水泥粉磨系統設備及工藝改造對產質量提升效果探討

李小鋒，阮石寶

（云南建工云嶺水泥公司 云南 昆明 650200）

0 引言

公司有一條日產1 000t 的新型干法水泥熟料生產線，現有一臺3.2m×13m 的水泥開路滾磨，具體設備工藝流程如下：配料系統：熟料計量稱（8 臺）、石膏計量稱、磷渣計量稱→配料皮帶→穩流稱重倉→倉底卸料閥。循環預粉磨輥壓機系統：倉底卸料閥→輥壓機→NE200 回料提升機→打散機→分級機細料進入磨機。粗料循環進入穩流稱重倉二次預粉磨。風選系統：磨頭收塵器→穩流稱重倉→分級機→風選細料直接入磨。水泥滾磨系統：1 倉粗粉磨→2 倉中粉磨→3 倉細粉磨→磨尾篩→磨尾收塵器風力抽出成品進入出磨螺運機。水泥成品輸送系統：出磨螺旋運輸機→成品水泥入庫提升機→空氣斜槽→分別進入4 個水泥均化庫。

1 現有設備工藝條件對水泥磨產質量影響的原因分析

（1） 分級機設備因內置6 組梯形組成錐形的篩板，物料會卡在篩孔中把篩板堵住或直接黏糊附著在篩板上，物料篩分效率隨之下降，有接近1/3 的細料再次循環進入預粉磨輥壓機系統，造成設備負荷過大影響臺時產量。

（2） 入磨物料風選系統的收塵器內壁和濾袋糊料嚴重，風量長期不足，不能將細料全部從穩流倉和分級機內抽出入磨，造成細料再次循環于物料預粉磨輥壓機系統中，給設備帶來極大負荷影響臺時產量。

（3） 水泥磨機因二倉中度粉磨倉粉磨力度不足，水泥細度0.08mm 篩余合格率一直未能超過65%，質量情況相當不樂觀。

（4） 水泥磨機研磨體級配不合理，因預粉磨循環系統效果較差，水泥磨內鋼球鍛裝載量多次進行重大改變，并使用的研磨體球鍛直徑比較大，水泥細度難以控制。

2 針對性的改進措施

（1） 針對入磨預選粉，車間經過多次原因分析，于2014 年在NE200 回料提升機至打散機的輸料管底部，加裝長1.8m、寬45cm 的長方形篩板，篩板下方同時設置一根垂直輸料管經過分級機，連接至入磨細料管內，當物料被提升機運輸至高處經過連接提升機出料口至打散機的輸料管時，在輸料管內就提前進行1 次篩分，篩出的部分細料繞過分級機錐底篩板直接進入磨機，剩余的粗細混合料則進入分級機內進行二次篩分，物料經過第一道篩分已經可以篩出1/2 的細料直接入磨，給預粉磨循環系統設備減輕很大負荷，從而提高水泥產量，這道料管篩因構造簡單，耗材經濟實惠，設計位置合理，增產效果好，給公司帶來的收益較大，一直受到公司領導的好評，所以從改造一直沿用至今。

（2） 針對入磨物料的風選系統效果差，車間分析原因主要是入磨物料水份過重，物料溫度過低，表現在原材料磷渣和石膏的水份，雨季天磷渣水份可達到12%～14%，石膏水份可達到13%～16%，旱季水份也最多平均下降2%左右，因原材料水份重，磨頭收塵器將風選細料連同水份一起抽至收塵器內的濾袋上造成糊袋和內壁糊料，使收塵器風量大大減小，對物料的風選效果影響巨大，針對這一問題，車間砌筑兩套烘干爐使用煤粉增溫，一套烘干爐連接磨頭收塵器風管，增加風溫的同時也起到烘干收塵器濾袋的作用，但因烘干溫度需考慮不能將收塵器濾袋燙損，所以烘干爐口設置在風管靠近分級機一端，同時也嚴格控制爐內火勢和溫度，爐口溫度不得超過150℃；另一套則連接磨機進料管底部，爐口設置在進料管底部，使物料經過爐口時能得到一次烘烤，同時也可以增加水泥管磨內的溫度，這套烘干爐因不會對設備造成高溫影響，爐口溫度可隨時根據物料溫度和水份來控制，可高可低；因這兩套烘干爐對除塵器增加風溫和對增加磨內溫度效果比較好，也一直沿用。

（3） 針對水泥磨二倉中度粉磨力度不足的問題，車間曾兩次改造，第一次改造是在2017 年底，將磨內組合式兩道一組的隔倉板改為單層隔倉板，因組合式隔倉板是兩道一組，其兩道中間還需加裝導料裝置，導料裝置一旦磨損或堵料都及難處理，需要拆卸隔倉板才能進行修理或更換，并且其使用材料多、重量隨之增加10～15t，它的一套組合式隔倉板寬度約為50cm，磨內分3 個倉則需要2 組隔倉板，總共占用磨內研磨空間100cm，研磨體裝載量不能提升，水泥細度合格率一直偏低，但對其進行第一次改造后，磨機內部研磨體裝載量得到提升，水泥細度合格率也有所提升。第二次改造是在前次改造成功的基礎上，于2018 年年底，將二倉尾部隔倉板向三倉移動120cm，并在其內部加裝兩道平行的螺旋狀揚料板，其原因是因為二倉內波紋襯板磨損，波紋被損耗了一半左右，不能帶動鋼球鍛形成拋物下落式的軌跡對水泥進行研磨，研磨效果開始下降，這次改造是為了增加中度粉磨倉對物料的研磨力度，同時降低水泥細度。

這2 次對磨機的改造因減少備件耗材，修理維護容易、成本降低，同時又能增加水泥產量、質量，得到車間和公司的一致認可沿用至今。

（4） 針對水泥磨研磨體級配控制不穩定的情況，車間在進行了磨內隔倉板改造和加裝二倉揚料板后，再次確定適應的研磨體級配，并根據磨機可用研磨空間確定了研磨體裝載量。

表1 改造后水泥磨研磨體裝載量

改進效果：經過近4 年來對水泥粉磨工藝設備的改造，磨機產質量都得到大幅提升，也取得了一定成績，改進效果如表2：

表2 改造后近年來水泥磨具體質量提升效果

如表1 所示：經過改造后，水泥磨80um 篩余平均細度從2016 年的3.34 下降到2019 年的3.03，合格率上升了16.92%；水泥比表面積從2016 年的363.83m2/kg 上升到2019 年的454.66m2/kg；水泥平均SO3合格率由于均化效果比較好，從2016 年的83.98%上升到2019 年的94.37%。

表3 改造后近4 年總產量及臺產提升效果

經過改造后，水泥磨臺產在4 年里pps32.5 水泥上升了8.79t/h，Po42.5 水泥臺產上升了6.19 t/h。

3 結語

公司在現有的工藝設備條件下，對水泥粉磨系統從物料預粉磨開始，對整條生產線進行了預粉磨循環系統加裝料管篩篩分，用于提升循環系統的預粉磨效率；入磨物料風選系統加裝了兩臺烘干爐進行熱風處理，用于增加磨內風溫和改善磨頭收塵器的糊料問題；磨機從原有的組合式雙隔倉板改為現用的單隔倉板，用于增加磨機有效研磨空間并降低主傳動電機的負荷；磨機第二次改造將二倉中度粉磨倉加長120cm 并加裝揚料板，用于增加物料的粉磨效果；經過這4 次改造，水泥制成車間產質量都得到有效提升，同時各方面耗材和工序電耗都有較大的降低幅度，對公司節能降耗、降低成本的生產政策也帶來巨大的好處。