李曉劍

我公司現(xiàn)有兩條水泥生產(chǎn)線，配備輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)，其中，2 號水泥磨系統(tǒng)于2011 年7 月投產(chǎn)，產(chǎn)量可達(dá)248t/h，能耗水平也可達(dá)到公司標(biāo)準(zhǔn)要求。而1號水泥磨系統(tǒng)于2007年8月投產(chǎn)，產(chǎn)量一直未達(dá)到預(yù)期。在對1 號水泥磨執(zhí)行新的配料方案后（摻用水渣），系統(tǒng)產(chǎn)量更低，尤其是使用新的配料方案（摻用水渣）生產(chǎn)P·O42.5水泥時，系統(tǒng)產(chǎn)量僅為165t/h，且能耗高，不利于降本增效。2021 年2～3 月，利用淡季檢修時間，公司對1 號水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。改造后，1號水泥磨系統(tǒng)產(chǎn)量大幅提升，能耗明顯降低。

1 1號水泥磨系統(tǒng)配置及工藝流程

1 號水泥磨系統(tǒng)生產(chǎn)工藝配置情況見表1。1號水泥磨系統(tǒng)工藝流程見圖1。

圖1 1號水泥磨系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程

表1 1號水泥磨系統(tǒng)生產(chǎn)工藝配置

水泥生產(chǎn)時，熟料、石膏、混合材等混合料首先經(jīng)膠帶輸送機(jī)、上料提升機(jī)送入輥壓機(jī)進(jìn)行物料碾壓；碾壓后的物料經(jīng)V型選粉機(jī)逐級打散、分選后，較粗的混合料經(jīng)穩(wěn)流倉返回至輥壓機(jī)繼續(xù)碾壓成餅，較細(xì)的物料被分選至高效渦流選粉機(jī)，進(jìn)行二次分選。合格的物料由提升機(jī)、空氣輸送斜槽等設(shè)備送入成品水泥庫，不合格的粗粉經(jīng)溜管返回至水泥磨再次粉磨；將再次粉磨后的物料送入高效渦流選粉機(jī)進(jìn)行分選，分選合格的物料與輥壓機(jī)碾壓生成的合格物料一同送入水泥成品庫儲存。

2 1號水泥磨系統(tǒng)存在的主要問題

2.1 料流調(diào)節(jié)裝置損壞且維護(hù)成本高

1 號水泥磨輥壓機(jī)原配套的料流調(diào)節(jié)裝置，僅剩直立擋料板（需人工調(diào)整位置）與斜插板（螺栓螺紋損壞，已徹底無法調(diào)整）。若要繼續(xù)使用該料流調(diào)節(jié)裝置，需購置配套的扭矩電機(jī)、螺旋升降機(jī)、聯(lián)軸器、連桿及位移傳感器等配件。料流調(diào)節(jié)裝置恢復(fù)后，可根據(jù)工藝要求，遠(yuǎn)程控制擋料板的升降高度，進(jìn)而控制輥壓機(jī)物料流量。但該調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)效果較差，易損壞，維護(hù)成本較高，不宜再作恢復(fù)。改造前，1號水泥磨輥壓機(jī)喂料量完全依靠工作人員手動調(diào)節(jié)，通過手拉葫蘆調(diào)節(jié)直立擋料板上、下位置，控制輥壓機(jī)物料流量。該調(diào)節(jié)裝置控制不及時、不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定，效率低，且存在較大的人身、設(shè)備安全隱患，需徹底改造。改造前的輥壓機(jī)料流控制機(jī)構(gòu)見圖2。

圖2 改造前的輥壓機(jī)料流控制機(jī)構(gòu)

2.2 輥壓機(jī)端部側(cè)擋板易掉落或翹起

1 號水泥磨輥壓機(jī)側(cè)擋板為上、下分體式結(jié)構(gòu)，在正常帶料運(yùn)行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)端部側(cè)擋板掉落或翹起等現(xiàn)象。側(cè)擋板掉落或翹起，易造成側(cè)擋板與輥壓機(jī)邊緣間隙≥8mm，導(dǎo)致輥壓機(jī)帶料運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，輥壓機(jī)無法過飽和做功，最高做功效率僅達(dá)72%。輥壓機(jī)端部側(cè)擋板故障制約了1 號水泥磨系統(tǒng)產(chǎn)量的提升及電耗的降低，需對其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。

2.3 V型選粉機(jī)內(nèi)部配件磨損嚴(yán)重

1 號水泥磨V 型靜態(tài)選粉機(jī)內(nèi)部側(cè)邊板、導(dǎo)流板、打散板等磨損嚴(yán)重，需常年焊接粘補(bǔ)，V型選粉機(jī)有效通風(fēng)截面積已至少損失了15%，直接影響了半成品入水泥磨或入渦流選粉機(jī)的比例及水泥產(chǎn)質(zhì)量。

2.4 渦流選粉機(jī)冷風(fēng)閥調(diào)節(jié)不及時

自生產(chǎn)線建成投產(chǎn)以來，1 號水泥磨渦流選粉機(jī)的冷風(fēng)閥閥門一直由工作人員現(xiàn)場手動控制。在水泥生產(chǎn)工藝調(diào)整過程中，此閥門的開度調(diào)節(jié)頻率非常高，尤其是在粉磨不同水泥品種時，閥門開度均有所不同。冷風(fēng)閥開度的手動調(diào)節(jié)幅度及調(diào)節(jié)時間的控制難以達(dá)到中控操作員的要求，對系統(tǒng)工況以及水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性影響較大。

2.5 磨機(jī)回粉量偏低，滑履溫度易超限

改造前，因輥壓機(jī)系統(tǒng)做功效率低，出輥壓機(jī)料餅經(jīng)打散后，無法形成足夠量的半成品。半成品量少，導(dǎo)致經(jīng)高效渦流選粉機(jī)分選后的入水泥磨回粉量（摻用水渣時）偏低，僅達(dá)200～330t/h。磨機(jī)一倉經(jīng)常處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，尤其是入磨物料易碎性好時，此情況尤為突出。另外，由于磨機(jī)回粉量少，夏季易出現(xiàn)滑履溫度超限等問題。雖然公司已于2013 年進(jìn)行了水泥磨隔倉板的移位改造，解決了1 號水泥磨“一倉料多飽磨、二倉料少空砸”的問題，但水泥磨的整體物料循環(huán)量仍偏低，因滑履溫度超限頻繁報(bào)警而被迫停機(jī)的情況仍較突出。

為解決回粉量少、磨機(jī)“吃不飽”的問題，公司采取了適當(dāng)開啟“直通溜子”的方法增加入磨物料量（輥壓機(jī)料餅及混合料入V 型選粉機(jī)溜子，篩網(wǎng)篩孔7mm×50mm）。此方法雖有一定效果，但由于入磨物料顆粒較大（粒徑0.5～4.7mm 顆粒占比約≥75%），鋼球（?30mm～?40mm）無法將其破碎。另外，該物料流量波動較大，不利于水泥磨機(jī)的正常操作控制，一定程度上影響了水泥磨磨內(nèi)研磨效率。同時，磨機(jī)二倉研磨體存在“倒分級”現(xiàn)象，磨尾吐渣嚴(yán)重，對系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量也有一定影響。改造前的入磨直通溜子情況見圖3。

圖3 改造前的入磨直通溜子情況

3 解決措施

3.1 使用輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)

公司組織工藝、設(shè)備、電氣等專業(yè)技術(shù)人員，用時18d，完成了自動控制喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制圖、零部件制作、液壓件采購、現(xiàn)場拆除、設(shè)備安裝調(diào)試等工作，實(shí)現(xiàn)了1號水泥磨系統(tǒng)輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)的投產(chǎn)運(yùn)行。該機(jī)構(gòu)框架、控制曲柄、迎料板、雙面整體式側(cè)擋板、液壓伸縮機(jī)構(gòu)及電氣自動控制系統(tǒng)等均由公司技術(shù)人員自行設(shè)計(jì)制作，可實(shí)現(xiàn)喂料量的中控遠(yuǎn)程控制。改造后，輥壓機(jī)喂料量準(zhǔn)確，料流穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行安全、高效。

自動控制喂料機(jī)構(gòu)可根據(jù)工藝要求及時、自動調(diào)節(jié)喂料量，使輥壓機(jī)始終處于飽和喂料狀態(tài)。該裝置有中控室操作和現(xiàn)場操作兩種方式，正常生產(chǎn)時，由中控室操作人員根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；檢修時，由中控室操作方式切換至現(xiàn)場操作方式。應(yīng)用該裝置后，維修工人調(diào)整、修復(fù)、更換側(cè)擋板更為方便，有效降低了輥壓機(jī)邊緣效應(yīng)的影響，保障了輥壓機(jī)對物料的擠壓效果和研磨效率，減少了輥壓機(jī)偏輥、液壓系統(tǒng)頻繁加減壓、輥?zhàn)幽p加劇、液壓件漏油或密封件損壞情況的發(fā)生頻率。輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見圖4，輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)現(xiàn)場照片見圖5。

圖4 輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

圖5 輥壓機(jī)自動控制喂料機(jī)構(gòu)現(xiàn)場照片

3.2 安裝V型選粉機(jī)溜子布料錐

觀測發(fā)現(xiàn)，入V 型選粉機(jī)溜子南側(cè)、V 型選粉機(jī)南側(cè)打散板及南側(cè)耐磨邊板磨損較嚴(yán)重，推斷是因物料打散不均勻所致，影響了V型選粉機(jī)橫截面料幕的形成，導(dǎo)致V 型選粉機(jī)選粉效率較低。因此，設(shè)計(jì)安裝了V 型選粉機(jī)溜子布料錐，將3 塊110mm 厚（小端）/200mm 厚（大端）的階梯襯板呈60°交叉排布于V 型選粉機(jī)溜子內(nèi)，使物料能夠均勻打散。改造前后V 型選粉機(jī)下料溜子的物料情況見圖6。

圖6 改造前后V型選粉機(jī)下料溜子的物料情況

3.3 增設(shè)補(bǔ)風(fēng)口

為最大限度提升V型選粉機(jī)效率，協(xié)調(diào)V型選粉機(jī)及輥壓機(jī)負(fù)荷，在輥壓機(jī)稱重倉上蓋處開設(shè)了1 處L400mm×L800mm 的補(bǔ)風(fēng)口，在V 型選粉機(jī)背風(fēng)側(cè)增加了3組助力補(bǔ)風(fēng)通道。增加補(bǔ)風(fēng)通道后，能夠根據(jù)分級區(qū)物料的打散程度，按所需風(fēng)量比例，調(diào)整V 型選粉機(jī)各“分級室”風(fēng)量，并形成適宜的氣流選粉軌跡，盡可能多地將細(xì)顆粒物料輸送至出風(fēng)口。以上4處補(bǔ)風(fēng)口，不僅可有效消除因V型選粉機(jī)通風(fēng)截面減少造成的風(fēng)量損失，還可有效分選V型選粉機(jī)打散料幕物料，避免穩(wěn)流倉塌倉和物料離析，提高輥壓機(jī)做功效率，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。V型選粉機(jī)3組助力補(bǔ)風(fēng)通道見圖7。

圖7 V型選粉機(jī)3組助力補(bǔ)風(fēng)通道

3.4 拆除磨尾收塵器閥門執(zhí)行器

布線>200m，現(xiàn)場制作執(zhí)行器底座、連桿、翻板等配件，增加對1號水泥磨渦流選粉機(jī)冷風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程控制。渦流選粉機(jī)冷風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)見圖8。

圖8 渦流選粉機(jī)冷風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)

3.5 拆除原V型選粉機(jī)入磨直通溜子

結(jié)合V型選粉機(jī)溜子布料錐改造情況，調(diào)整V型選粉機(jī)溜子，粗顆粒物料經(jīng)輥壓機(jī)碾壓粉碎后方可進(jìn)入水泥磨環(huán)節(jié)。

3.6 對水泥磨進(jìn)行整體倒倉處理

根據(jù)入磨物料細(xì)度篩余檢測數(shù)據(jù)，重新確定磨機(jī)一倉、二倉研磨體級配，并按新級配標(biāo)準(zhǔn)對水泥磨研磨體進(jìn)行調(diào)整，改造前的水泥磨研磨體級配見表2，改造后的水泥磨研磨體級配見表3。

表2 改造前的水泥磨研磨體級配

表3 改造后的水泥磨研磨體級配

水泥磨研磨體級配調(diào)整后，一倉、二倉研磨體平均球徑比調(diào)整前分別降低了6.64mm、4.76mm，但出磨物料比表面積達(dá)232m2/kg，較調(diào)整前（209m2/kg）提高了23m2/kg。

4 改造效果

（1）目前，輥壓機(jī)做功效率可高達(dá)90%，比去年同期（72%）提高了18個百分點(diǎn)。

（2）目前，1 號水泥磨M32.5 水泥產(chǎn)量>200t/h，較去年的產(chǎn)量（180t/h）提高了20t/h，P·O42.5 水泥產(chǎn)量>190t/h，較去年的產(chǎn)量（165t/h）提高了25t/h。

（3）目前，V 型選粉機(jī)選粉效率提升了8%，入磨物料比表面積提高了13m2/kg，成品水泥球形顆粒的比例相應(yīng)增加，對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、強(qiáng)度等質(zhì)量指標(biāo)有利。

（4）目前，1 號水泥磨系統(tǒng)工序電耗實(shí)際下降了2.21kW·h/t，2021年共節(jié)約電費(fèi)80.2萬元。

（5）在渦流選粉機(jī)冷風(fēng)閥自動控制系統(tǒng)改造前，中控員平均每班需聯(lián)系現(xiàn)場調(diào)整3～5 次，改造后，中控員可遠(yuǎn)程調(diào)整閥門開度，省時、省力、高效。

（6）自2021 年4 月試生產(chǎn)后，1 號水泥磨未再出現(xiàn)過因入磨回粉量偏少造成滑履溫度超限，系統(tǒng)被迫停機(jī)的情況，且入磨檢查四次，均未出現(xiàn)過一、二倉研磨體“倒分級”現(xiàn)象，磨內(nèi)物料研磨過程穩(wěn)定、高效。

5 結(jié)語

對輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)進(jìn)行改造后，系統(tǒng)產(chǎn)量大幅提升，但在生產(chǎn)過程中仍應(yīng)注意以下問題：

（1）經(jīng)常檢查輥壓機(jī)側(cè)擋板間隙是否在5mm左右，若超出合理區(qū)間，需第一時間予以調(diào)整糾正。經(jīng)常檢查側(cè)擋板耐磨層情況，定期做好耐磨層的刨除和補(bǔ)焊工作。

（2）保證各原材料上料口“料篩”尺寸的完好性及有效性，避免大塊物料進(jìn)入系統(tǒng)。若有大塊物料卡進(jìn)溜管，將會極大影響V 型選粉機(jī)篩分效率，進(jìn)而造成料流離析、輥壓機(jī)做功不理想等，影響輥壓機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）系統(tǒng)每次停機(jī)前，建議倒空輥壓機(jī)穩(wěn)料倉，避免水渣等潮濕物料在倉內(nèi)粘結(jié)掛壁及出現(xiàn)料流離析現(xiàn)象等。■