原料磨提產(chǎn)降耗改造升級(jí)實(shí)踐

歸慶月

唐山冀東水泥三友有限公司 河北 唐山 063000

1 循環(huán)風(fēng)機(jī)改造、入磨熱風(fēng)分配調(diào)整

首先對(duì)磨機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。（立磨系統(tǒng)布局如圖1）

圖1 立磨系統(tǒng)布局圖

UBE立磨的工作原理：物料通過(guò)下料裝置進(jìn)入磨盤(pán)中間，由旋轉(zhuǎn)的磨盤(pán)，物料受離心力的作用向磨盤(pán)的邊緣移動(dòng)，同時(shí)被齒入磨輥低部，受磨輥和磨盤(pán)相互運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的剪切力作用，同時(shí)物料在磨盤(pán)上形成料床。在料床上物料間相互摩擦和擠壓，使物料進(jìn)一步得到粉磨[1]。同時(shí)物料不斷地向磨盤(pán)的邊緣移動(dòng)并溢出磨盤(pán)，進(jìn)入風(fēng)環(huán)，于入磨熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，使物料瞬間得到烘干。一部分物料進(jìn)入下箱體經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入選粉機(jī)分選，細(xì)粉被收集，粗粉回到磨內(nèi)進(jìn)一步粉磨。

技術(shù)參數(shù)：磨輥直徑4.6M，磨盤(pán)直徑1.9M，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速27RPM，磨輥4個(gè)入磨熱風(fēng)分配：入選粉機(jī)30%，入磨70%。選粉機(jī)UZS63能力250t/h，斗提機(jī)：530～770t/h，45M，功率140 kW。循環(huán)風(fēng)機(jī)：1600kW，風(fēng)量450000 m3，全壓6470PA。

試運(yùn)行初期出現(xiàn)了以下問(wèn)題：

①臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低150t/h（嚴(yán)重低于窯的產(chǎn)量）；②系統(tǒng)穩(wěn)定性差，振動(dòng)大70～140μm；③選粉效率差，生料細(xì)度粗（80μm篩余25%）；④因成品率低斗提機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

喂料量和循環(huán)量的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)如下：喂料量158 t/h，循環(huán)量845t/h喂料量和循環(huán)量的比值為4.3:1.系統(tǒng)循環(huán)料量大超出排渣斗提的運(yùn)載能力（設(shè)計(jì)斗提電機(jī)140kW，能力560～770t/h）實(shí)際運(yùn)行中循環(huán)量最高可達(dá)850t/h，造成斗提機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，使鏈板損壞嚴(yán)重。以上問(wèn)題使生料磨運(yùn)行操作十分困難，直接影響了生產(chǎn)線的達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

面對(duì)以上問(wèn)題，我公司技術(shù)人員和日本專家根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實(shí)際運(yùn)作狀況提出了第一階段的改造方案。

更換循環(huán)風(fēng)機(jī)（原風(fēng)機(jī)功率2100kW全壓6470PA風(fēng)量4800m3/H，改造后功率2600kW，全壓9000PA風(fēng)量5600m3/H）以針對(duì)系統(tǒng)提升能力不足。

對(duì)入磨熱風(fēng)從新分配，關(guān)閉入選粉機(jī)管道，保證入磨風(fēng)量。同時(shí)提升了物料的烘干效率。

磨內(nèi)的噴水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，以便進(jìn)一步穩(wěn)定料層。改造前后的數(shù)據(jù)對(duì)比（如表1）。

表1 改造前后的數(shù)據(jù)對(duì)比表

此次改造磨機(jī)臺(tái)時(shí)得到大幅提升，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到了提高，暫時(shí)緩解了生料的庫(kù)存壓力。但是離設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)還有一定差距。磨機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性還是很差，因窯預(yù)熱器系統(tǒng)塌料造成入磨風(fēng)量小幅度的波動(dòng)都可能造成磨機(jī)的振停。操作員也反映了一些問(wèn)題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)入磨溫度下降較快時(shí)，磨機(jī)壓差會(huì)很快大幅升高，入口斗提機(jī)電流下降，同時(shí)磨機(jī)振動(dòng)加大，甚至造成振停，當(dāng)入磨風(fēng)溫有下降趨勢(shì)是操作員會(huì)大幅的減料應(yīng)對(duì)。磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)排渣斗皮帶出磨物料的細(xì)度進(jìn)行分析，分析成品率達(dá)到35%以上，大量的成品在系統(tǒng)中過(guò)度粉磨[2]。立磨的研磨能力不低，但是選粉效率低。循環(huán)物料中大部分細(xì)粉不能被分選出。隨開(kāi)磨的時(shí)間增長(zhǎng)，循環(huán)負(fù)荷不斷增加，大量的細(xì)粉被帶到磨盤(pán)上從新粉磨，因靜電作用細(xì)粉之間相互吸附，同時(shí)料層厚度增加。而且系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)變得不穩(wěn)定，使磨機(jī)振動(dòng)加劇。降低磨輥和磨盤(pán)之間的剪切力，同時(shí)磨內(nèi)的懸浮料增加，使磨內(nèi)通風(fēng)量減小，造成入磨風(fēng)溫降低。是磨系統(tǒng)通風(fēng)量減少造成的入磨風(fēng)溫降低，而不是入磨風(fēng)溫變化影響的磨系統(tǒng)。磨機(jī)頻繁振停對(duì)排渣斗提機(jī)造成很大的磨損，鏈板損壞嚴(yán)重因生料庫(kù)存低卻沒(méi)有時(shí)間更換的被動(dòng)局面。

2 循環(huán)料系統(tǒng)改造

根據(jù)第一次改造的成功經(jīng)驗(yàn)分析，生料磨系統(tǒng)研磨能力沒(méi)有問(wèn)題，斗提機(jī)能力稍有不足，系統(tǒng)的通風(fēng)制約了磨機(jī)整體能力的發(fā)揮。通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析選粉機(jī)壓差偏高，同時(shí)生料細(xì)度糙。因磨系統(tǒng)采用的是外置選粉機(jī)，壓力損壞較內(nèi)置選粉機(jī)的壓損（2～3KP）要高。下一步需在提高磨內(nèi)氣體提升能力上做文章。

針對(duì)以上問(wèn)題，我公司技術(shù)人員經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和研究利用大修時(shí)間實(shí)施了大膽的技改方案。即改變循環(huán)物料的入口。由之前的選粉機(jī)上端撒料盤(pán)處入料改為選粉機(jī)下錐體直接進(jìn)入立磨下端入料，其目的是降低選粉機(jī)壓差，進(jìn)一步提高磨內(nèi)通風(fēng)量和風(fēng)速，提高研磨效率和磨機(jī)的穩(wěn)定性。減少較糙生料粉短路進(jìn)入旋風(fēng)筒，改善生料細(xì)度。同時(shí)還可以降低排渣斗提機(jī)高度，減少斗提機(jī)負(fù)荷。

為保證改造效果，對(duì)前期加裝入選粉機(jī)下端的溜子進(jìn)行了試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，以確定改造的可行性。試驗(yàn)階段磨機(jī)產(chǎn)量有所提升，穩(wěn)定性變化不大。改造前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比（如表2）。

表2 改造前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比表

此次改造最大的收獲是排渣斗提機(jī)（斗提機(jī)由之前的40米降至30米）的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)得到了很大的改善，其中斗提機(jī)的功率大幅降低，主要原因：①斗提機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷降低。②改造后的斗提機(jī)仍然使用的是原電機(jī)和減速機(jī)，出現(xiàn)大馬拉小車的情況。改造后提高了其使用壽命，也減少設(shè)備維修費(fèi)用。同時(shí)磨機(jī)的臺(tái)時(shí)和運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性也得到很好的改善。但是運(yùn)行中又出現(xiàn)了新的問(wèn)題：①磨主電機(jī)電流增高（改造前主電機(jī)電流280～230A，改造后主電機(jī)電流270～310A，額定電流301A）。次運(yùn)轉(zhuǎn)狀況會(huì)減少主電機(jī)的使用壽命。②磨內(nèi)壓差增高。③磨輥的損耗大。造成以上情況的原因是磨盤(pán)料層厚，同時(shí)大量成品不能被分選出懸浮在磨內(nèi)。通過(guò)降低擋料圈的高度仍然改變不了以上運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3 磨機(jī)下箱體改造

在一次定檢中因磨盤(pán)外護(hù)板磨損嚴(yán)重，對(duì)其進(jìn)行了更換（舊護(hù)板550mm，新護(hù)板850mm），開(kāi)磨后臺(tái)時(shí)產(chǎn)量明顯下降至195t/h。分析原因新護(hù)板比舊護(hù)板長(zhǎng)300mm，直接影響了磨內(nèi)的通風(fēng)，更換舊護(hù)板后磨機(jī)臺(tái)時(shí)恢復(fù)到210t/h。經(jīng)技術(shù)人員分析認(rèn)為外護(hù)板的變化直接影響了磨內(nèi)的通風(fēng)量和風(fēng)速，而造成磨機(jī)產(chǎn)量的變化[3]。窯尾熱風(fēng)經(jīng)入磨管道進(jìn)入磨機(jī)下箱體，磨輥研磨后溢出磨盤(pán)的物料于入磨熱風(fēng)進(jìn)行熱交換，同時(shí)細(xì)粉被帶入選粉機(jī)分選。因下箱體空間狹小，造成大量的熱風(fēng)經(jīng)磨盤(pán)的一側(cè)短路，不能形成均勻的風(fēng)環(huán)，從而造成磨盤(pán)上不能形成穩(wěn)定的料層。同時(shí)風(fēng)量短路處的兩個(gè)磨輥磨損嚴(yán)重。

當(dāng)風(fēng)環(huán)面積一定時(shí)風(fēng)速由風(fēng)量決定。合適的風(fēng)量和風(fēng)速有利于磨機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和物料的分級(jí)，料層的穩(wěn)定等。循環(huán)料入口的改造（第二階段改造）減小了選粉機(jī)的通風(fēng)阻力，同時(shí)相同風(fēng)量下提高了磨內(nèi)風(fēng)速，磨機(jī)下箱體狹小制約了磨機(jī)的整體通風(fēng)狀態(tài)。如果加大磨下箱體的空間可以改善磨內(nèi)通風(fēng)狀況，減少熱風(fēng)入口處兩磨輥的磨損速度。對(duì)于磨盤(pán)料層的穩(wěn)定和提高氣體提升能力都有很大幫助。以此制定了改造方案：磨機(jī)下箱體向下加大500mm，同時(shí)對(duì)磨機(jī)人口熱風(fēng)管道向下移動(dòng)550mm，并對(duì)磨機(jī)的漏風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行封堵和磨機(jī)排渣口鎖風(fēng)閥進(jìn)行完善。改造后磨機(jī)的通風(fēng)量得到進(jìn)一步的提高，同時(shí)入磨風(fēng)溫也相應(yīng)提高，同時(shí)也改善了入磨熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)環(huán)處的均衡性，有利于穩(wěn)定料層，提高磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。因?yàn)楦脑旆却螅捌跁?huì)同機(jī)械和電氣人員對(duì)可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了全面的分析和評(píng)估，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題也做出了全面的預(yù)判，同時(shí)制定了預(yù)備方案，同時(shí)也得到了公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比（如表3）。

表3 改造前后數(shù)據(jù)對(duì)比表

此次改造收到了超過(guò)預(yù)期的效果。磨機(jī)的產(chǎn)能徹底得到發(fā)揮，各項(xiàng)數(shù)據(jù)都達(dá)到了生產(chǎn)以來(lái)的最好的狀態(tài)。同時(shí)已超過(guò)早期設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)，使生料系統(tǒng)進(jìn)入合理的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，降低了生料電耗和成本。

4 結(jié)束語(yǔ)

我公司立磨系統(tǒng)改造經(jīng)歷從第一階段循環(huán)風(fēng)機(jī)改造提高了系統(tǒng)通風(fēng)量，第二階段的循環(huán)系統(tǒng)改造降低了選粉機(jī)壓差同時(shí)提高了磨內(nèi)通風(fēng)量，第三階段下箱體改造進(jìn)一步加大了磨內(nèi)通風(fēng)量，整體的改造思路是不斷提高系統(tǒng)的通風(fēng)量即系統(tǒng)的提升能力，降低循環(huán)負(fù)荷率，使磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量得到不斷提高。

我公司的生料磨改造經(jīng)歷的時(shí)間很長(zhǎng)。全體技術(shù)人員在生產(chǎn)中不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)一步步的摸索才取得今日的成績(jī)，分享給水泥行業(yè)從事生料磨運(yùn)轉(zhuǎn)工作的廣大同事，希望能給予一定的參考和幫助。