水泥磨鋼球竄倉原因分析及處理

張美娟，崔繼中，李中興

（秦皇島淺野水泥有限公司，河北 秦皇島 066000）

秦皇島淺野水泥有限公司現有3臺水泥磨。其中3號磨是后期增設的帶O-SEPA N2000選粉機的閉路管磨系統，1號磨和2號磨是建廠初期（1997年投產運行）建設的由日本川崎重工生產的帶CKP-170（水泥預粉磨）的管磨系統，2套設備工藝相同。管磨尺寸為φ3.9×12 m，設計能力為115 t/h。

實際運行過程中，1號磨的生產能力低于2號磨約10 t/h。2021年下半年，現場多次發現從磨頭一倉向外蹦小球（二倉鋼球）的現象，并且發生多次飽磨的事故。每次飽磨，按照以往的操作經驗進行甩磨不能處理，只能停磨，進磨處理。進磨以后發現均為出磨篦縫和出口篩網全部堵塞的問題。而當飽磨甩空磨內物料以后，如果此時停磨，再次啟動則會產生磨啟動電阻故障，從而導致不能啟動，需電氣人員配合進行多次嘗試后才能啟動，而帶料啟動的情況下正常。

為了保證生產的連續穩定運行，對于上述生產故障，有必要進行分析、研討，找到相應的對策，采取措施避免。

1 故障分析

1.1 故障現象一

磨頭向外蹦小球的現象很明顯是一倉竄入了二倉的小球。分析原因，只有2個可能性：一是從選粉機經粗粉分離器返回到磨頭部位。經中控和現場檢查確認，入選粉機前端的除渣系統運行良好，排放正常，同時檢查2號磨系統也正常，并沒有混入二倉小球的現象。所以排除該種可能。二是磨內隔倉篩網損壞或料面過高，鋼球直接從二倉混入到一倉。為確認是該原因，需進磨檢查。

1.2 故障現象二

頻繁發生飽磨的現象，對于前面帶預粉磨的水泥系統來說，發生的概率本身非常低，所以如果飽磨，肯定有明顯地影響運行的故障原因存在。再結合飽磨時的其他故障現象綜合分析判斷，有如下2種原因。

（1）每次飽磨時，都不同于以往，能夠經過長時間搖磨后搖空，然后再恢復喂料，基本就能正常。但是，這幾次飽磨后的現象及處理則是：出口篦縫和出口篩網全部糊死，必須開磨門，人工進磨進行清理后才能再次甩料，隨后才能恢復正常運行。

（2）一倉混入大量的二倉小球，造成級配混亂。分析原因主要為：一是溫度和助磨劑是否合適。經核對運行數據，對比2號磨系統，均沒有異常現象，排除這個可能性。二是因鋼球竄倉，懷疑是系統級配混亂，從而造成粉磨狀態異常，以致經常發生飽磨的故障。

1.3 故障現象三

磨內物料搖空以后再次啟動磨主機時經常起不來的故障現象及處理方式為：磨主機啟動電阻因過熱故障報警，造成啟動失敗，需電氣人員現場配合，經過多次調試才能啟動。

分析原因主要為：一是電機本身問題。經過電氣檢查確認，電機狀態正常，沒有經過其他的改造、維修等，排除該原因。二是磨主機啟動負荷過大，經過分析研討，初步判定一倉磨內襯板磨損嚴重，磨內搖空以后，因襯板不能有效地帶起鋼球，造成負荷過大，主機難以啟動。

2 處理過程

2022年1 月份，開始進行冬季檢修工作，針對上述故障，分別進行了專項檢查、確認和調整。

2.1 磨內檢查

2.1.1 磨出口篦縫堵塞

磨出口篦堵塞現象在后期已經成為了一個常態故障現象，如圖1所示。

圖1 出口篦縫堵塞

本次檢修期間，又再次對出口篦縫進行了徹底的清理，如圖2所示。

圖2 出口篦縫清理

2.1.2 隔倉篩網損壞

檢查發現，一倉與二倉中間的篩網損壞，且網格中間夾雜很多小球，而且在隔倉板的縫隙中間也夾雜著小球。如圖3、圖4所示。

圖3 篩網夾雜小球

圖4 隔倉板夾雜小球

通過該現象分析判斷，二倉竄球到一倉的途徑就是通過隔倉板和篩網。尤其是當發生飽磨故障的時候，因料面過高，導致更多的小球竄入到一倉，最后導致頻繁飽磨，如此形成一個惡性循環。采取對策為進行篦縫清理、篩網更新，如圖5所示為更新后的中間篩網和清理后的篦縫。

圖5 更新后的篩網和清理后的篦縫

2.1.3 一倉襯板磨損嚴重

根據之前的推測，進磨內檢查一倉襯板情況，發現襯板磨損嚴重，幾乎處于磨平的趨勢。圖6為表面觀測現象：視覺上襯板已經沒有了明顯的高低差異。

圖6 襯板磨損嚴重

工作人員對老襯板和新襯板分別進行了測量對比。對老襯板2端進行的測量，如圖7、圖8所示。

圖7 老襯板低端側

圖8 老襯板高端側

對新襯板2端進行測量，如圖9、圖10所示。

圖9 新襯板低端側

圖10 新襯板高端側

從測量結果看，老襯板低端為4.5 cm，高端為7 cm，差異2.5cm；新襯板低端為6cm高端為12cm，差異6cm，老襯板磨損嚴重。根據測量結果決定對一倉襯板進行更新、更換。

2.2 重新篩球，調整鋼球級配

2.2.1 一倉混入小球較多

秦皇島淺野水泥有限公司1號磨一倉級配尺寸包括φ50、φ60、φ70和φ80 mm共4種，本次篩球結果，φ50 mm共計24.2 t，經過再次篩選，φ50 mm中包含的17～30 mm尺寸的二倉球共計4.2 t，圖11為篩球過程中混入一倉的小球情況。

圖11 小球混入情況

2.2.2 小球磨損情況嚴重

通過測量，如圖12所示，小球直徑為15 mm，秦皇島淺野水泥有限公司最小球徑為φ17 mm，磨損量為2 mm，磨損較為嚴重。而較小球徑的鋼球也更容易堵塞篦縫和發生竄倉的事故。

圖12 最小球徑

經過以上分析判斷可知，球徑磨損及竄倉的現象，必然會極大地影響水泥粉磨，繼而造成時產低、電耗高及飽磨故障的發生。

2.2.3 調整級配

本次篩球，重新進行了級配調整。同時，為避免因球面過高，造成竄倉事故出現，根據級配方案，本次采取了第一次加球一倉100%加滿、二倉85%的添加量，后期根據運行情況再進行補球。

3 運行效果

2022年2 月，1號磨在經過多個對策的實施改進后，進行了試生產運行。從運行結果看，初步狀況穩定，效果良好。現場磨音正常，磨尾負壓等中控參數數據正常。與2號磨相比，時產差異減少到5 t/h左右，質量數據方面也有很大的提高：從細度32 μ14.9%、比表面積3 900 cm2/g，到現在的細度17.2%、比表面積3 950 cm2/g，在時產提高的同時，流動度也有所提高。

4 結束語

本次試運行因廠內原材料原因，只運行了2 d的時間。初步判斷改善有效果。后期正常生產以后，再通過細化操作、繼續調整完善級配等方式，再次對系統進行優化，爭取達到在滿足質量的前提下，產能最大化，運轉穩定。

通過對本次生產故障的發現、分析、判斷，以及采取對策進行完善，并且在試生產中效果較好，積累了更多的生產經驗，為以后的生產工作打下了更堅實的基礎。