劉晨浩 劉繼斌

【摘要】輥壓機半成品中達到成品級別的百分含量PO42.5 約60%-72%（通過45微米篩），如果將這一部分物料從半成品中分選出來進入成品，球磨機負荷將大為降低，而且磨機由于微細粉的緩沖作用、靜電吸附和包球現(xiàn)象均會大幅減輕，有利于球磨機提高研磨效率，磨機做功將會直接作用于需要進一步研磨的大顆粒物料上，進而達到提高臺時、降低能耗的目的。

【關(guān)鍵詞】適應(yīng)性；水泥磨；改造；選粉機

隨著我公司市場規(guī)模的擴大，單臺磨機的水泥產(chǎn)能已不能滿足市場需求，我公司決定對水泥磨進行提產(chǎn)改造，2014年完成粉磨系統(tǒng)改造方案，2015年3月安裝完畢。改造主要項目是將V型選粉機后加一臺預(yù)粉磨專用高效分級機，該機將V型選粉機抽出的物料分為0-30um、30-200um、大于200um三種物料，0-30um的微細粉，直接進入成品，30-200um進入球磨機，大于200um的物料返回輥壓機重新碾壓，主要生產(chǎn)po42.5標號水泥。

1、項目簡介

該項目添加主要設(shè)備是一臺高效分級機，第一級分離是氣粉兩相流以大約16m/s至18m/s的速度進入分離器，由于截面面積突然增加，氣流速度降低（約6m/s），此時大顆粒發(fā)生重力沉降，在撞擊追的折向作用下，大顆粒在下錐體內(nèi)壁附近被分離出來。二級分離是在細料分級區(qū)，由于軸向擋板的導(dǎo)流作用，氣流在上部空間形成一個旋轉(zhuǎn)流場，含塵氣流在旋轉(zhuǎn)的籠型轉(zhuǎn)子形成強烈而穩(wěn)定的平面渦流作用下，使較粗粉在離心力作用下被拋向立式導(dǎo)向葉片后失去動能，落到中粗粉收集錐中，通過中粗粉管排出。符合要求的細粉穿過籠型轉(zhuǎn)子進入內(nèi)部，進入旋風(fēng)筒進行氣固分離。

2、系統(tǒng)改造對水泥適應(yīng)性影響的實驗驗證

由于水泥熟料和混合材種類及粉磨細度的因素，水泥需水量本身偏高，標準稠度在26%-28%之間，已接近用戶能接受上限值，若采用半終粉磨方案，一旦水泥標準稠度超過28%，將會引起市場的普遍質(zhì)量投訴，對我公司水泥品牌形象及市場占有率帶來極大影響，為此我們在現(xiàn)有條件下，設(shè)計了一組對比試驗，以驗證不同細度的預(yù)粉磨半成品不同比例的摻入球磨機成品中，檢測其稠度變化，最終得出是否采取半終粉磨工藝對現(xiàn)有聯(lián)合粉磨生產(chǎn)線實施改造的方案，及改造后預(yù)粉磨階段選出成品的最優(yōu)切割粒徑和對系統(tǒng)提產(chǎn)幅度的預(yù)估。

2.1試驗步驟

（1）正常生產(chǎn)時取半成品20kg，分兩份，分別作45、32微米篩分，篩下物分別收集。

（2）取同期出磨水泥20kg，與篩分出的不同粒徑的半成品細粉按不同比例混合均勻。包括兩種實驗配比方案，配比方案一是與45微米篩下細粉進行混合，配比方案二是與32微米篩下細粉進行混合，兩種配比方案的篩下細分占水泥總量的比例為10%、20%、30%、40%。

（3）對不同配合比的兩組試驗材料的標準稠度檢測結(jié)果見表1、表2。

2.2試驗結(jié)果分析

試驗表明，采取45微米篩通過細粉的配比稠度有明顯上升，流動度呈下降趨勢，摻入量達到40%時，只要將選粉機的切割粒徑定位在45微米，那么所有預(yù)粉磨階段產(chǎn)生的45微米以下細粉均會選入成品中，結(jié)合前面對預(yù)粉磨半成品的顆粒分布檢測，這一比例將會達到70%，考慮選粉機的分級效率為75%-85%，那么理論選出的45微米以下的顆粒將占水泥成品的52%-60%，這種比例將會對水泥的各項性能產(chǎn)生更大的影響，形成水泥質(zhì)量問題。因此在做半終粉磨改造時，這種控制方法是不可取的。

配比方案二實驗表明，水泥的各項檢測指標則與原水泥指標偏差較小，即使是將半成品中全部小于32微米的顆粒全部選出，水泥的稠度值、流動度等指標依然在市場用戶可以接受的范圍，這只是實驗室理論配比試驗，如果用于工業(yè)生產(chǎn)，由于部分細粉已先行選出，球磨機的過粉磨現(xiàn)象會大幅降低，球磨機選出的成品中3微米以下細顆粒百分含量將大幅下降（改造前我公司聯(lián)合粉磨系統(tǒng)成品平均值在17%-22%），這樣反而會降低水泥的標準稠度。

3、半終粉磨系統(tǒng)改造的調(diào)整優(yōu)化

改造后經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試優(yōu)化，水泥磨臺的時電耗達到了一個比較理想的狀態(tài)，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

3.1優(yōu)化改造后系統(tǒng)調(diào)整

改造后水泥產(chǎn)量達到200t-205t。磨機一倉弦長為3.90m，二倉弦長也為3.90m，填充率均為30.71%（一般情況下要求一倉填充率為29%，二倉填充率為32%，以減小磨機內(nèi)物料的流速）。一方面由于一倉和二倉填充率一樣，另一方面由于O-SEPA選粉機一次風(fēng)量開度較?。?5%），出磨負壓偏高（700pa-800pa），物料流速過快，磨機有效研磨效率下降，為此做出如下調(diào)整：一是調(diào)整一次風(fēng)開度匹配氣料比，降低磨機物料流速；二是提高輥壓機效率；三是優(yōu)化操作參數(shù)，提高粉磨效率。

3.1.1調(diào)整一次風(fēng)開度匹配氣料比，降低磨機物料流速

由于改造前的O-SEPA選粉機一次風(fēng)道一直開度為25%，二次風(fēng)道為全開，無法做機動調(diào)整，為此我們在一次風(fēng)道安裝百葉閥以便機動調(diào)整用風(fēng)量，提高選粉機分選效率；開大一次風(fēng)到50%，出磨負壓由750pa降低到500pa，降低了磨機物料流速，磨機效率有所提高。

3.1.2提高輥壓機效率

提高輥壓機的效率，主要從以下幾方面入手：

（1）控制穩(wěn)流倉料位在2m左右，保證下料均勻流暢；

（2）輥壓機電動推桿盡量開到最大，保證輥壓機電流大于50A，輥縫大于40mm；

（3）搭配熟料庫三個下料點放料，穩(wěn)定入輥熟料的顆粒級配，控制熟料細粉量。

通過以上調(diào)整，輥壓機效率有了明顯的提升，細粉增多，5mm以上的大顆粒有所減少。

3.1.3優(yōu)化操作參數(shù)，提高粉磨效率

操作參數(shù)優(yōu)化主要包括以下幾方面：

（1）穩(wěn)定出磨提升機電流為95A-100A；

（2）磨頭不冒灰的情況下，控制出磨負壓為450pa-600pa；

（3）穩(wěn)定磨主電機電流在215A-220A，降低磨機填充率；

（4）出磨溫度控制在90攝氏度到100攝氏度；

（5）保證比表面積合格的情況下盡量降低選粉機頻率。

通過以上幾點調(diào)整，水泥磨生產(chǎn)po42.5標號水泥（熟料74.8%，瓜米石6%，脫硫石膏5.2%，廢渣14%），臺時產(chǎn)量可穩(wěn)定在210t-215t，另一方面廢渣細粉含量偏大，從一定程度上影響了輥壓機的做功效率，入磨中粗粉和粗粉顆粒偏大，在一定程度上影響了粉磨效率。

3.2改造后輔助技改

3.2.1更換鋼球級配

2015年 5月10日停磨后對一倉篦板進行了徹底的清理，對一倉鋼球進行了徹底的更換，加入40mm和50mm的大球提高一倉破碎能力，拉開一倉和二倉填充率，降低磨機物料流速，提高研磨效率。并且對出磨排渣裝置進行了徹底的改造，防止二倉鋼段經(jīng)過回粉竄入一倉，以此徹底解決一倉篦縫堵塞的問題。

3.2.2安裝穩(wěn)料錐

穩(wěn)流倉中穩(wěn)流錐接料口距離穩(wěn)流倉頂部距離為400mm，穩(wěn)流錐居穩(wěn)流倉中央，穩(wěn)流錐進口寬度為900mm，出口寬度為300mm，穩(wěn)流錐傾斜角度為67度。（如圖1）

圖1 穩(wěn)流倉穩(wěn)流錐裝置示意圖

安裝穩(wěn)料小錐后，物料離析現(xiàn)象明顯改善，輥壓機電流高而穩(wěn)定，從出輥壓機物料篩余來看，80um篩余達到了80.31%，較之前相比有較大改善，細粉量明顯增多。循環(huán)風(fēng)機也由之前的47HZ下降到了44HZ，入磨粗粉和中粗粉細度改善。磨機負荷減輕，也是磨機產(chǎn)量提升的重要原因。

3.2.3設(shè)計安裝分格輪

綜合成品顆粒級配：<1um=4.14%；<3um=17.49%；<10um=40.26%；<24um=69.72%； <32um=80.71%； <45um=91.74%；<80um=99.64%。

出磨成品顆粒級配：<1um=3.98%；<3um=16.69%；<10um=37.42%；<24um=65.59%； <32um=77.19%；<45um=89.62%；<80um=99.43%。

改造前，出磨成品偏低，經(jīng)過測算出輥成品占比達到總成品量的50%以上，TS選粉機設(shè)計成品在0um-32um，而之前TS選粉機頻率給定偏低，導(dǎo)致32um-80um的細粉也進入成品，這部分細粉沒有機會進入磨機進行研磨形成32um以下細粉，導(dǎo)致出磨32um以下細粉量偏少（80um-200um的細粉進入磨機后被研磨成32um-45um，對比表提升不大），出磨比表起不來，最終制約了產(chǎn)量的提升。經(jīng)過技術(shù)改進和調(diào)整，磨機產(chǎn)量穩(wěn)定到225t-230t，粉磨系統(tǒng)各項數(shù)據(jù)得到了明顯的改善，達到了既定的技改目標，為該項技術(shù)的推廣提供了有力支撐。

4、半終粉磨技術(shù)改造經(jīng)濟效益分析

經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化，PO42.5產(chǎn)量達到225t-230t，較去年200t的平均臺產(chǎn)提升12.5%，水泥磨原有系統(tǒng)總裝機功率約6600KW，臺時電耗約為31.5度，改造后電耗降到28.8度，電力單價為0.55元/度，公司2014年產(chǎn)PO42.5水泥144.9萬噸。2015年P(guān)O42.5水泥產(chǎn)量預(yù)計將達到163萬噸，產(chǎn)能提升約18萬噸，2015熟料價格190元/噸與成本價格基本持平，42.5水泥利潤為34元/噸。獲得的具體經(jīng)濟效益量為：

電耗節(jié)約：163萬*（31.5-28.8）*0.55=242萬元

產(chǎn)能提升效益：18萬*34元/噸=612萬元

由此，電耗以及產(chǎn)能提升這兩項給公司帶來的年直接經(jīng)濟效益約為854萬元。

結(jié)語：

技術(shù)人員從項目的可行性研究到設(shè)計改造，以及改造后生產(chǎn)調(diào)試中積累了豐富的經(jīng)驗。在改造的基礎(chǔ)上增加了大量的新設(shè)計，為該項目成功轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的有力保障奠定了基礎(chǔ)，也是該項目成果的精髓。該項目的主要成果有：（1）高效分級機的設(shè)計較為成功，出輥成品比表達到了較為理想的380左右，成品量控制在30t-35t，為磨機減輕了負荷，為提產(chǎn)提供了可行性。（2）調(diào)試過程中，調(diào)整合適的一倉的磨機鋼球級配適應(yīng)入磨物料級配的變化。（3）添加輥壓機穩(wěn)流倉穩(wěn)料錐適應(yīng)改造后物料粒徑的變化，減弱離析效應(yīng)；（4）設(shè)計安裝分格輪，穩(wěn)定出輥成品料量和入磨出輥成品的料量，調(diào)整合適顆粒級配，一方面提高水泥品質(zhì)，另一方面提高臺時產(chǎn)量；