羅珺，翟利

印度拉法基CHI項目輥壓機(jī)半終聯(lián)合粉磨系統(tǒng)調(diào)試與總結(jié)

Debugging and Summary for Semi-finishing Combined Grinding SystemUsing Roller Press of Indian Lafarge CHI Project

羅珺1，翟利2

1　項目背景

印度拉法基Chittaurgarh水泥廠項目（以下簡稱印度CHI項目）是由天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司承包的EP項目，該工程規(guī)模為一條5 000t/d熟料干法生產(chǎn)線和兩條210t/ d水泥粉磨線。其中水泥粉磨線采用的是輥壓機(jī)半終聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，主要生產(chǎn)PPC水泥。本文主要針對該系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行剖析，介紹解決方案和調(diào)試經(jīng)驗。

圖1　輥壓機(jī)半終聯(lián)合粉磨系統(tǒng)流程圖

2　系統(tǒng)介紹

天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司于2007年申請了水泥半終聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的發(fā)明專利。該系統(tǒng)在原有的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用專門開發(fā)的高效渦流選粉機(jī)，取消旋風(fēng)收塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，徹底消除了關(guān)鍵輔機(jī)的磨損問題，保證了系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是出V型選粉機(jī)的半成品先經(jīng)過分選，合格細(xì)粉直接進(jìn)入成品，粗粉入磨，提高了粉磨效率。此外，半終粉磨系統(tǒng)還具有靈活性強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)多種操作模式等特點(diǎn)。圖1是印度CHI項目的流程圖。

印度CHI項目主要生產(chǎn)PPC水泥，系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)量為210t/h，主機(jī)采用了TRP160×140輥壓機(jī)和?4.2m× 13.5m水泥磨。表1是系統(tǒng)水泥配比及設(shè)計指標(biāo)，表2是該系統(tǒng)的主機(jī)參數(shù)表。

在初始運(yùn)行時，系統(tǒng)存在的主要問題是產(chǎn)量和水泥成品質(zhì)量未能達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際產(chǎn)量僅為180t/h。主要體現(xiàn)在輥壓機(jī)、選粉機(jī)和磨機(jī)的使用效率偏低，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。從設(shè)備運(yùn)行參數(shù)表（表3）中可看出，輥壓機(jī)使用功率較低，僅為裝機(jī)功率的50%～65%，對系統(tǒng)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)小，不符合半終聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的設(shè)計初衷。同時對入磨物料進(jìn)行取樣分析，45μm篩篩余為50%左右，表明選粉機(jī)的分選效率低，導(dǎo)致入磨物料偏細(xì)。系統(tǒng)中粉煤灰的喂料不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致球磨機(jī)的功率出現(xiàn)波動，使得磨機(jī)和選粉機(jī)均出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的狀態(tài)。后面的調(diào)整工作主要圍繞以上幾點(diǎn)展開，提高主機(jī)設(shè)備的運(yùn)行效率是關(guān)鍵，通過操作調(diào)整來提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3　問題分析及解決方案

3.1輥壓機(jī)

表2　主機(jī)系統(tǒng)配置

表3　調(diào)試前設(shè)備運(yùn)行參數(shù)表

表4　輥壓機(jī)的調(diào)整情況數(shù)據(jù)對比表

從大量的使用數(shù)據(jù)可知，輥壓機(jī)的出力對系統(tǒng)產(chǎn)量的影響很大，輥壓機(jī)的出力不斷提高，產(chǎn)量也會相應(yīng)地提高。影響輥壓機(jī)做功的因素主要有操作壓力和輥縫大小。在保證設(shè)備安全運(yùn)行的前提條件下，輥壓機(jī)的操作壓力應(yīng)盡量達(dá)到設(shè)計壓力。而輥縫大小除了與物料本身粒度有關(guān)外，還與喂料插板的位置有很大的關(guān)系。

在調(diào)整輥壓機(jī)之前，應(yīng)先對輥壓機(jī)進(jìn)行檢查，尤其是側(cè)擋板與作用輥面端面之間的間隙，應(yīng)將其調(diào)整至無剮蹭的最小間隙。此處間隙過大，物料容易從間隙處通過而不利于穩(wěn)定料層的形成，進(jìn)而影響輥壓機(jī)的擠壓效果。通過調(diào)整喂料插板的位置和操作壓力，使得輥壓機(jī)的使用功率由初始階段的50%提升至更佳適宜的80%～90%，詳見表4。

在輥壓機(jī)功率提升的過程中也出現(xiàn)了輥壓機(jī)輥縫波動嚴(yán)重的情況，影響了輥壓機(jī)的穩(wěn)定性。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)輥壓機(jī)稱重小倉內(nèi)物料的分布并不均勻，小倉內(nèi)部出現(xiàn)一側(cè)細(xì)料堆積的情況，且粗細(xì)料的混合也不是很均勻，這是引起輥壓機(jī)的輥縫波動的主要原因。分析主要原因可能為V型選粉機(jī)布料不均，導(dǎo)致最終進(jìn)入稱重小倉的物料不均勻，后經(jīng)調(diào)整V型選粉機(jī)入口溜子走向以及在V型選粉機(jī)入口增設(shè)均化裝置，顯著提升了輥壓機(jī)的穩(wěn)定性。

3.2選粉機(jī)（圖2）

現(xiàn)場對選粉機(jī)進(jìn)行了較多的改造工作，選粉機(jī)存在的最大問題是運(yùn)行電流較高，選出的成品比表面積較低，選粉效率低。我們主要從以下方面對選粉機(jī)進(jìn)行了調(diào)整和改造。

調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片間隙（見圖3），由原來的70～80mm降低至40～50mm。導(dǎo)風(fēng)葉片間隙的減小使得進(jìn)入轉(zhuǎn)子的物料量減少，減少進(jìn)入選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的粗粉量，降低了選粉機(jī)的選粉濃度，從而降低了運(yùn)行電流；將選粉機(jī)的反擊錐間隙由50mm減小至30mm，以減少選粉機(jī)內(nèi)循環(huán)物料量，降低選粉機(jī)的阻力，可以進(jìn)一步降低運(yùn)行電流；參考國內(nèi)已有的成功應(yīng)用，在選粉機(jī)下殼體增設(shè)清洗風(fēng)閥，對回料細(xì)粉進(jìn)行二次風(fēng)選，進(jìn)一步提升入磨物料的45μm篩篩余。

在輥壓機(jī)調(diào)整遇到瓶頸時試圖通過下殼體增設(shè)清洗風(fēng)閥（圖4）的工作來提升系統(tǒng)產(chǎn)量，但是在輥壓機(jī)功率不做調(diào)整的情況下增設(shè)清洗風(fēng)閥后產(chǎn)量提升并不明顯。在提升輥壓機(jī)功率之后，關(guān)閉和打開清洗風(fēng)閥系統(tǒng)產(chǎn)量相差5%左右。也說明清洗風(fēng)閥的開設(shè)或者是三分離選粉機(jī)的應(yīng)用能夠提升系統(tǒng)產(chǎn)量是以輥壓機(jī)較高的運(yùn)行功率為基礎(chǔ)的。

3.3球磨機(jī)

3.3.1提升磨機(jī)使用功率

現(xiàn)場球磨機(jī)采用的是單倉磨結(jié)構(gòu)，磨機(jī)使用功率低一直是產(chǎn)量提升過程中存在的一個困難。在調(diào)試初期，球磨機(jī)的功率為2 800～3 100kW，出力僅為79%～87%，且不穩(wěn)定，進(jìn)出磨物料的比表面積變化也較小，比表面積僅增加200～300cm2/g。

圖2　TESu型高效選粉機(jī)示意圖

圖3　調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片間隙

圖4　增設(shè)清洗風(fēng)閥

圖5　粉煤灰磨尾喂料時磨內(nèi)情況

首先部分封堵磨內(nèi)擋料圈和出磨篦板，降低物料在磨內(nèi)的流速，以提升球磨機(jī)的功率。針對球磨機(jī)運(yùn)行功率的不穩(wěn)定性，將粉煤灰喂料位置由磨頭改為磨尾，結(jié)果顯示在各個系統(tǒng)參數(shù)不變的情況下，球磨機(jī)運(yùn)行相對穩(wěn)定，進(jìn)出磨物料比表面積的增加量維持在600～700cm2/g左右。在保證球磨機(jī)相對穩(wěn)定的情況下，多次嘗試改變球磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷，以尋求一種最佳狀態(tài)，最終將循環(huán)斗式提升機(jī)電流由120～130A提升到130～140A，使球磨機(jī)的效果更好，運(yùn)行功率維持在90%左右。

3.3.2粉煤灰喂料位置的試驗

現(xiàn)場主要生產(chǎn)PPC水泥，水泥中粉煤灰配比較高，為25%～30%，且粉煤灰是直接添加到球磨機(jī)系統(tǒng)。本次調(diào)試過程中，對粉煤灰的添加位置進(jìn)行了多次嘗試，來驗證其對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響。

鑒于在調(diào)試初期將一定量的粉煤灰從磨頭喂料對改善球磨機(jī)內(nèi)部狀況有一定的作用，所以將粉煤灰從磨頭喂入?，F(xiàn)場實(shí)際使用的粉煤灰比表面積在1 700～2 500cm2/g左右，這樣的比表面積與出磨物料比表面積持平，甚至高于出磨物料的比表面積。所以通過調(diào)整分料閥將粉煤灰喂料點(diǎn)由磨頭移至磨尾出磨斗式提升機(jī)。

試驗的辦法為分別取入磨出磨物料做比表面積增進(jìn)差值的比較，結(jié)果如表5。

表5　粉煤灰不同喂料點(diǎn)時出入磨物料情況對比

圖6　粉煤灰磨頭喂料時磨內(nèi)情況

圖7　調(diào)整后產(chǎn)量截屏

從試驗數(shù)據(jù)可以看出粉煤灰從磨尾喂入（圖5）的效果優(yōu)于從磨頭喂入（圖6），主要原因有：

（1）使用的粉煤灰比表面積并不低，完全可以作為出磨成品進(jìn)入選粉機(jī)，從而降低球磨機(jī)的循環(huán)負(fù)荷。

（2）過多的粉煤灰喂入水泥磨，會進(jìn)一步提升球磨機(jī)內(nèi)物料的流速，過快的磨內(nèi)物料流速使得磨機(jī)研磨效果降低。

因此，在粉煤灰的比表面積較高且出磨水泥溫度允許的情況下，建議粉煤灰從磨尾喂入。

4　結(jié)語

經(jīng)過一系列的調(diào)整和改造，現(xiàn)場的臺時產(chǎn)量已超過設(shè)計值，在熟料配比68.2%，石膏配比3.8%，粉煤灰配比28%的情況下產(chǎn)量達(dá)到220t/h（見圖7）。

對聯(lián)合粉磨系統(tǒng)來說，其產(chǎn)量的大小主要取決于輥壓機(jī)和球磨機(jī)的出力。而衡量球磨機(jī)的使用效率的因素，除了使用功率外，出入磨比表面積的增加量也是一個重要的指標(biāo)。

在粉煤灰配比較大的情況下，喂料位置的選擇對系統(tǒng)產(chǎn)量有一定的影響?，F(xiàn)場調(diào)試的結(jié)論為在粉煤灰的粒度小、比表面積高的情況下，建議將喂料位置放在磨尾。若粉煤灰的粒度大，放在磨尾喂料直接進(jìn)入選粉機(jī)進(jìn)行分選，反而會增加選粉機(jī)的負(fù)荷，因此建議將喂料位置放在磨頭，使其通過球磨機(jī)的研磨后進(jìn)入選粉機(jī)，提高選粉效率。此結(jié)論在高摻量粉煤灰水泥項目中可以作為參考，用于調(diào)整水泥磨效果。

TQ TQ172172..632632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A A

10011001--61716171（20152015）0303--00920092--0404

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2015-03-17；編輯：呂光