蔣建明

【摘要】在粉煤灰加工產(chǎn)業(yè)中，經(jīng)常用到球磨機(jī)。這種老式球磨設(shè)備能耗較高、而產(chǎn)能卻很有限。為了改善這種高能耗低產(chǎn)出的局面，筆者以吳涇電廠一套粉煤灰混磨系統(tǒng)為例，探討了粉煤灰混磨系統(tǒng)的產(chǎn)能優(yōu)化方法。

【關(guān)鍵詞】球磨機(jī)混磨系統(tǒng)產(chǎn)能提高

1工況分析

我公司有一套混磨系統(tǒng)，主要用來(lái)生產(chǎn)復(fù)合磨細(xì)灰。但由于設(shè)備自身原因，設(shè)備的產(chǎn)能一直不高，故準(zhǔn)備對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)?；炷ハ到y(tǒng)主要由配料庫(kù)、輸送絞龍，磨機(jī)，提升機(jī)和成品庫(kù)組成。

混磨系統(tǒng)主機(jī)的主要參數(shù)如下：

型號(hào)：1830×7000

筒體長(zhǎng)度：7133mm

筒體直徑：1830mm

筒體有效容積：16.44M3

磨機(jī)轉(zhuǎn)速：23.9r/min

裝球量：21T

生產(chǎn)能力：8～11T/H（粉磨原料）

入料粒度：不大于25mm

細(xì)度：8～10%（在4900目/cm2篩余）

電動(dòng)機(jī)型號(hào)：JR138—8

功率：245KW

轉(zhuǎn)速：735r/min

電壓：380V

電流：464A

生產(chǎn)廠家：濟(jì)南生建電機(jī)廠

系統(tǒng)原理圖如圖1。

2問(wèn)題分析

混磨系統(tǒng)目前主要存在的問(wèn)題主要有以下兩點(diǎn)：（1）主要問(wèn)題是產(chǎn)能太低，每小時(shí)產(chǎn)量不超過(guò)12噸。（2）經(jīng)常產(chǎn)生提升機(jī)部位噴灰現(xiàn)象，不僅污染了環(huán)境，也給工人增加了操作難度和工作量。

3改進(jìn)方案分析

3.1提高混磨系統(tǒng)產(chǎn)量的方法

混磨系統(tǒng)主要由球磨機(jī)和進(jìn)料、出料及筒倉(cāng)等設(shè)備組成。作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，提高其產(chǎn)能的方法有兩種思路，一種是提高制約系統(tǒng)產(chǎn)能的關(guān)鍵設(shè)備的出力，即消除瓶頸。另一種是提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度或工作效率。在本系統(tǒng)種，喂料系統(tǒng)的輸送絞龍負(fù)載率一般不超過(guò)70％，還有較大的潛能，不是系統(tǒng)的瓶頸。球磨機(jī)主機(jī)的出力受物料可磨性和進(jìn)出料速度的影響，有一定的可調(diào)性，目前來(lái)看不是系統(tǒng)產(chǎn)能的瓶頸，但其研磨效率決定了整套系統(tǒng)的效率，因此是關(guān)鍵因素。出料系統(tǒng)中的提升機(jī)負(fù)載率已經(jīng)接近100％，而且經(jīng)常有灰從其底部噴出。說(shuō)明其出力已經(jīng)飽和，是這套混磨系統(tǒng)的瓶頸設(shè)備。因此，提高整個(gè)混磨系統(tǒng)的產(chǎn)能有以下兩種方法：

（1）提高磨機(jī)對(duì)物料研磨效率

（2）消除物料在系統(tǒng)中流動(dòng)的瓶頸。

3.2防止提升機(jī)進(jìn)口部位噴灰的方法

在實(shí)際從生產(chǎn)中，經(jīng)常發(fā)生提升機(jī)底部進(jìn)口部位噴灰現(xiàn)象，這一方面說(shuō)明提升機(jī)的出力不足，另一方面說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)部沒(méi)有足夠的負(fù)壓來(lái)防止灰塵飛揚(yáng)到設(shè)備外部。因此要防止噴灰現(xiàn)象，可從以下兩個(gè)方面著手：

（1）提高提升機(jī)的最大提升能力；

（2）提高系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)壓。

4研究主要改進(jìn)方法

通過(guò)上面的方案分析，可以看出混磨系統(tǒng)存在的兩個(gè)問(wèn)題可以很容易地找到共同的解決方案。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況和成本控制的要求，經(jīng)研究確定如下幾條改造方案：

（1）增加系統(tǒng)負(fù)壓，即可減少揚(yáng)塵，又有利于物料從高壓處向低壓處流動(dòng)。同時(shí)流動(dòng)的氣流對(duì)磨機(jī)內(nèi)的物料產(chǎn)生分選作用，使磨細(xì)的物料加速流動(dòng)，提高磨機(jī)的工作效率。

（2）增加提升機(jī)的出力。提升機(jī)的出力是整個(gè)混磨系統(tǒng)中物料輸送的瓶頸，提高提升機(jī)的出力，有利于整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)能的提高和運(yùn)行工況的改善。

5方案實(shí)施

5.1改進(jìn)成品庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)，增加成品庫(kù)負(fù)壓，減少系統(tǒng)揚(yáng)塵

原先的混磨系統(tǒng)中，成品庫(kù)上僅裝有一套排風(fēng)除塵設(shè)備，用以排出成品庫(kù)內(nèi)的乏氣，使成品庫(kù)內(nèi)保持一定的負(fù)壓，防止灰?guī)彀踩T(mén)噴灰?，F(xiàn)為提高整個(gè)混磨系統(tǒng)的負(fù)壓，在成品庫(kù)的庫(kù)頂再增加2套相同的除塵排氣設(shè)備，使灰?guī)臁⑻嵘龣C(jī)、輸送絞龍、球磨機(jī)乃至磨機(jī)進(jìn)口端輸送絞龍內(nèi)部都呈負(fù)壓狀態(tài)，一方面減少了整個(gè)系統(tǒng)往外噴灰的可能性，大大改善了工作環(huán)境。同時(shí)也有助于磨內(nèi)物料在壓力差的驅(qū)動(dòng)下，由進(jìn)口端更快地向出口端流動(dòng)，使磨機(jī)內(nèi)部的工作負(fù)荷發(fā)布更加均勻合理，也改善了磨機(jī)進(jìn)口端的研磨工況。

5.2增加一路磨機(jī)出口端排氣管道，加速磨內(nèi)細(xì)灰的流動(dòng)

為了進(jìn)一步加強(qiáng)磨機(jī)內(nèi)部的物料流動(dòng)，提高磨機(jī)的工效，我們?cè)谀C(jī)的出口管上方加接一根排氣管，直接與成品庫(kù)連通，排氣管上安裝一直用于調(diào)節(jié)空氣流量的手操蝶閥。安裝這一排氣管后，使磨內(nèi)空氣流速進(jìn)一步加強(qiáng)，當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，翻轉(zhuǎn)的粉煤灰與流動(dòng)的空氣產(chǎn)生擾動(dòng)，使較細(xì)較輕的粉煤灰被分離出來(lái)被流動(dòng)的空氣帶走，直接通過(guò)排風(fēng)管被抽到成品庫(kù)，而較粗較重的粉煤灰則依然留在磨機(jī)內(nèi)，通過(guò)研磨粉碎后逐步被空氣帶走或排入出口管由絞龍輸送到提升機(jī)再送入成品庫(kù)。在這里，排風(fēng)管起到了磨內(nèi)分選的作用，有助于提高磨機(jī)的效率，減少物料過(guò)粉磨現(xiàn)象。

5.3增加提升機(jī)提升能力，消除整個(gè)系統(tǒng)的輸送瓶徑

通過(guò)上述措施提高磨機(jī)效率后，系統(tǒng)仍存在著一處瓶頸：提升機(jī)出力不足。這是整個(gè)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)分析，提升機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作電流還不到額定工作電流的70％，說(shuō)明系統(tǒng)功率有較大的富余。最方便的加提升機(jī)工作效率的方法一是提高提升機(jī)皮帶的轉(zhuǎn)速，二是增加提升機(jī)每只提斗的容量。鑒于增加系統(tǒng)轉(zhuǎn)速需要更換電動(dòng)機(jī)和減速箱，投資較大，我們最終采用的將提升機(jī)每個(gè)提斗的容量加大20％的方法，使提升機(jī)的整體輸送能力提高。

6評(píng)價(jià)

通過(guò)優(yōu)化改造以后，磨機(jī)的最大產(chǎn)量由原來(lái)的每小時(shí)12噸提升到了18噸，增加了近50％。而且由于系統(tǒng)負(fù)壓的增強(qiáng)，生產(chǎn)環(huán)境中揚(yáng)塵大大減少。改造方案取得了較為滿(mǎn)意的效果。

7后續(xù)鞏固措施和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過(guò)磨內(nèi)氣流幫助物料流動(dòng)，同時(shí)也起到了磨內(nèi)分選的作用，不僅可以提高磨機(jī)產(chǎn)量，還降低了磨機(jī)平均電耗，減少了研磨體和磨機(jī)襯板的磨損，值得在相關(guān)生產(chǎn)領(lǐng)域推廣。而提升機(jī)作為磨機(jī)的出料輸送設(shè)備，其極限輸送能力應(yīng)大于磨機(jī)的極限產(chǎn)量。本次改進(jìn)的混磨系統(tǒng)就是在設(shè)計(jì)選型時(shí)配置不合理，使提升機(jī)成了物料輸送瓶頸，不得不通過(guò)改造以提高整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)能。