風掃鋼球煤磨節能技改實踐

龍文浩，劉炎桃，羅云祥（中材湘潭水泥有限責任公司，湖南 湘潭 411202）

1 我公司煤磨概況

我公司風掃煤磨為3倉結構，規格為Φ3.8 m×（7.5+3.0）m，研磨體總裝載量86t，填充率24%。其中烘干倉長度3m，粗磨倉長度2.75m，鋼球規格Φ 60～Φ30mm，襯板為中波紋襯板，裝載量31t；細磨倉長度4.75 m，鋼球規格Φ30～Φ20 mm，其中以Φ25 mm和Φ20mm為主，襯板為小波襯板，裝載量55t，同時倉內設置三圈擋料環，以控制磨內流速。有關運行參數列于表1。

表1 煤磨技改前運行數據

我公司燃煤為國產煙煤，水分含量10%～12%，超過40mm的塊狀較少，可磨性指數HGI值55～50，屬于較難研磨品種。磨機正常運行時產量約40t，對應主電機單耗為30kW·h/t，運行電耗偏高。曾嘗試調整研磨體級配，并降低磨機總裝載量至65t，但隨之臺時產量也降低，無法滿足窯的生產需求。進磨檢查發現鋼球質量較好，沒有出現碎球和大面積的失圓球，這對保證級配的穩定性和研磨體的滾動滑動效率有非常重要的作用。粗磨倉中波襯板波峰磨損不大。細磨倉擋料圈起分隔研磨體的作用，防止其反分級，也能降低物料流速。曾經有研究表明在管磨細磨倉中等距離地安裝三圈擋球圈可以基本消除反分級[1]。

從上述分析來看，當前煤磨采取了一系列措施來提高制粉效率，但磨機負載較大，平均運行功率為1200kW，主要原因可能是襯板與鋼球的工作效率沒有得到充分發揮。

2 風掃鋼球煤磨節能技術

我公司經多方考察了解到一種復合波形襯板，該復合波形筒體襯板由兩個或三個波峰組成，單個波峰可以近似為傳統的凸棱襯板或波形襯板。此種復合形式襯板能夠將凸棱襯板和波紋襯板帶球能力強和摩擦系數大、研磨能力強的優點很好的結合，大大提高磨機襯板的帶球高度和帶球數量，提高破碎研磨效率，優于波形襯板和擋料圈組合的帶球功能。該種襯板一是能大幅降低鋼球裝載量，而提高磨倉有效容積、降低磨機重量，減少動力消耗；二是增加球煤的接觸表面，增強研磨作用，使磨機效能提高；從而達到節能增效的目的。

磨球級配技術按密度最大或間隙最小原則進行搭配，在保證大球具有足夠破碎能力的前提下，減少物料“鉆空”機會，使粉末裸露于磨球表面而增加有效打擊，提升研磨效率。球磨效率提升后，磨球裝載量亦可減少，實現球磨機單位電耗的降低。為保證級配的穩定性，要求使用耐磨性好、材質均勻、表面硬度和心部硬度相差不大的優質鋼球。

3 煤磨技改方案實施

3.1 實施過程

針對煤磨當前存在的問題和煤磨系統實際工況，此次技改取消了隔倉板和擋料圈，粉磨倉變成一個球倉，共設計了三種復合波形襯板，如圖1所示，分別是01、02和03，其中02襯板用于鋼球分級，形成類凸棱螺旋分級（在使用這種襯板時，一定要注意螺旋的方向，不可裝反，沿磨機旋轉方向，波峰迎球面始終朝向磨尾），其作用使研磨體的平均球徑沿筒體軸向從進料端到出料端依次遞減，與被粉磨物料的平均粒徑由大到小的工藝分布規律相適應，從而大大提高粉磨效率。同時致使隔倉裝置失去分級作用，所以對管磨機或中長磨機來說，倉數可以減少。這一方面增大了磨機的有效容積，降低了通風阻力；另一方面節約了隔倉裝置的制造、安裝和維修費用。

圖1 三種復合波形襯板在筒體軸線布置情況

筒體襯板安裝好后，則根據襯板帶球能力、原煤性質和工藝要求來重新添加鋼球。此次改造只添加了4 t新球，其余都為篩選出的合格舊球。

3.2 改造后運行情況對比

有關對比數據統計列于表2，運行界面見圖2。

表2 煤磨改造前后運行數據對比

從表2可知我公司煤磨使用復合波形襯板節能技術后，在保證煤磨產量、制粉細度滿足生產需求的情況下，煤磨運行電流下降約16 A，下降幅度21%，節能效果明顯。

4 結論

我公司風掃鋼球煤磨在完成上述技術改造后并通過近6個月的運行比較，其節能效果顯著，制粉效率略有提升。主要表現有以下幾點：

（1）研磨體裝載量大幅下降，填裝量僅55t，較改造前減少36%，大幅降低了鋼球消耗。

（2）單位產品電耗下降明顯，改造后磨機主電機電流較改造前下降21%，單位產品電耗下降7.38 kW·h，年節約電費可達80多萬元，節能效益顯著。

（3）改造后產品質量穩定，臺時產量略有提高。

綜上，這項技術在通過實踐應用后，認為有較大可行性和實用性，對有改造空間的風掃鋼球煤磨可推廣應用，能快速帶來可觀的社會經濟效益。