山東魯碧對(duì)Φ3.5×13m磨機(jī)磨內(nèi)節(jié)能改造的實(shí)踐

  摘要：Φ3.5×13m磨機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為70～80噸/時(shí)，比表面積350m2/kg。目前磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低，粉磨電耗高，混合材的摻量比較少，水泥的成本比較高。對(duì)該粉磨工藝線進(jìn)行XCM復(fù)合式磨內(nèi)選粉技術(shù)改造，提高磨機(jī)單機(jī)產(chǎn)量、降低粉磨電耗、多摻混合材，從而降低水泥成本。

  0  前 言

  山東魯碧建材公司現(xiàn)有一臺(tái)Φ3.5×13m磨機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為70～80噸/時(shí)，比表面積350m2/kg。目前磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低，粉磨電耗高，混合材的摻量比較少，水泥的成本比較高?，F(xiàn)公司委托江蘇興誠(chéng)公司對(duì)該粉磨工藝線進(jìn)行XCM復(fù)合式磨內(nèi)選粉專利技術(shù)改造，提高磨機(jī)單機(jī)產(chǎn)量、降低粉磨電耗、多摻混合材，從而降低水泥成本。

  對(duì)公司整個(gè)磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究認(rèn)為：公司管磨機(jī)本身的粉磨功能沒(méi)得到充分發(fā)揮，粉磨系統(tǒng)中存在瓶頸，影響了整體性能的發(fā)揮。磨機(jī)及其系統(tǒng)目前的使用效果一般，如想進(jìn)一步提高產(chǎn)量，以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能則首先要解決瓶頸問(wèn)題；其次是要根據(jù)原料特性、成品要求和磨機(jī)具體情況的分析，進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，包括：倉(cāng)數(shù)的確定、隔倉(cāng)裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、磨內(nèi)篩分形式的選擇、篩孔形式與大小的設(shè)計(jì)、隔倉(cāng)位置的確定、研磨體級(jí)配及填充率的重新選擇及出料方式等，要有針對(duì)性設(shè)計(jì)。隔倉(cāng)裝置的用材和結(jié)構(gòu)形式對(duì)使用壽命也有很大的影響，有時(shí)同樣的材質(zhì)，不同的結(jié)構(gòu)也可以大幅度提高使用壽命。

  2   現(xiàn)有粉磨出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法

  2.1  入磨粒度問(wèn)題及措施

  水泥粉磨開(kāi)路工藝具有比表面積高、產(chǎn)量低、水泥溫度高、混合材摻加量多等特點(diǎn)。目前魯碧公司采用的是開(kāi)路工藝，水泥配料庫(kù)出來(lái)的熟料、混合材等粗顆粒直接進(jìn)入磨機(jī)，大小顆粒不均，容易產(chǎn)生物料墊層，降低I倉(cāng)的破碎效率，對(duì)I倉(cāng)的鋼球級(jí)配也難以調(diào)整搭配。為解決此問(wèn)題，在磨機(jī)之前增加一臺(tái)預(yù)粉碎設(shè)備HFCG140-65輥壓機(jī)，以降低入磨物料的粒度。這樣磨機(jī)I倉(cāng)破碎功能外移，即破碎在輥壓機(jī)中實(shí)現(xiàn)，同時(shí)解決了入磨粒度大小不均的現(xiàn)象。

  2.2  收塵系統(tǒng)的問(wèn)題及解決

  當(dāng)入磨熟料溫度較高或環(huán)境溫度較高時(shí)，水泥磨的水泥成品溫度較高，則希望磨機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)。而隨著磨機(jī)規(guī)格的增大，其通風(fēng)能力的增加相對(duì)于產(chǎn)量的提高幅度變小，磨機(jī)通風(fēng)能力變差，因此大磨水泥溫度相對(duì)小磨高。而大型磨機(jī)一般不采用筒體淋水冷卻的辦法，除了采取磨內(nèi)噴水的辦法，只有加大通風(fēng)量。

  磨機(jī)通風(fēng)量加大時(shí)增加了廢氣的含塵濃度，應(yīng)加強(qiáng)袋除塵器的使用和管理，提高收塵效果。袋除塵器的振打周期為40s，易造成阻力增大和通風(fēng)不良，影響收塵效果，振打周期調(diào)整為15s時(shí)，阻力減少，通風(fēng)順暢。在平時(shí)的檢查、維護(hù)過(guò)程中重點(diǎn)檢查袋除塵器的提升閥和脈沖閥是否工作，發(fā)現(xiàn)有損壞應(yīng)及時(shí)更換；壓縮空氣的壓力不能低于0.5MPa，壓縮空氣還要保持干燥，以免影響反吹效果；所有檢修口蓋板均密封，以免雨水進(jìn)入；發(fā)現(xiàn)袋子有糊袋、破損的現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)更換。

  2.3  磨內(nèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整

  粉磨系統(tǒng)必須進(jìn)行優(yōu)化才能達(dá)到滿意的效果，一方面是工藝系統(tǒng)的優(yōu)化，選擇比較符合具體情況的工藝流程；另一方面是磨機(jī)內(nèi)部的優(yōu)化。磨內(nèi)如何解決？通常的辦法是優(yōu)化研磨體的級(jí)配，調(diào)整倉(cāng)位。我們強(qiáng)調(diào)提高磨機(jī)的粉磨效率，一方面是提高磨內(nèi)的研磨效率，在一定時(shí)間內(nèi)粉磨一定量的物料，產(chǎn)生合格的細(xì)粉量越多越好，同時(shí)盡量減少磨內(nèi)過(guò)粉磨現(xiàn)象；另一方面是適當(dāng)加快物料在磨內(nèi)的流速。開(kāi)路節(jié)能粉磨技術(shù)核心是磨內(nèi)篩分裝置和小鋼鍛的采用。通過(guò)設(shè)置帶篩分功能的隔倉(cāng)板，把達(dá)到一定細(xì)度的物料提取出來(lái)送到細(xì)磨倉(cāng)，可有效減少磨內(nèi)的過(guò)粉磨。系統(tǒng)的粉磨效率得到進(jìn)一步的提高，水泥產(chǎn)量就可以有進(jìn)一步的提高。小研磨體的采用對(duì)細(xì)磨倉(cāng)的粉磨效率的提高起至關(guān)重要的作用。由于采用了較小的研磨體，研磨次數(shù)增加，一方面可使出磨水泥細(xì)粉的含量得到了提高，水泥的顆粒級(jí)配得到明顯的改善；另一方面也使成品的顆粒形態(tài)（球型度）更好。這些都有效地改善了水泥的性能，提高了水泥的強(qiáng)度。

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  3  具體改造過(guò)程和情況

  3.1  原粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)

  磨機(jī)規(guī)格為Φ3.5×13m開(kāi)流高產(chǎn)高細(xì)水泥磨，電機(jī)功率2000kW，轉(zhuǎn)速17r/min,年產(chǎn)P·O42.5水泥100萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)產(chǎn)量70t/h～80t/h，0.08mm篩余＜3.0%，比表面積350m2/kg；一倉(cāng)：長(zhǎng)3.5m，提升襯板，單層隔倉(cāng)板，鋼球Φ80mm～Φ50mm，平均球徑Φ62.33mm，填充率31%，裝載量45t；二倉(cāng)：長(zhǎng)2.5m，分級(jí)活化襯板，老式篩分隔倉(cāng)裝置，出料盲板篦縫為8mm，鋼球Φ50mm～Φ30mm，平均球徑Φ45mm，填充率29%，裝載量33t；三倉(cāng)：長(zhǎng)6.75m，段Φ18mm×25mm～Φ12mm×14mm，磨尾出料篦板篦縫為8mm，篦孔呈放射狀，填充率27%，裝載量80t。

  3.2  改造方案

  重點(diǎn)解決產(chǎn)量低、糊段、磨尾堵塞等問(wèn)題。分析原因：出料篦板及雙層隔倉(cāng)板進(jìn)料篦板、篦縫都呈放射狀，由于其結(jié)構(gòu)不合理，篦縫雖然偏大，但過(guò)料能力、篩分能力不強(qiáng)，自潔能力差，使得粉料在研磨倉(cāng)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，造成過(guò)粉磨，引起靜電糊段、粘縫、糊襯板等現(xiàn)象，不僅使管磨機(jī)的粉磨能力下降，而且還影響出料，導(dǎo)致堵磨，需經(jīng)常停機(jī)處理。

  （1）由于磨前有預(yù)破碎，入磨物料的平均粒徑不大，為了使各倉(cāng)的能力相匹配，我們對(duì)管磨機(jī)的各倉(cāng)長(zhǎng)作了相應(yīng)的調(diào)整。縮短一倉(cāng)破碎倉(cāng)長(zhǎng)度，二倉(cāng)保持不變，將一倉(cāng)縮短的長(zhǎng)度增加到三倉(cāng)，三倉(cāng)容積的增加對(duì)提高磨機(jī)產(chǎn)量、增加細(xì)磨倉(cāng)的研磨能力、穩(wěn)定水泥細(xì)度及表面積都非常有利。

  （2）對(duì)磨機(jī)隔倉(cāng)板進(jìn)行改造，前倉(cāng)單層隔倉(cāng)板換成江蘇興誠(chéng)公司有較強(qiáng)篩分能力和通風(fēng)效果的XCM復(fù)合式磨內(nèi)篩分裝置。對(duì)一倉(cāng)物料進(jìn)行強(qiáng)制篩分，攔截大顆粒的物料，使其仍返回一倉(cāng)內(nèi)繼續(xù)破碎研磨，以控制進(jìn)入二倉(cāng)物料的最大粒度，將合格的細(xì)粉及時(shí)篩分進(jìn)入二倉(cāng)，減小一倉(cāng)料墊作用，充分發(fā)揮一倉(cāng)破碎能力。

  （3）二、三倉(cāng)的隔倉(cāng)板也更換成XCM組合式磨內(nèi)篩分裝置。其功能與一、二倉(cāng)的相同，只是具體參數(shù)根據(jù)物料的性質(zhì)作了相應(yīng)的調(diào)整，使物料通過(guò)第三倉(cāng)研磨后，達(dá)到要求的產(chǎn)品細(xì)度及高比表面積。

  （4）原出料篦板呈放射狀篦縫，易堵塞，采用具有料段分離功能的強(qiáng)溢流型出料裝置，自潔能力好的出料裝置，徹底解決了因篦板缺陷造成過(guò)粉磨現(xiàn)象，改善了磨機(jī)出料質(zhì)量，減少了靜電現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

  （5）隔倉(cāng)板與出料篦板改造后，又對(duì)各倉(cāng)研磨體級(jí)配和填充率進(jìn)行了優(yōu)化。

  ①因粒度相對(duì)小、難磨，又適當(dāng)增加了小尺寸研磨體的比例。

  ②出磨水泥細(xì)度和性能是產(chǎn)品直接的質(zhì)量指標(biāo)之一，水泥要求早期強(qiáng)度高，同時(shí)希望提高28天強(qiáng)度，因此研磨體規(guī)格至關(guān)重要。三倉(cāng)使用了微段，在同等裝載量條件下段的個(gè)數(shù)增加，細(xì)顆粒含量增加，水泥比表面積增大，提高了研磨效率。由于出料量增大，三倉(cāng)的容積增加，物料在磨內(nèi)研磨時(shí)間增加，保證了產(chǎn)品細(xì)度及比表面積的要求。比表面積達(dá)到了380m2/kg，產(chǎn)量也直線上升。

  XCM 型磨內(nèi)篩分隔倉(cāng)裝置，不僅能分隔研磨體，而且在不需要額外增加管磨機(jī)功率的情況下，依靠其出色的組合功能，能較大幅度的提高管磨機(jī)的粉磨效率。更為理想的是：設(shè)計(jì)者針對(duì)磨機(jī)不同的工況條件、粉磨工藝及粉磨成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，用不同的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)來(lái)滿足和適應(yīng)系統(tǒng)需求。XCM型磨內(nèi)篩分隔倉(cāng)裝置其精心設(shè)計(jì)的篩分腔和篩架，使篩分區(qū)域和篩分起點(diǎn)、終點(diǎn)與整個(gè)裝置科學(xué)地組成一個(gè)動(dòng)態(tài)物料分級(jí)體系。利用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真模擬，優(yōu)化各要素及其結(jié)構(gòu)參數(shù)，確保各組成部分功能達(dá)到最佳效果，并通過(guò)在粉磨作業(yè)中不斷修正、完善，其穩(wěn)定性和適應(yīng)性令人滿意。

  3.3 改造工期

  現(xiàn)場(chǎng)的安裝與調(diào)試是實(shí)現(xiàn)改造方案的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)場(chǎng)有許多特殊情況，甚至有一些是在資料收集與調(diào)查時(shí)沒(méi)有反映出來(lái)的。所以，首先要求現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試人員準(zhǔn)確理解改造方案的思想和內(nèi)容，以便在方案微調(diào)過(guò)程中不影響改造方案實(shí)施的效果，能針對(duì)具體情況，提出切實(shí)可行的調(diào)整方案。從設(shè)計(jì)到安裝調(diào)試正常達(dá)標(biāo)，總周期2--3個(gè)月。

  3.4  改造后指標(biāo)

  （1）系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：95～100噸/時(shí)；

  （2）水泥比表面積：380～420m2/kg；

  （3）熟料利用率：在原有基礎(chǔ)上節(jié)省5～6%。

  （4）混合材摻加量：在原有基礎(chǔ)上增加5～8%。