Φ3m×11m水泥擠壓聯合粉磨系統(tǒng)的調試與生產

  1 系統(tǒng)簡介

  諸暨八方水泥采用2臺Φ3.0m×11m和1臺Φ2.4m×8m閉路水泥粉磨生產線。2001年，公司將2條600t/d預熱器窯改造為1100t/d預分解窯后，原水泥粉磨系統(tǒng)生產能力明顯不足。為此，新增1條Φ3m×11m擠壓聯合粉磨水泥生產線。工藝流程見圖1。系統(tǒng)主要設備配置見表1。

圖1 水泥擠壓聯合粉磨系統(tǒng)工藝流程示意

  表1 水泥粉磨系統(tǒng)主要設備配置

  物料在庫底配料后，經膠帶輸送機(上置除鐵器，能夠把物料中15mm以上的鐵磁物質除去)喂入輥壓機穩(wěn)流稱重倉。物料在穩(wěn)流稱重倉中混合、穩(wěn)定后，以料柱形式連續(xù)、均勻地喂入輥壓機。料餅由提升機送入調速電子皮帶秤時分成兩路。一路(少量)物料溢流返回輥壓機穩(wěn)流稱重倉，用以改變輥壓機工藝性能，調整物料顆粒級配。另一路(大量)物料喂入打散分級機。打散分級機把料餅打散后，進行分選，大于3mm的粗粉返回輥壓機穩(wěn)流稱重倉重新擠壓；小于3mm的細粉經鏈式輸送機送入磨頭中間倉。由中間倉卸出后，通過管式螺旋輸送機喂入磨機進行粉磨。出磨物料經磨尾提升機、空氣輸送斜槽送入水泥庫中。磨尾廢氣則通過氣箱脈沖除塵器由風機排出。

  2 生產調試

  2.1 輥壓機運行參數的選擇

  輥壓機在運行時的調節(jié)參數有3個:

  1)擠壓粉碎力:需根據被擠壓物料性質恰當選擇，方能得到最佳節(jié)能效果。

  2)磨輥轉速:通過調節(jié)磨輥轉速，改變設備自身處理物料的能力。

  3)料餅厚度:輥壓機的物料處理量，可通過進料裝置調節(jié)插板進行調節(jié)。

  當設備確定之后，磨輥轉速就隨之確定。因此，調節(jié)輥壓機的最佳運行參數，主要就是選擇恰當的擠壓粉碎力和料餅厚度，以最經濟的擠壓力獲得最佳的擠壓效果。因此，我們選擇擠壓力的原則是:在滿足擠壓物料的工藝性能前提下，盡可能降低操作壓力。操作壓力是否合適，從取出的料餅中找出外形完整的物料顆粒，以用手是否能夠碾碎來判斷，若絕大多數顆粒都可碾碎，即認為壓力選取基本合適。調整料餅厚度主要是確定合理的工作輥縫，當工作輥縫過小時，料餅太薄，缺乏彈性使設備振動加大；輥縫過大時，料餅太厚，會導致電流過負荷。

  調試初期，輥壓機輥壓過大，并經常出現偏輥狀態(tài)，導致輥壓機多次發(fā)生振動，液壓管道接口滲油。沖擊負荷過大使扭矩支撐的蝶形彈簧曾被多次振斷。后經較長時間摸索，逐步掌握運行參數，生產中選擇輥壓機運行參數如下:

  液壓系統(tǒng)壓力:0.57～0.62MPa；

  擠壓料餅厚度:22～28mm；

  控制偏輥范圍:<6mm；

  輥壓機按照上述運行參數控制，運行穩(wěn)定可靠，取得理想效果。

  2.2 擠壓打散系統(tǒng)的運行平衡

  擠壓打散系統(tǒng)的最佳運行狀態(tài)，僅靠選擇恰當的輥壓機運行參數是不夠的，必須控制擠壓打散系統(tǒng)的運行平衡。調試初期，恰逢雨季，物料水分高達3%以上。系統(tǒng)運行發(fā)現，大量物料經過調速電子皮帶秤的溢流管返回輥壓機穩(wěn)流稱重倉，調節(jié)打散分級機轉速仍無濟于事。喂入穩(wěn)流稱重倉新料僅在50t/h左右。遂認為擠壓打散系統(tǒng)能力不夠。但經認真檢查，發(fā)現打散分級機入料口被物料粘實貼牢，口徑縮小為不足原設備的1/2，入打散分級機物料受阻，導致大量返流，系統(tǒng)產量無法提高。事故處理之后，打散分級機物料處理能力達到了120t/h以上。由此，為了保證系統(tǒng)運行平衡，采取的措施如下:

  1)加大設備巡檢力度，及時發(fā)現障礙并排除，確保系統(tǒng)工藝及設備順暢完好。

  2)對輥壓機回料量合理控制。進料粒度大，顆粒分布不均齊時，適當加大回料量，填充大顆粒間的間隙，實行料層粉碎，以增強擠壓效果，保證輥壓機平穩(wěn)運行。當進料粒度較小，顆粒分布較均齊時，適當減少回料量，這樣，可以在輥壓機通過量不變的情況下增加新料量，提高系統(tǒng)產量。一般控制系統(tǒng)中輥壓機回料量為25%左右。

  3)穩(wěn)定穩(wěn)流稱重倉料位，可穩(wěn)定輥壓機物料通過量，保證輥壓機運行平穩(wěn)。我們將其保持在60%～80%，擠壓打散系統(tǒng)的運行即處于平衡狀態(tài)。

  2.3 磨頭中間倉的改造

  諸暨地區(qū)溫濕多雨，磨頭中間倉易粘堵，為此我們在中間倉內壁襯貼了15mm厚的UHMW-PE超高分子聚乙烯板，該板具有較高的耐磨性和抗沖擊性，較低的摩擦系數，良好的潤滑性以及耐化學腐蝕性。其性能指標見表2。

  表2 超高分子聚乙烯板性能指標

  襯貼工藝要求為:

  1)超高板與中間倉壁鋼板采用M10沉頭螺栓固定，其螺栓孔間距小于500mm，頂部不超過200mm，要與倉體貼實、安裝牢固，不得松動。

  2)沉頭螺栓低于超高板平面3～4mm。

  3)超高板安裝縫隙不超過3mm，板頂上口應有45°坡口，上下板搭接嚴密，下板低于上板，板面四周平整光滑。

  安裝超高分子聚乙烯板后，中間倉再未發(fā)生粘堵現象，保證了入磨物料量穩(wěn)定。 2.4 磨頭喂料設備的調整    磨頭喂料原設計采用MLG290管式螺旋輸送機。投產初期使用效果較好，入磨物料波動量僅在±3.0%左右。但在擠壓粉磨系統(tǒng)中，入磨物料的平均粒徑約為1.5mm，細粉顆粒<80μm含量不足10%，對設備磨蝕性強。輸送機螺旋軸使用僅半年多，葉片就嚴重磨損。因物料流動性極好，入磨料量難以控制。料量大時，管式螺旋輸送機轉速調節(jié)為零仍有大量料流；初喂料時，又因葉片不帶料導致物料在倉內不能卸出。難以穩(wěn)定磨機的正常操作。經反復分析對比，我們仍采用調速皮帶秤取代原管式螺旋輸送機。為力求入磨物料量穩(wěn)定，采取下列措施:

  1)通過改變料餅秤的下料量，或改變打散分級機的分級電動機轉速，調整進入磨頭倉的下料量，確保倉內料位控制在60%～70%范圍內。

  2)調節(jié)流量控制閥位，調整落料口高度，以保證下料均勻。

  3)喂料秤全封閉，并接除塵管除塵。

  經采取上述措施處理，調速皮帶秤喂料誤差在±5.0%以下，入磨物料穩(wěn)定性得到控制。 2.5 研磨狀態(tài)對設備性能的影響

  磨機內研磨體的裝載量及級配合理與否，對設備性能影響甚大。試生產初期，曾連續(xù)出現入磨物料溫度僅在50～60℃，出磨氣體溫度卻高達120℃以上的異常狀況。磨機出口軸瓦多次因溫度超限而跳停。問題出現伊始，認為是設備安裝缺陷而重點進行查找。但停磨檢查發(fā)現，二、三倉隔倉板篦縫被碎段堵塞。隔倉板不能過料，物料只能從中心圈進入三倉。二倉水泥包段，過粉磨現象嚴重，導致出磨氣體溫度過高。軸瓦溫度超限是因為二倉過粉磨造成。遂對二、三倉碎段清倉篩除、隔倉板篦縫碎段進行剔除處理，問題方得到解決。繼之采取如下措施:

  1)重新選定生產廠家，確定耐磨材料材質，嚴格規(guī)定并控制破損率。

  2)對磨機研磨體級配進行調整，見表3。

  表3 改后研磨體級配

  3)根據研磨體的磨耗情況，及時補球、清倉，保證研磨體裝載量不缺欠，級配調整及時。

  2.6 操作參數的確定

  經過近一年的實際生產摸索，擠壓聯合粉磨系統(tǒng)的工藝操作參數逐步確定，詳見表4。

  表4 擠壓聯合粉磨系統(tǒng)工藝操作參數

  3 使用效果

  我公司擠壓聯合粉磨生產線，于2002年4月開始投料試生產，經過半年調試整改，臺時產量達到并超過55t/h的設計指標，各項經濟技術指標遠優(yōu)于原采用的2臺Φ3m×11m水泥磨，主要指標對比見表5。

  表5 改造前后水泥磨系統(tǒng)主要技術指標

  由表5可以看出，采用擠壓聯合粉磨系統(tǒng)后，7～10月份月均粉磨32.5水泥產量提高38%，單位電耗降低1.1kWh/t；42.5水泥提高60%，單位電耗降低6.7kWh/t，節(jié)電效果明顯。并且，隨操作人員技術逐步提高和工藝管理水平的加強，進一步提高產能降低消耗仍展現出很大潛力。

  4 尚存問題

  1)水泥中摻加火山灰質混合材---石煤渣為露天堆放。因未配置烘干設備，逢陰雨季節(jié)，石煤渣水分較大，氣體管路及除塵器有結露現象，磨內物料粘堵隔倉板現象時有發(fā)生，導致磨機產量降低。

  2)磨頭喂料采用調速皮帶秤取代管式螺旋輸送機方案后，喂料誤差比管式螺旋輸送機相對偏大。