采用輥壓機分流工藝提高磨機產(chǎn)量

賈保栓

濟源國泰微粉科技有限公司（459000）

濟源國泰微粉科技有限公司是目前河南省從事礦渣微粉生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)之一， 有三條φ3.2×13 m 球磨機礦渣微粉生產(chǎn)線，工藝布置為磨機中心線平行，磨頭在同一水平線。其中一、二線為單閉路循環(huán)系統(tǒng)，即“球磨機+選粉機”系統(tǒng)，選粉機為JS-40 空氣噴射型選粉機。三線工藝為“預(yù)粉磨+終粉磨”雙閉路循環(huán)系統(tǒng)，即“輥壓機+選粉系統(tǒng)”+“球磨機+選粉機”系統(tǒng)，輥壓機為CLM14065J-DSD，選粉機為XR1800 選粉機，收塵器為LPM2×8D－2490 氣箱脈沖袋式，球磨機選粉機為JS-60 空氣噴射型選粉機。礦渣經(jīng)烘干后最大粒度小于4 mm，水分控制不超過0.6%，三條生產(chǎn)線均獨立生產(chǎn)。 二線入磨礦渣粒度小于4 mm，出磨比表面積210 m2/kg左右，45 um 篩余16%左右，臺時產(chǎn)量29 t/h。 三線經(jīng)預(yù)粉磨后入磨礦渣粒度小于0.2 mm， 出磨比表面積225 m2/kg 左右，45 um 篩余12%左右，臺時產(chǎn)量56.5 t/h， 礦渣微粉成品比表面積均為360～370 m2/kg，45 um 篩余不超過1.0%，微粉等級為S95。

1 問題分析

礦渣的易磨性與水泥熟料相比較低，一般為熟料的70%左右，而粉磨的比表面積要比水泥高，因此同規(guī)格球磨機在粉磨礦渣微粉時產(chǎn)量較粉磨水泥時低很多。 要提高磨機產(chǎn)量，必須要降低入磨粒度。不同的降低粒度方式，都可以提高磨機產(chǎn)量，但其綜合效果（投資、能耗）會有差別。 目前采用輥壓機作為預(yù)粉磨的工藝最多，其綜合效果最佳。

三線由于采用預(yù)粉磨系統(tǒng)，入磨粒度大幅度降低，因而其系統(tǒng)產(chǎn)量比二線高很多，基本超過1 倍左右。 輥壓機的預(yù)粉碎礦渣效率很高，通過選粉分離后， 粒度小于0.2 mm 時， 比表面積達210～230 m2/kg，與未經(jīng)預(yù)粉磨的二線出磨比表面積相當，因此要提高二線磨機產(chǎn)量必須想辦法降低入磨粒度。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)三線的預(yù)粉磨能力有一定富裕，設(shè)想在不影響三線產(chǎn)量的前提下，將部分入磨料引入二線，降低二線平均入磨粒度，從而提高二線產(chǎn)量。

2 技術(shù)方案

2017 年年底對二、 三線工藝進行綜合技術(shù)改造，在三線輥壓機XR 選粉機收塵器下方，設(shè)置分流系統(tǒng)，將原來入三線的部分物料通過溢流穩(wěn)流倉、穩(wěn)流絞刀及計量秤等系統(tǒng)穩(wěn)流計量，再通過空氣斜槽輸送部分粉狀礦渣至二線磨頭與原粒狀礦渣一起入球磨機，同時相應(yīng)減少粒狀礦渣入磨量，二者的比例需要根據(jù)生產(chǎn)情況進行調(diào)整。 降低二線的平均入磨粒度，對球磨機內(nèi)部工藝參數(shù)進行調(diào)整，提高磨機產(chǎn)量。為保證三線生產(chǎn)能力不變，三線的入磨粒度必須保持原狀態(tài)，此時輥壓機的能力要比原來高，因此需對輥壓機系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)進行調(diào)整。

通過對兩種礦渣粒度檢測分析，粒狀礦渣平均粒徑2.6 mm，粉狀礦渣平均粒徑0.15 mm。 采用不同比例的粒徑配合，檢測混合樣的顆粒分布，采用表面積體積平均粒徑計算其平均粒徑。 表1 是兩種不同粒徑礦渣配合比的分析檢測結(jié)果。

表1 兩種不同粒徑礦渣配合后平均粒徑（mm）

采用公式Q2/Q1=(D1/D2)0.25 計算降低入磨粒徑后，不同粒徑提高產(chǎn)量的幅度，理論計算表1 不同粒徑可能提高的產(chǎn)量分別為：3.8%、6.7%、9.0%、12.5%。 依據(jù)上述配合比和提高產(chǎn)量的預(yù)期目標進行調(diào)試生產(chǎn)。

3 生產(chǎn)試驗調(diào)試

調(diào)試初期，分流量逐步增加。 分流量較小（粉狀礦渣配合比低于10%）時，在工藝參數(shù)沒有改變的條件下，三線運行均穩(wěn)定，二線產(chǎn)量提高不大，與理論計算結(jié)果基本一致。 逐漸加大分流量，二線產(chǎn)量也逐步提高。當兩種礦渣配合比達到3∶1 時，此時粉狀礦渣分流量達到7 t/h，按磨機提高產(chǎn)量10%左右進行生產(chǎn)試驗，入二線礦渣總量32 t/h。二線相關(guān)工藝參數(shù)為出磨礦渣粉45 um 篩余15%～18%，比表面積200±15 kg/m2； 回料 （粗粉）45 um 篩余25%～28.5%，比表面積140±15 kg/m2。 但其不能連續(xù)正常生產(chǎn)，主要表現(xiàn)的問題是生產(chǎn)中系統(tǒng)的循環(huán)負荷偏大且不穩(wěn)定， 一般達到200%（正常情況100%左右），出現(xiàn)規(guī)律性選粉機粗粉回粉量聚增、輸送設(shè)備堵塞現(xiàn)象，磨機運行80 min 左右出現(xiàn)1 次，每班出現(xiàn)5～6 次。 此時，必須停止磨機進料3～4 min，進行磨內(nèi)消化與恢復(fù)， 因此實際產(chǎn)量比設(shè)計時偏低，而且礦渣微粉質(zhì)量出現(xiàn)小波動現(xiàn)象。 調(diào)試期間三線輥壓機喂料產(chǎn)量由原來的56.5 t/h 提高到63.5 t/h，但輥間壓力沒有提高，此時產(chǎn)量沒有變化，但選粉后礦渣粉的比表面積出現(xiàn)下降，如果保持原成品比表面積，則三線磨機產(chǎn)量出現(xiàn)降低。 根據(jù)調(diào)試期間出現(xiàn)的上述問題進行分析討論，對二線、三線有關(guān)工藝參數(shù)進行調(diào)整。

表2 φ3.2×13 m（二線）磨機內(nèi)部技術(shù)參數(shù)改造情況

1）三線輥壓機工作壓力參數(shù)調(diào)整。 由于輥壓機產(chǎn)量比原來提高7 t/h，要保持原出機比表面積就需要增加輥間壓力， 生產(chǎn)中將輥壓機工作壓力上調(diào)2～2.5 MPa，此時輥壓機的運行效果好，入磨礦渣粉比表面積為190～210 m2/kg，與分流前相當；磨機產(chǎn)量和礦渣微粉比表面積與生產(chǎn)要求一致，臺時產(chǎn)量56.5 t/h，比表面積穩(wěn)定在360～370 m2/kg。

2）二線磨機內(nèi)部參數(shù)調(diào)整。試驗過程中，由于二線入磨礦渣平均粒徑降低，而磨機內(nèi)部沒進行調(diào)整，因此生產(chǎn)中系統(tǒng)出現(xiàn)不正常現(xiàn)象。 主要原因是由于入磨礦渣平均粒徑降低，而且細顆粒比例占25%以上，磨機的一倉的破碎能力過強，物料流速提高，使進入二倉的礦渣顆粒變大，而二、三倉的研磨能力不夠，導(dǎo)致出磨料的細度變粗（比表面積變小），使選粉機的回粉量變大。 為此，對磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，降低磨機一倉的破碎能力，增強二、三倉的研磨能力。 調(diào)整一倉平均球徑，減少大球和小球量，降低平均球徑；縮小二倉長度，增加三倉長度，提高研磨體裝載量，具體數(shù)據(jù)見表2。

4 使用效果

經(jīng)技術(shù)改造后，近2 年的生產(chǎn)運行，三線輥壓機提高輥壓后運行正常，未出現(xiàn)機械故障，磨機產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量保持改造前水平。 二線兩種礦渣入磨比例3∶1，臺時產(chǎn)量由原來的29 t/h 提高到32 t/h（粒狀25 t/h，粉狀7 t/h），系統(tǒng)運行正常，沒有出現(xiàn)選粉機粗粉回粉量聚增、輸送設(shè)備堵塞現(xiàn)象。產(chǎn)量較原來平均提高10%以上，磨機主機電耗降低4.5 kW·h/t，節(jié)能增產(chǎn)效果明顯，技術(shù)改造達到預(yù)期目標。

5 結(jié)語

在粒狀礦渣中摻加細礦渣粉，可有效降低入磨礦渣平均粒徑，提高磨機產(chǎn)量。 通過加大輥壓機工作壓力，提高輥壓機產(chǎn)量，分流部分細料供給沒有預(yù)粉磨系統(tǒng)的球磨機，改變磨內(nèi)相關(guān)工藝參數(shù)，可以有效實現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn)目標。當兩種礦渣入磨比例3（粒狀）∶1（粉狀），臺時產(chǎn)量較原來平均提高10%以上。