chǎn)物料配比*，%

表3 實(shí)際生產(chǎn)原料水分*，%

2.1 緩沖小倉(cāng)塌倉(cāng)與溢料

投料運(yùn)行初期，輥壓機(jī)塌倉(cāng)和沖料問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，大量物料經(jīng)過(guò)輥面向外側(cè)溢出，造成輥壓機(jī)無(wú)法連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。曾嘗試高、中、低各種倉(cāng)位甚至空倉(cāng)運(yùn)行（冒灰嚴(yán)重）均無(wú)法有效緩和，之后重新校準(zhǔn)了小倉(cāng)的計(jì)量數(shù)據(jù)，將小倉(cāng)量程由30t校正到45t，并與現(xiàn)場(chǎng)配合確保小倉(cāng)內(nèi)滿料，將物料頂面維持在小倉(cāng)上部的溜子內(nèi)，解決了小倉(cāng)的塌倉(cāng)溢料問(wèn)題。分析塌倉(cāng)的主要原因是，物料過(guò)細(xì)且入小倉(cāng)溜子過(guò)高，物料以傾斜狀態(tài)快速?zèng)_入小倉(cāng)后導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)物料流態(tài)化，當(dāng)倉(cāng)位較低時(shí)，物料從輥面頂部向兩側(cè)快速流出導(dǎo)致塌倉(cāng)。后續(xù)為控制物料的液態(tài)化，對(duì)小倉(cāng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在其入口處增設(shè)了一組擋料裝置，以緩和物料進(jìn)入小倉(cāng)內(nèi)的力度與速度。裝置由兩根工字鋼做支架，在料流的中心線部位由鋼板做一個(gè)擋料的盒子，平面尺寸為800mm×800mm，如圖3所示。改造完成后，輥壓機(jī)塌倉(cāng)和沖料狀況基本消除，系統(tǒng)運(yùn)行顯著好轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)正常運(yùn)行。

2.2 輥壓機(jī)物料通過(guò)量低

起初，系統(tǒng)投料運(yùn)行后通過(guò)量很低，將喂料插板100%打開(kāi)，輥縫仍然很小，基本維持在原始輥縫或者僅僅勉強(qiáng)撐開(kāi)（初始輥縫為33mm），為此現(xiàn)場(chǎng)將輥壓機(jī)上部喂料斜插板割掉一部分，左右均割掉約100mm（如圖4所示）。另外，在斜插板固定軸下方增開(kāi)兩個(gè)螺栓孔，通過(guò)更換安裝孔將斜插板整體抬高，以增加物料通過(guò)量。改造后，輥壓機(jī)物料通過(guò)量明顯增加，輥壓機(jī)的運(yùn)行功率可以達(dá)到裝機(jī)功率的90%以上。

2.3 優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)

通過(guò)調(diào)整入倉(cāng)物料及喂料裝置，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上調(diào)整了各種風(fēng)量和壓力以達(dá)到最優(yōu)工況。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)最佳指標(biāo)，期間分別檢測(cè)出旋風(fēng)筒入球磨機(jī)物料和出球磨機(jī)物料的顆粒分布情況，檢測(cè)結(jié)果如表4所示，從結(jié)果可知，入磨與出磨物料顆粒分布相差較小。分析原因，主要是球磨機(jī)內(nèi)通風(fēng)量過(guò)大，導(dǎo)致物料在球磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短。之后增設(shè)了出磨風(fēng)管調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)控制球磨機(jī)內(nèi)通風(fēng)量，延長(zhǎng)了物料在球磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，系統(tǒng)產(chǎn)量也隨之進(jìn)一步提高。

圖3 輥壓機(jī)緩沖小倉(cāng)增設(shè)擋料裝置示意圖

圖4 TRP220-160輥壓機(jī)喂料插板閥底部切割示意圖

表4 入球磨機(jī)與出球磨機(jī)物料顆粒分布檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

TRP220-160輥壓機(jī)配套TASc-410組合式選粉機(jī)，與現(xiàn)有φ4.2m×11m球磨機(jī)組成的聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)，既充分發(fā)揮了輥壓機(jī)高效粉磨的優(yōu)勢(shì)，又保留了球磨機(jī)對(duì)成品水泥性能指標(biāo)的控制與優(yōu)化。在投料初期，我們遇到了一些系統(tǒng)工藝及設(shè)備問(wèn)題，經(jīng)過(guò)金隅鼎鑫水泥和中材裝備集團(tuán)技術(shù)人員的共同努力，解決了如塌倉(cāng)、沖料、通過(guò)量低、產(chǎn)量低、運(yùn)行不穩(wěn)等各種問(wèn)題。目前在球磨機(jī)開(kāi)流的狀態(tài)下，該生產(chǎn)線P·C42.5水泥產(chǎn)量達(dá)到320t/h，P·O42.5水泥產(chǎn)量達(dá)到280t/h，細(xì)度R45μm＜8%，比表面積3 500±150cm2/g，水泥性能指標(biāo)如水泥活性、流動(dòng)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度等顯著優(yōu)于改造前。隨著該水泥粉磨系統(tǒng)工藝的繼續(xù)優(yōu)化及操作經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，該生產(chǎn)線的運(yùn)行將會(huì)為企業(yè)的增產(chǎn)降耗和效益的提高做出更大的貢獻(xiàn)。