李蕾花

（漢中西鄉(xiāng)堯柏水泥有限公司，陜西省漢中市 723500）

0 引 言

我公司的水泥磨系統(tǒng)是七十年代末從加拿大引進的半終擠壓粉磨系統(tǒng)，主要配置Φ4.2×10m水泥磨，Φ1220×760mm輥壓機以及O-SEPAX375選粉機等組成的閉路循環(huán)粉磨系統(tǒng)。主機設(shè)備配置見表1所示。

表1 主機設(shè)備配置表

但隨著近年來粉磨新工藝及技術(shù)的發(fā)展，該套粉磨系統(tǒng)已不再具有優(yōu)越性。故對Φ4.2×10m粉磨系統(tǒng)的工藝運行現(xiàn)狀進行系統(tǒng)的分析，并“對癥下藥”地進行技術(shù)改造，以更好地發(fā)揮磨機效能，實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗”。

1 工藝現(xiàn)狀分析及存在的問題

目前，我公司水泥磨系統(tǒng)整體表現(xiàn)為產(chǎn)量偏低，臺時產(chǎn)量平均為115t/h左右，低于設(shè)計臺產(chǎn)120t/h。而且粉磨能耗偏高，經(jīng)濟性較差。其粉磨工序電耗見表2。

表2 水泥粉磨工序電耗 kWh/t

從目前設(shè)備運行及工藝現(xiàn)狀來看，主要表現(xiàn)為循環(huán)負(fù)荷量偏大，選粉機、打散機效率偏低。一方面造成磨機前循環(huán)量增大，導(dǎo)致投料量降低；另一方面造成入磨量偏低，成品輸出量下降。這樣就出現(xiàn)了“磨前系統(tǒng)負(fù)荷較重，而磨后系統(tǒng)較輕”的不正常現(xiàn)象，不能很好地發(fā)揮磨機的粉磨作用，導(dǎo)致系統(tǒng)整體產(chǎn)量下降，能耗增加。其主要存在的問題如下：

（1）取樣目測：輥壓機輥壓后的物料“料餅”形成不好。存在如輥壓機輥面磨損剝落嚴(yán)重；液壓系統(tǒng)操作壓力偏低；輥壓機喂料側(cè)擋板磨損后造成物料短路；回粉物料中細(xì)面料較多、喂入輥壓機的物料粒度不符合工藝要求等問題，具體需逐項排查。

首先，對中控的操作參數(shù)進行查看，發(fā)現(xiàn)輥壓機的操作壓力設(shè)計為1450psi，但現(xiàn)場為保護輥面一直設(shè)定在1200psi左右，操作壓力偏低。

其次，對回輥壓機的物料進行篩析試驗，從試驗結(jié)果來看：30μm、45μm、80μm三種規(guī)格的篩余細(xì)度都在96%以上，相差不大。這就說明回輥壓機的物料中細(xì)粉含量較少，96%以上小于80μm的細(xì)粉已被作為成品選粉收集。具體篩析結(jié)果見表3。

表3 回粉皮帶物料篩析試驗表 %

最后，利用停磨時間進行輥壓機輥面的檢查，發(fā)現(xiàn)兩輥的縫隙為20mm，符合設(shè)計15～35 mm的技術(shù)要求。但輥面有磨損剝落的小凹坑，需在檢修過程中修復(fù)處理。

（2）選粉機分級、選粉效率較低。從選粉機下入磨物料的篩余可以看出：80μm的篩余細(xì)度大約在32%左右，這就說明從選粉機下入磨的物料中至少有68%左右的細(xì)粉未能被選粉機作為成品收集，導(dǎo)致入磨物料中細(xì)粉含量偏大，磨內(nèi)無功循環(huán)加劇，產(chǎn)量降低，粉磨能耗增加。其原因可能是選粉機本身的選粉效率不高，如選粉機轉(zhuǎn)速偏低、葉輪磨損、系統(tǒng)漏風(fēng)等，需在檢修過程中排查處理；也有可能是由于除塵系統(tǒng)風(fēng)壓不夠所致。為此，我們用德圖testo-521壓力計對成品收塵器的風(fēng)機風(fēng)壓進行測量，結(jié)果顯示風(fēng)壓為5300Pa，這和風(fēng)機銘牌壓力7800Pa相差甚遠(yuǎn)。

同時，對選粉機入輥壓機的回粉物料和出輥壓機的物料進行取樣篩析試驗，結(jié)果顯示入輥壓機的回粉物料中大于2mm顆粒的占比為14.7%，這就說明打散機能夠?qū)⑤亯簷C形成的“料餅”打散，基本符合打散機出料粒度小于2mm的占比70%～80%的技術(shù)要求。但從表4的試驗數(shù)據(jù)可知：選粉機入輥壓機的回粉和輥壓機出料中1mm、2mm的篩余非常接近，這就說明1～2mm以下的顆粒在輥壓機中循環(huán)實際上起不到任何擠壓、粉碎效果。理論上2mm以下的顆粒應(yīng)該入磨，卻在輥壓機中無功循環(huán)，這就說明選粉機的分級效率不理想，具體篩分結(jié)果見表4所示。

表4 選粉機入輥壓機的回粉篩析試驗表 %

（3）球磨機研磨能力較差，存在過粉磨現(xiàn)象。磨機為單倉10m短磨，研磨體為鋼球Φ30、Φ25 mm、Φ20mm、Φ15mm四級配，襯板均為小波紋襯板。本身一倉磨大小球混在一起，無法滿足鋼球從進料端沿磨機軸向方向由大到小自動分級，物料流速也難以控制。同時由于長時間未對鋼球進行徹底分選和級配，只是臨停補球，級配不合理也是造成球磨機研磨能力下降的重要原因。這一點從出磨水泥的細(xì)度可以看出：80μm的篩余細(xì)度大約在7%～8%之間，出磨水泥細(xì)度偏粗，研磨能力不足。具體篩析試驗見表5所示。

表5 出磨水泥篩析試驗表 %

為了更好地研究出磨水泥的性能，技術(shù)人員用歐美克LS-C（ⅡA）激光粒度分析儀對P·O42.5水泥取樣進行分析，結(jié)果顯示小于1μm以下的微粉占比為3.15%，數(shù)據(jù)偏大。理論上1μm以下的微粉在水泥中屬于“無效組分”，它在拌水過程中就完全水化、放熱，對水泥的強度發(fā)揮基本沒有貢獻(xiàn)。這也就說明了在粉磨過程中存在一定的“過粉磨”現(xiàn)象，增加了粉磨電耗和工時消耗。具體水泥粒度分布見表6所示。

表6 水泥粒度測試粒徑分布表 %

從以上試驗數(shù)據(jù)可以得出：我公司水泥的顆粒分布特征是“中間小、兩頭大”，也就是說對28天強度貢獻(xiàn)較大的顆粒含量偏少，整體細(xì)度還是偏粗，不利于水泥強度的發(fā)揮。具體粒度分析試驗數(shù)據(jù)對比評價見表7。

表7 水泥粒度測試粒徑分布評價表

2 改進措施

通過對我公司粉磨系統(tǒng)的工藝現(xiàn)狀分析，主要采取了以下技術(shù)措施加以改進。

（1）利用檢修，對輥壓機輥面用高Cr型耐磨焊條進行堆焊修復(fù)；并對輥壓機喂料側(cè)擋板的絲杠進行調(diào)整，避免物料“短路”；同時提高操作壓力至1450pis。

（2）對打散機的葉輪進行檢查，徹底清理了葉輪上的結(jié)皮；并把打散機的葉輪加寬5厘米，以更好地提高打散效率。

（3）對袋收塵器的檢修門、管道進行密閉堵漏，治理漏風(fēng)；同時對風(fēng)機的激流腔間隙進行測量，調(diào)整為10±1mm。

（4）將原O-SEPAX375選粉機更換為Sepax3500高效渦流組合式選粉機，提高分級效果和選粉效率，降低循環(huán)負(fù)荷率。與之前的O-SEPAX375選粉機相比，Sepax3500高效渦流選粉機增加了分散、預(yù)分級裝置。有效地減小了大小顆粒間的干擾，為精確分級創(chuàng)造了更好的條件。

（5）采用新型“閉路高細(xì)磨”專用的雙層篩分隔倉板將原來的一倉改造為二倉磨。篩縫為2mm，篦縫為6～8mm，二倉端采用帶通風(fēng)孔的護板，加強通風(fēng)，以保證物料在磨內(nèi)既有一定的流速，也能保證出磨物料中有足夠比例的成品量；同時將磨尾出料篦板改造為小篦縫專用出料裝置，具體安裝示意見圖2所示。

圖2 磨機隔倉板改造示意圖

（6）根據(jù)磨機的長徑比L=10/4.2≈2.38＞2可確定該磨機可分為兩倉，其中一倉長度比例約為40%為宜，故選取一倉為4米，二倉為6米。為了保證一倉的粉磨能力，將一倉原小波紋襯板全部更換為分級小波紋襯板。

（7）優(yōu)化調(diào)整磨機的鋼球級配，其中二倉的鋼球級配以Φ10～20mm為宜，加大研磨能力。具體見表8所示。

表8 水泥磨機研磨體級配表 kWh/t

3 效果評價

通過采取以上技術(shù)措施后，水泥磨系統(tǒng)運行穩(wěn)定，臺時產(chǎn)量達(dá)到145t/h，粉磨工序電耗平均下降5kWh/t，提產(chǎn)節(jié)能效果顯著。

同時，利用停磨時間進磨觀察球料比，第一倉的鋼球基本露出水泥半個球面，第二倉的小球基本沒入水泥，實測球料比約為5.1，較為適宜，說明研磨體級配合理。經(jīng)取樣檢驗，水泥質(zhì)量合格、性能較好，具體檢驗結(jié)果見表9所示。

表9 水泥物料物理性能檢驗

4 結(jié) 論

通過對水泥粉磨系統(tǒng)進行技術(shù)標(biāo)定和工藝現(xiàn)狀分析評價，可以定性地判斷粉磨系統(tǒng)存在的問題，指導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)改進。并可以為優(yōu)化級配、改善水泥性能，提產(chǎn)降耗等提供必要的技術(shù)依據(jù)和支持。從改造后的質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)來看，本次技改措施成功可行。