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山東魯碧對Φ3.5×13m磨機磨內節(jié)能改造的實踐

0  前 言
    山東魯碧建材公司現(xiàn)有一臺Φ3.5×13m磨機，臺時產量為70～80噸/時，比表面積350m2/kg。目前磨機臺時產量低，粉磨電耗高，混合材的摻量比較少，水泥的成本比較高?，F(xiàn)公司委托江蘇興誠公司對該粉磨工藝線進行XCM復合式磨內選粉專利技術改造，提高磨機單機產量、降低粉磨電耗、多摻混合材，從而降低水泥成本。
    對公司整個磨機系統(tǒng)進行分析研究認為：公司管磨機本身的粉磨功能沒得到充分發(fā)揮，粉磨系統(tǒng)中存在瓶頸，影響了整體性能的發(fā)揮。磨機及其系統(tǒng)目前的使用效果一般，如想進一步提高產量，以實現(xiàn)增產節(jié)能則首先要解決瓶頸問題；其次是要根據原料特性、成品要求和磨機具體情況的分析，進行改造設計，包括：倉數(shù)的確定、隔倉裝置結構的設計、磨內篩分形式的選擇、篩孔形式與大小的設計、隔倉位置的確定、研磨體級配及填充率的重新選擇及出料方式等，要有針對性設計。隔倉裝置的用材和結構形式對使用壽命也有很大的影響，有時同樣的材質，不同的結構也可以大幅度提高使用壽命。

2   現(xiàn)有粉磨出現(xiàn)的問題及解決辦法
2.1  入磨粒度問題及措施
    水泥粉磨開路工藝具有比表面積高、產量低、水泥溫度高、混合材摻加量多等特點。目前魯碧公司采用的是開路工藝，水泥配料庫出來的熟料、混合材等粗顆粒直接進入磨機，大小顆粒不均，容易產生物料墊層，降低I倉的破碎效率，對I倉的鋼球級配也難以調整搭配。為解決此問題，在磨機之前增加一臺預粉碎設備HFCG140-65輥壓機，以降低入磨物料的粒度。這樣磨機I倉破碎功能外移，即破碎在輥壓機中實現(xiàn)，同時解決了入磨粒度大小不均的現(xiàn)象。
2.2  收塵系統(tǒng)的問題及解決
    當入磨熟料溫度較高或環(huán)境溫度較高時，水泥磨的水泥成品溫度較高，則希望磨機加強通風。而隨著磨機規(guī)格的增大，其通風能力的增加相對于產量的提高幅度變小，磨機通風能力變差，因此大磨水泥溫度相對小磨高。而大型磨機一般不采用筒體淋水冷卻的辦法，除了采取磨內噴水的辦法，只有加大通風量。
    磨機通風量加大時增加了廢氣的含塵濃度，應加強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不良，影響收塵效果，振打周期調整為15s時，阻力減少，通風順暢。在平時的檢查、維護過程中重點檢查袋除塵器的提升閥和脈沖閥是否工作，發(fā)現(xiàn)有損壞應及時更換；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，以免雨水進入；發(fā)現(xiàn)袋子有糊袋、破損的現(xiàn)象應及時更換。
2.3  磨內結構調整
    粉磨系統(tǒng)必須進行優(yōu)化才能達到滿意的效果，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；另一方面是磨機內部的優(yōu)化。磨內如何解決？通常的辦法是優(yōu)化研磨體的級配，調整倉位。我們強調提高磨機的粉磨效率，一方面是提高磨內的研磨效率，在一定時間內粉磨一定量的物料，產生合格的細粉量越多越好，同時盡量減少磨內過粉磨現(xiàn)象；另一方面是適當加快物料在磨內的流速。開路節(jié)能粉磨技術核心是磨內篩分裝置和小鋼鍛的采用。通過設置帶篩分功能的隔倉板，把達到一定細度的物料提取出來送到細磨倉，可有效減少磨內的過粉磨。系統(tǒng)的粉磨效率得到進一步的提高，水泥產量就可以有進一步的提高。小研磨體的采用對細磨倉的粉磨效率的提高起至關重要的作用。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粉的含量得到了提高，水泥的顆粒級配得到明顯的改善；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，提高了水泥的強度。

3  具體改造過程和情況
3.1  原粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)
　　磨機規(guī)格為Φ3.5×13m開流高產高細水泥磨，電機功率2000kW，轉速17r/min,年產P·O42.5水泥100萬噸，設計產量70t/h～80t/h，0.08mm篩余＜3.0%，比表面積350m2/kg；一倉：長3.5m，提升襯板，單層隔倉板，鋼球Φ80mm～Φ50mm，平均球徑Φ62.33mm，填充率31%，裝載量45t；二倉：長2.5m，分級活化襯板，老式篩分隔倉裝置，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：長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
    重點解決產量低、糊段、磨尾堵塞等問題。分析原因：出料篦板及雙層隔倉板進料篦板、篦縫都呈放射狀，由于其結構不合理，篦縫雖然偏大，但過料能力、篩分能力不強，自潔能力差，使得粉料在研磨倉內停留時間長，造成過粉磨，引起靜電糊段、粘縫、糊襯板等現(xiàn)象，不僅使管磨機的粉磨能力下降，而且還影響出料，導致堵磨，需經常停機處理。
　　
　 　
　　
    （1）由于磨前有預破碎，入磨物料的平均粒徑不大，為了使各倉的能力相匹配，我們對管磨機的各倉長作了相應的調整?？s短一倉破碎倉長度，二倉保持不變，將一倉縮短的長度增加到三倉，三倉容積的增加對提高磨機產量、增加細磨倉的研磨能力、穩(wěn)定水泥細度及表面積都非常有利。
    （2）對磨機隔倉板進行改造，前倉單層隔倉板換成江蘇興誠公司有較強篩分能力和通風效果的XCM復合式磨內篩分裝置。對一倉物料進行強制篩分，攔截大顆粒的物料，使其仍返回一倉內繼續(xù)破碎研磨，以控制進入二倉物料的最大粒度，將合格的細粉及時篩分進入二倉，減小一倉料墊作用，充分發(fā)揮一倉破碎能力。
    （3）二、三倉的隔倉板也更換成XCM組合式磨內篩分裝置。其功能與一、二倉的相同，只是具體參數(shù)根據物料的性質作了相應的調整，使物料通過第三倉研磨后，達到要求的產品細度及高比表面積。
    （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粉磨現(xiàn)象，改善了磨機出料質量，減少了靜電現(xiàn)象，提高了產品質量。
    （5）隔倉板與出料篦板改造后，又對各倉研磨體級配和填充率進行了優(yōu)化。　　      
    ①因粒度相對小、難磨，又適當增加了小尺寸研磨體的比例。 　　
    ②出磨水泥細度和性能是產品直接的質量指標之一，水泥要求早期強度高，同時希望提高28天強度，因此研磨體規(guī)格至關重要。三倉使用了微段，在同等裝載量條件下段的個數(shù)增加，細顆粒含量增加，水泥比表面積增大，提高了研磨效率。由于出料量增大，三倉的容積增加，物料在磨內研磨時間增加，保證了產品細度及比表面積的要求。比表面積達到了380m2/kg，產量也直線上升。
    XCM 型磨內篩分隔倉裝置，不僅能分隔研磨體，而且在不需要額外增加管磨機功率的情況下，依靠其出色的組合功能，能較大幅度的提高管磨機的粉磨效率。更為理想的是：設計者針對磨機不同的工況條件、粉磨工藝及粉磨成品質量標準要求，用不同的結構形式和參數(shù)來滿足和適應系統(tǒng)需求。XCM型磨內篩分隔倉裝置其精心設計的篩分腔和篩架，使篩分區(qū)域和篩分起點、終點與整個裝置科學地組成一個動態(tài)物料分級體系。利用計算機動態(tài)仿真模擬，優(yōu)化各要素及其結構參數(shù)，確保各組成部分功能達到最佳效果，并通過在粉磨作業(yè)中不斷修正、完善，其穩(wěn)定性和適應性令人滿意。
3.3 改造工期
    現(xiàn)場的安裝與調試是實現(xiàn)改造方案的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)場有許多特殊情況，甚至有一些是在資料收集與調查時沒有反映出來的。所以，首先要求現(xiàn)場安裝和調試人員準確理解改造方案的思想和內容，以便在方案微調過程中不影響改造方案實施的效果，能針對具體情況，提出切實可行的調整方案。從設計到安裝調試正常達標，總周期2--3個月。
3.4  改造后指標
    （1）系統(tǒng)臺時產量：95～100噸/時；

    （2）水泥比表面積：380～420m2/kg；
    （3）熟料利用率：在原有基礎上節(jié)省5～6%。
    （4）混合材摻加量：在原有基礎上增加5～8%。