莊文忠，蔣星堅(jiān)，崔龍嘯

BRM33.2+2S礦渣輥磨的調(diào)試和改進(jìn)措施

Debugging and Improving Measures for BRM33.2+2S Slag Roller Mill

莊文忠，蔣星堅(jiān)，崔龍嘯

1 概述

我公司為某礦粉公司建設(shè)的年產(chǎn)30萬噸的礦渣微粉生產(chǎn)線于2013年5月投產(chǎn)，磨機(jī)使用我公司設(shè)計(jì)制造的礦渣輥磨，整條生產(chǎn)線主要由業(yè)主自行設(shè)計(jì)，投產(chǎn)后一個(gè)月內(nèi)未能達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。后經(jīng)我公司對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行系統(tǒng)、全面的分析，并加以改進(jìn)和優(yōu)化，經(jīng)過不到一個(gè)月的實(shí)踐，達(dá)到了穩(wěn)定質(zhì)量、提高產(chǎn)量的目的。

2 粉磨系統(tǒng)情況介紹

2.1 主要設(shè)備配置（表1）

2.2 系統(tǒng)工藝流程

礦渣原料經(jīng)鏟車喂入原料倉，經(jīng)倉下定量給料機(jī)落入膠帶輸送機(jī)，再送到螺旋輸送機(jī)，然后經(jīng)螺旋輸送機(jī)送入磨內(nèi)至磨盤中心。輥磨主電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)，磨盤上的礦渣在離心力的作用下從磨盤中心向邊緣運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入粉磨區(qū)域，受到磨輥的碾壓、沖擊和剪切而粉碎。粉碎后的礦渣在離心力的作用下越過磨盤擋料圈到達(dá)風(fēng)環(huán)處，被該處上升熱氣流帶起，一部分粗顆粒返回磨盤中心繼續(xù)碾磨，另一部分則隨熱氣流進(jìn)入磨機(jī)上部的選粉機(jī)進(jìn)行分選。分選出來的合格細(xì)粉隨熱氣流進(jìn)入袋式收塵器，并經(jīng)輸送斜槽進(jìn)入斗式提升機(jī)送入礦渣粉庫內(nèi)。落入風(fēng)環(huán)處未被熱風(fēng)帶走的鐵渣和難磨物料排出磨外后經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)除鐵后，再經(jīng)斗式提升機(jī)，通過溜槽進(jìn)入磨內(nèi)粉磨。

磨機(jī)通風(fēng)和烘干需要的熱空氣由以煤為燃料的熱風(fēng)爐提供，熱風(fēng)通過兩路管道進(jìn)入磨機(jī)，出磨氣體經(jīng)袋式收塵器凈化后由系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)機(jī)抽出，一部分排入大氣，另一部分入磨循環(huán)利用。

表1 主要設(shè)備配置

3 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施

在生產(chǎn)調(diào)試過程中，以輥磨調(diào)試為核心，并注意整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)其他設(shè)備對(duì)輥磨的影響。

3.1 物料干燥、噴水不足導(dǎo)致的磨機(jī)振動(dòng)問題

初步調(diào)試過程中，喂料量在30t/ h左右，磨機(jī)持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行幾分鐘后便產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，導(dǎo)致磨機(jī)停機(jī)。初步判斷是磨機(jī)參數(shù)未按照設(shè)計(jì)能力投料，操作參數(shù)不合理導(dǎo)致磨機(jī)振動(dòng)。

在調(diào)整好操作參數(shù)后，通過幾次試運(yùn)行，磨機(jī)仍然無法平穩(wěn)運(yùn)行。

打開磨機(jī)檢查門后發(fā)現(xiàn)磨盤上物料干燥，中間位置堆積量大，這與運(yùn)行中未噴水有關(guān)系（由于業(yè)主著急投產(chǎn)，未將噴水系統(tǒng)做好即投入運(yùn)行）。

解決措施：停機(jī)，對(duì)噴水系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加變頻水控制閥，精確測(cè)量噴水的流量和壓力，確定好磨盤上噴水管的布置及噴水口的尺寸大小和位置。經(jīng)過改造后，重新運(yùn)行，磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間延長到0.5～1h。

磨內(nèi)噴水，其作用不僅僅是為了控制磨內(nèi)氣體溫度，更重要的在于穩(wěn)定料層，這是礦渣輥磨中必不可少的。

3.2 入磨塊狀大塊物料對(duì)磨機(jī)運(yùn)行的影響

初步調(diào)試前，曾建議業(yè)主增加設(shè)備篩分礦渣原料中的大塊雜質(zhì)，但業(yè)主承諾他們所提供的物料大小符合設(shè)計(jì)要求，基本無大塊塊狀物料和鐵塊等，因此未設(shè)篦篩及振動(dòng)篩。實(shí)際運(yùn)行后，磨機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)幅度大，明顯是物料中含有大塊較硬物料，未在入磨前清除，以致磨機(jī)振動(dòng)劇烈。后打開磨機(jī)檢查門發(fā)現(xiàn)磨內(nèi)有大塊物料，且回料中亦有大塊石頭類物料，導(dǎo)致物料層不穩(wěn)，磨機(jī)頻繁振停。經(jīng)建議，在鏟車鏟礦渣入原料倉前設(shè)計(jì)了篦篩，以篩除大塊物料，以免物料原料倉下料口堵塞，影響整體生產(chǎn)運(yùn)行。

圖1 兩個(gè)熱風(fēng)口位置對(duì)應(yīng)的磨內(nèi)情況

圖2 熱風(fēng)管道系統(tǒng)

圖3 增加調(diào)風(fēng)板后的管道示意圖

圖4BRM33.2+2S礦渣粉磨系統(tǒng)運(yùn)行畫面

鑒于靜止的篦篩無法完全清除掉物料中的大塊物料及石頭等，又在膠帶輸送機(jī)與螺旋輸送機(jī)之間設(shè)置了振動(dòng)篩，以進(jìn)一步保證入磨物料顆粒度的均勻性，保證磨盤上物料層的穩(wěn)定。改進(jìn)優(yōu)化后重新運(yùn)行的磨機(jī)，明顯平穩(wěn)了很多。

3.3 熱風(fēng)系統(tǒng)不平衡問題

試生產(chǎn)調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)磨機(jī)熱風(fēng)入口溫度顯示相差100℃左右，初步判斷磨機(jī)運(yùn)行的不平穩(wěn)應(yīng)該與此情況有極大關(guān)系。

首先檢查了溫度測(cè)量儀表及線路，檢查結(jié)果均正常。后打開磨機(jī)檢查門檢查，發(fā)現(xiàn)磨機(jī)熱風(fēng)入口位置所對(duì)應(yīng)的磨內(nèi)殼體情況有很大區(qū)別（見圖1）。其中一個(gè)熱風(fēng)口位置所對(duì)應(yīng)的磨機(jī)熱風(fēng)口溫度顯示較高（圖1a），另一個(gè)熱風(fēng)口位置所對(duì)應(yīng)的磨機(jī)熱風(fēng)口溫度顯示較低（圖1b）。

綜合分析，熱風(fēng)溫度相差大，溫度低的一端會(huì)導(dǎo)致磨內(nèi)殼體上粘附物料，形成如圖1b所示的情況，致使磨機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)。原因在于入磨兩個(gè)熱風(fēng)口溫度相差高達(dá)100℃左右，會(huì)導(dǎo)致磨內(nèi)氣體不平衡，整體風(fēng)環(huán)處的氣流紊亂，從而導(dǎo)致從磨盤上甩出的物料不穩(wěn)定，磨內(nèi)循環(huán)穩(wěn)定性被破壞。另外，上升氣流到達(dá)磨機(jī)上部選粉機(jī)處，由于溫度的差異、氣流的不平衡，選粉機(jī)的運(yùn)行同樣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，通過選粉機(jī)回料錐到達(dá)磨盤上的物料也是不均勻的，磨盤上的料層也始終無法穩(wěn)定，最終由于磨內(nèi)循環(huán)穩(wěn)定性的破壞，導(dǎo)致磨機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)，頻繁振動(dòng)的結(jié)果。

磨機(jī)振動(dòng)的原因在于磨機(jī)熱風(fēng)入口溫度的巨大差異，經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)問題出在熱風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。

理論上，來自熱風(fēng)爐的熱風(fēng)到達(dá)混合風(fēng)管，與來自循環(huán)風(fēng)管道的較低溫度的風(fēng)及冷風(fēng)混合，達(dá)到磨機(jī)所需熱風(fēng)溫度后，分兩路供給磨機(jī)。如圖2所示，根據(jù)氣流阻力及流體相關(guān)理論，氣流流動(dòng)將走阻力最小的通道，因此來自熱風(fēng)爐的熱風(fēng)將優(yōu)先進(jìn)入左邊的熱風(fēng)管，而來自循環(huán)風(fēng)管道的較低溫度的熱風(fēng)將優(yōu)先進(jìn)入右邊的熱風(fēng)管道，從而導(dǎo)致循環(huán)風(fēng)和高溫?zé)犸L(fēng)、冷風(fēng)無法充分混合再分別進(jìn)入磨內(nèi)。

最終的結(jié)果就是，進(jìn)磨左邊的熱風(fēng)管所提供的熱風(fēng)溫度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)磨右邊熱風(fēng)管道所提供的熱風(fēng)溫度，出現(xiàn)了如圖1a和圖1b所示的不同情況，磨機(jī)無法平穩(wěn)運(yùn)行。

因此需要對(duì)熱風(fēng)管道進(jìn)行改進(jìn)以達(dá)到磨機(jī)穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。但若重新拆除管道進(jìn)行大規(guī)模的改動(dòng)，將使正式投產(chǎn)延期，因此未對(duì)現(xiàn)有風(fēng)管進(jìn)行重大改進(jìn)，只在風(fēng)管內(nèi)部增加調(diào)風(fēng)板（如圖3所示），通過調(diào)風(fēng)板改變循環(huán)風(fēng)走向。改進(jìn)后，高溫?zé)犸L(fēng)不再直接進(jìn)入左邊熱風(fēng)管道，循環(huán)風(fēng)不再直接進(jìn)入右邊熱風(fēng)管道，兩者在混合風(fēng)管道內(nèi)充分混合均勻后，分別入磨，達(dá)到了入磨兩路熱風(fēng)的平衡，溫度相差在10℃左右，阻力也未大幅增加，磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量和成品細(xì)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

經(jīng)過實(shí)施上述幾個(gè)改進(jìn)措施，調(diào)整好整條生產(chǎn)線的操作參數(shù)，本系統(tǒng)得以正常運(yùn)行，并達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

如圖4所示，輥磨入口熱風(fēng)溫度，一端為303.2℃，另一端為323.1℃，相差20℃，處于合理范圍內(nèi)。喂料量在47t/h，輥磨差壓在2163Pa，出磨氣體溫度在105℃，磨機(jī)振動(dòng)不超過3mm/s，運(yùn)行非常平穩(wěn)，成品比表面積在450m3/kg左右。

[1]李海濤.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[2]劉錫武，崔寧，陳萬法，晁愛福.淺談?shì)伳サV渣微粉技術(shù)[J].科技資訊，2011，(17)■

TQ172.632.5

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2014-06-13；編輯：趙蓮