鄒偉斌
中國建材工業(yè)經(jīng)濟研究會水泥專業(yè)委員會,北京 100024
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水泥粉磨系統(tǒng)異常案例分析及解決措施(三)
鄒偉斌
中國建材工業(yè)經(jīng)濟研究會水泥專業(yè)委員會,北京 100024
“磨內(nèi)磨細(xì)是根本”,生產(chǎn)中卻往往不能如意,會遇到:研磨體質(zhì)量差;兩倉粉磨能力不平衡;研磨時間短;細(xì)磨倉 “滯留帶”區(qū)域大;管磨機分倉比例失調(diào);研磨體級配不合理;研磨體堵塞隔倉板和出磨篦板;研磨體與襯板表面嚴(yán)重粘附;磨頭進料端有沖料現(xiàn)象、一倉存在無料或少料研磨盲區(qū);一倉階梯襯板嚴(yán)重磨損;倒料錐部位截面積縮小,風(fēng)速過高;篩板磨損物料泄漏;鋼段泄漏進入選粉機再到磨機一倉等異常狀況。遇到這些情況,只要對管磨機之變量,如研磨體級配、裝載量以及粉磨工藝、操作參數(shù)等,進行相關(guān)調(diào)整,就可達到該系統(tǒng)最佳運行狀態(tài),確?!澳?nèi)磨細(xì)”功能的實現(xiàn)。
管磨機 堵塞 襯板磨損 分倉 研磨體變形
“磨內(nèi)磨細(xì)是根本”, 水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)或一級閉路粉磨系統(tǒng)中,必須有一臺粉磨效率高的管磨機。宏觀上講,管磨機處于聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的第二段,由其完成少量的粉碎與大量的粉磨工作,這兩項都是通過物理方法實現(xiàn)物料由粗(大)到細(xì)(小)的演變。對于粒徑更細(xì)(32 μm以下)的水泥成品而言,粉碎或預(yù)粉磨只是初級階段,對于粗顆粒物料處理有效,而粉磨則是將物料粒徑進一步磨細(xì)(縮?。_到成品質(zhì)量控制指標(biāo)要求的延續(xù)。兩者的區(qū)別在于對被處理物料的施力方式與采用的設(shè)備及粒徑不同。在物料磨細(xì)與顆粒整形(形貌)這一環(huán)節(jié)上,管磨機獨有其優(yōu)良的特性,是其它設(shè)備所不能比擬的,其對物料磨細(xì)也是對物料機械力活化的過程。實際生產(chǎn)中,我們可以充分運用現(xiàn)代化測試儀器對擠壓、分級后的入磨物料、出磨物料及水泥成品等進行粒徑測試、監(jiān)控并實施對微觀參數(shù)的相關(guān)研究。本文著重探討粉磨系統(tǒng)中管磨機的異常案例,在處理中貫穿以上認(rèn)識,具體方法僅供參考。
1.1H公司異常狀況描述
聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中管磨機一倉使用的研磨體質(zhì)量差,破碎變形嚴(yán)重,一倉物料粗碎能力差,導(dǎo)致粉磨系統(tǒng)效率降低。
1.2H公司粉磨系統(tǒng)配置
采用120-50輥壓機(通過量165 t/h,主電機功率250 kW-10 kV-21A(額定電流,下同)×2)+550/120打散分級機(處理能力140~175 t/h,打散+分級電機總功率=45 kW+30 kW)+Φ3.2 m×13 m三倉開路管磨機(主電機功率1600kW-10kV-109A(額定電流,下同),研磨體裝載量130 t,主減速器MBY1000、速比i=6.3、磨機筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/ min,一倉長度3.25 m,二倉長度2.75 m,三倉長度6.25 m+四圈高度800 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
1.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
粉磨P·C32.5級水泥(成品細(xì)度指標(biāo):R45篩余(11±1)%),臺時產(chǎn)量只有57 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗35 kWh/t。成品水泥細(xì)度不斷變粗,R45篩余由11%逐漸上升至18%甚至20%以上,同時伴有磨尾吐渣現(xiàn)象,成品水泥中出現(xiàn)米粒(1 mm~2 mm)甚至綠豆(>2 mm)大小的熟料及混合材鋼渣顆粒,影響到水泥在后期的裝飾工程:墻面粉刷、鑲貼地(墻)面瓷磚等施工場合的應(yīng)用。
1.4技術(shù)診斷分析
由磨尾吐渣現(xiàn)象分析可知,磨機一倉粗碎能力較差,應(yīng)檢查研磨體有無破損或因研磨體直徑較小、或因未及時補充研磨體導(dǎo)致破碎能力不足;或因篩分隔倉板內(nèi)篩板破損漏料造成物料流速較快,一倉未能及時破碎的物料很快流入二倉等。
排空磨內(nèi)物料停磨檢查發(fā)現(xiàn),隔倉板與內(nèi)篩板完好,無異常,主要是由于一倉所用研磨體材質(zhì)差(亦非同一廠家所生產(chǎn),系多家產(chǎn)品混用),破損、變形失圓太多,嚴(yán)重影響對進入一倉物料的破碎能力。具體地講,一倉有效長度3.25 m,鋼球裝載量32 t,倒磨清理出破損、變形的鋼球9 t,破損、變形比例高達28.13%;同時還有顯微硬度較大、被磨成圓角、再難以繼續(xù)破碎與磨細(xì)的鋼渣混合材顆粒。一倉內(nèi)破損與變形研磨體及雜物見圖1。
1.5采取的技術(shù)措施與效果
保持磨機一倉有效長度不變,改用國內(nèi)知名品牌、質(zhì)量優(yōu)良的耐磨鋼球,重新設(shè)計級配方案,P·C32.5級水泥臺時產(chǎn)量達到78 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗降至29 kWh/t,比改進前降低6 kWh/t,節(jié)電幅度17.14%。按年產(chǎn)量70萬t計,節(jié)電420萬度,節(jié)電效益達250萬元以上。
2.1L公司異常狀況描述
輥壓機雙閉路水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)兩個倉的粉磨能力不平衡,磨內(nèi)磨細(xì)能力差,生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量低,系統(tǒng)粉磨電耗高。
2.2L公司粉磨系統(tǒng)配置
采用160-140輥壓機(通過量780 t/h,主電機功率11 20 kW-10 kV-79 A×2)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(一倉長度3.0 m,二倉長度9.5 m+五圈高度950 mm活化環(huán),主電機功率3 550 kW-10 kV-
243 A,研磨體裝載量240 t,主減速器JS150B,速比i=47.295:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min)+ O-Sepa N-4000選粉機(主軸功率240 kW,喂料能力720 t/h,選粉能力240 t/h,系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量265 000 m3/h,風(fēng)壓6 500 Pa,電機功率630 kW)+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
2.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
V選分級后的入磨物料比表面積為170 m2/kg,出磨物料比表面積只有190 m2/kg(每米平均1.6 m2/kg), P·O42.5級水泥(成品比表面積360 m2/kg±10 m2/kg)產(chǎn)量155 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗38.5 kWh/t。
2.4技術(shù)診斷分析
從異?,F(xiàn)象與系統(tǒng)產(chǎn)量及粉磨電耗分析,一倉粗處理能力差,尚有一定比例粗顆粒進入二倉,二倉的細(xì)磨能力不足,兩個倉的粉磨能力不平衡,造成出磨物料粒徑較粗、比表面積較低,所含成品比例較少。
2.5采取的技術(shù)措施與效果
根據(jù)入磨物料粒徑及易磨性,適當(dāng)提高一倉平均球徑,增大粗處理能力;同時強化二倉磨細(xì)能力,在入磨物料比表面積為170 m2/kg前提下,出磨物料比表面積達到295 m2/kg(每米平均10 m2/kg),系統(tǒng)產(chǎn)量提高至185 t/h,增產(chǎn)30 t/h,增幅19.35%。粉磨電耗由38.5 kWh/t降至34.4 kWh/t,降幅10.65%,節(jié)電4.1 kWh/t。
3.1M 公司異常狀況描述
物料流速快,研磨時間短,磨細(xì)能力差,系統(tǒng)產(chǎn)量低,粉磨電耗高。
3.2M公司粉磨系統(tǒng)配置
采用180-120輥壓機(通過量850 t/h,主電機功率1 250 kW-10 kV-86 A×2)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(一倉3.25 m,二倉9.25 m+四圈高度980 mm活化環(huán),主電機功率3 550 kW-10 kV-251 A,研磨體裝載量235 t,主減速器MFY355,速比i=46.97:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.75 r/min)+O-Sepa N-4500選粉機(主軸功率240 kW,系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量310 000 m3/h,風(fēng)壓7 500 Pa,電機功率710 kW)+磨尾雙風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
3.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
生產(chǎn)P·O42.5水泥(R45篩余≤(8.0±1.0)%)產(chǎn)量200 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗33 kWh/t。入磨物料比表面積170 m2/kg,出磨物料比表面積200 m2/kg(每米平均2.45 m2/kg),該系統(tǒng)仍有較大的增產(chǎn)節(jié)電空間。
3.4技術(shù)診斷分析
入磨物料與出磨物料的比表面積差值較小,說明磨內(nèi)磨細(xì)做功能力差,出磨物料中的成品率偏低,需微調(diào)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及研磨體級配,滿足磨細(xì)要求。
3.5采取的技術(shù)措施與效果
對細(xì)磨倉四圈高度980 mm活化環(huán)外圓部分封堵400 mm,適當(dāng)抑制物料流速,延長磨細(xì)時間;同時,根據(jù)磨機主電機運行電流,引入直徑Φ10 mm微段,強化對物料的進一步磨細(xì)功能。在入磨比表面積170 m2/kg前提下,出磨比表面積提高至288 m2/kg(每米平均9.44 m2/kg),系統(tǒng)產(chǎn)量增至232 t/h,增產(chǎn)32 t/h,增幅16%。粉磨電耗降至29 kWh/t,節(jié)電4 kWh/t,降幅12.12%。
4.1Y公司異常狀況描述
管磨機細(xì)磨倉未安裝使用活化環(huán),“滯留帶”區(qū)域大,小規(guī)格研磨體做功能力差,物料磨細(xì)功能不足。
4.2Y公司粉磨系統(tǒng)配置
采用170-100輥壓機(通過量620 t/h,主電機功率900 kW-10 kV-64 A×2)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(主電機功率3 550 kW-10 kV-243 A,研磨體裝載量243 t,主減速器JS150B,速比i=47.295:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min,一倉長度3.25 m,二倉長度9.25 m,無活化環(huán))+ O-Sepa N-3500選粉機(主軸功率160 kW,系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量240 000 m3/h,風(fēng)壓5 800 Pa,電機功率560 kW)+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
4.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量155 t/h,粉磨電耗38 kWh/t(成品比表面積≥(365±10)m2/kg)。經(jīng)V選分級后的入磨物料R80篩余35%,R45篩余53%,比表面積170 m2/kg。
4.4技術(shù)診斷分析
由于沒有安裝使用活化環(huán),細(xì)磨倉 “滯留帶”( 研磨死區(qū))比例大,對小規(guī)格研磨體活化能力差,研磨體對物料的磨細(xì)做功能力較差,導(dǎo)致出磨物料中的成品比例低。
4.5采取的技術(shù)措施與效果
磨機一倉有效長度3.25 m保持不變,在二倉有效長度9.25 m范圍內(nèi)安裝五圈高度1 000 mm活化環(huán),最大限度降低細(xì)磨倉磨“滯留帶”,激活研磨體對物料的磨細(xì)功能。P·O42.5級水泥產(chǎn)量提高至190 t/h,增產(chǎn)35 t/h,增幅22.58%。粉磨電耗降至34.3 kWh/t,降幅9.74%,節(jié)電3.7 kWh/t。
5.1N公司異常狀況描述
管磨機分倉比例失調(diào),一倉粉磨容積過小,存料量少,磨頭常冒灰、溢料,系統(tǒng)產(chǎn)量低,粉磨電耗高。
5.2N公司粉磨系統(tǒng)配置
采用170-100輥壓機(通過量620 t/h,主電機功率900 kW-10 kV-63 A×2)+V選+Φ4.2 m×13 m雙倉管磨機(主電機功率3 550 kW-10 kV-260 A、研磨體裝載量240 t,主減速器JS150B,i=47.295:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min,一倉長度2.50 m,二倉長度10.0 m+六圈高度850 mm活化環(huán))+ O-Sepa N-4000選粉機(主軸功率240 kW,系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量260 000 m3/h,風(fēng)壓6 800 Pa,電機功率630 kW)+磨尾收塵風(fēng)機組成的雙閉路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
5.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
采用8%鋼渣作為混合材,生產(chǎn)P·O42.5級水泥(成品比表面積≥(360±10)m2/kg)產(chǎn)量175 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗38.8 kWh/t。經(jīng)V選分級后的入磨物料R80篩余43%,R45篩余57%,比表面積185 m2/kg。磨機一倉有效長度只有2.50 m,倉長比例20%(有效容積32.35 m3),磨頭常冒灰、溢料,現(xiàn)場環(huán)境差。
5.4技術(shù)診斷分析
一倉有效長度設(shè)計偏短,有效容積偏小,存料量少,當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷高時,物料不能順利進入二倉,極易導(dǎo)致磨頭溢料嚴(yán)重。此外,隔倉板與磨尾出料篦板縫隙卡、塞變形研磨體,造成磨內(nèi)通風(fēng)、過料不暢。
5.5采取的技術(shù)措施與效果
延長一倉有效長度,由2.50 m改為3.25 m,倉長比例由20%增至26%(有效容積由32.35 m3提高至42.05 m3,增加約10 m3),增大一倉存料量;剔除隔倉板及磨尾出料篦板縫隙堵塞的研磨體,保持通風(fēng)與過料能力;根據(jù)鋼渣易磨性較差、較難磨細(xì)的特點,提高一倉球徑(平均球徑由28 mm提高至32 mm),增大一倉粗處理能力。磨頭冒灰、溢料現(xiàn)象消除,工作現(xiàn)場環(huán)境顯著改善。P·O42.5級水泥產(chǎn)量提高至200 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗降至35.4 kWh/t。
6.1P公司異常狀況描述
物料經(jīng)立磨預(yù)粉磨+振動篩分級入磨,綜合水份較大;同時,管磨機級配不合理、系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高。
6.2P公司粉磨系統(tǒng)配置
采用國內(nèi)某公司生產(chǎn)的Φ1 700三輥立磨(處理能力100 t/h,主電機功率400 kW-10 kV-28 A)+振動篩(寬度5mm篩孔)+Φ3.2 m×13 m三倉開路管磨機(主電機功率1 600 kW-10 kV-119 A,研磨體裝載量128 t,主減速器JDX1000,速比i=6.3,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/min,一倉長度3.25 m,二倉長度2.50 m,三倉長度6.50 m+三圈高度650 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
6.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
P·C32.5級水泥產(chǎn)量只有40 t/h(成品細(xì)度R45篩余(11±1.0)%),系統(tǒng)粉磨電耗高達44 kWh/t。
6.4技術(shù)診斷分析
入磨物料雖然經(jīng)振動篩篩分,粒徑<5 mm,但由于該立磨出力較小,只是粒徑由大到小的變化,出機物料無裂紋,幾乎對易磨性無任何改善;同時,入磨物料綜合水分達2.5%左右,物料韌性的增加導(dǎo)致易磨性變差;管磨機一倉與二倉研磨體均使用鋼球,但級配不合理,一倉平均球徑只有35 mm,二倉平均球徑為20 mm,平均球徑設(shè)計與實配尺寸均偏小,完全不能適應(yīng)粉磨要求。
6.5采取的技術(shù)措施與效果
根據(jù)入磨物料水分及顆粒粒徑特征并結(jié)合現(xiàn)場工藝條件,重新優(yōu)化設(shè)計研磨體級配,一倉采用Φ50 mm~Φ90 mm五級配球,平均球徑提高至58.5 mm;二倉采用Φ50 mm~Φ30 mm三級配球,平均球徑提高至33 mm;放大管磨機前兩個倉球徑,提高粗處理能力,卡住粗顆粒,為細(xì)磨倉有效磨細(xì)創(chuàng)造良好的條件。改進后,P·C 32.5級水泥產(chǎn)量提高至68 t/h(高時達73 t/h),增產(chǎn)28 t/h,增幅70%;系統(tǒng)粉磨電耗由44 kWh/t降至35.3 kWh/t,下降8.7 kWh/t,節(jié)電幅度19.77%。
7.1Y公司異常狀況描述
管磨機隔倉板、出磨篦板被研磨體嚴(yán)重堵塞,磨內(nèi)溫度高,通風(fēng)、過料能力差。
7.2Y公司粉磨系統(tǒng)配置
采用160-120輥壓機(通過量675 t/h,主電機功率900 kW-10 kV-63.4 A×2)+650/160打散分級機(處理能力≥800 t/h,打散+分級電機總功率=90 kW+75 kW)+Φ4.2 m×13 m三倉管磨機(主電機功率3 550 kW-10 kV-243 A,研磨體裝載量238 t,主減速器JS150B,i=47.295:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min,一倉長度3.60 m,二倉長度2.48 m,三倉長度6.14 m+四圈高度1 250 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
7.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
P·O42.5級水泥產(chǎn)量偏低,只有165 t/h(成品比表面積≥360 m2/kg),雖然系統(tǒng)粉磨電耗為34.4 kWh/t,但仍偏高。
7.4技術(shù)診斷分析
磨機隔倉板及出磨篦板縫堵塞嚴(yán)重(見圖2),通風(fēng)與過料能力差,導(dǎo)致磨內(nèi)溫度升高(≥150 ℃),加之研磨體與襯板表面嚴(yán)重粘附,粉磨能力急劇下降,導(dǎo)致水泥產(chǎn)量降低。
圖2 堵塞的隔倉板與出磨篦板
7.5采取的技術(shù)措施與效果
改進隔倉板及出磨篦板篦縫形式,采用自清潔功能良好的隔倉板及出磨篦板,始終保持良好的磨內(nèi)通風(fēng)與過料能力;采用助磨劑消除研磨體、襯板表面粘附現(xiàn)象,始終保持良好的光潔度及研磨能力。生產(chǎn)P·O42.5級水泥產(chǎn)量提高至198 t/h(成品水泥比表面積≥360 m2/kg ),系統(tǒng)增產(chǎn)33 t/h,增幅達20%;粉磨電耗降至29.6 kWh/t,降低4.8 kWh/t,節(jié)電幅度為13.95%。
8.1R公司異常狀況描述
熟料溫度高,磨內(nèi)噴水,造成管磨機細(xì)磨倉研磨體與襯板表面嚴(yán)重粘附,研磨體磨細(xì)功能嚴(yán)重削弱,成品比表面積與產(chǎn)量下降。
8.2R公司粉磨系統(tǒng)配置
采用170-100輥壓機(通過量620 t/h,主電機功率900 kW-10 kV-66 A×2)+V選+Φ4.2 m×13 m三倉管磨機(主電機功率3 350 kW-10 kV-239 A,研磨體裝載量220 t,主減速器JS150B,i=47.295:1,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速15.6 r/min,一倉長度3.25 m,二倉長度2.25 m,三倉長度6.75 m+四圈高度900 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
8.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
最初生產(chǎn)P·O42.5級水泥(成品比表面積(380±10)m2/kg)產(chǎn)量150 t/h,粉磨電耗35.8 kWh/t。后來成品比表面積降至320 m2/kg,系統(tǒng)產(chǎn)量降至132 t/h,粉磨電耗上升至38.6 kWh/t。
8.4技術(shù)診斷分析
由于熟料溫度較高,入稱重倉熟料皮帶噴水降溫;同時,因磨內(nèi)溫度高,磨尾配置噴水降溫,導(dǎo)致細(xì)磨倉研磨體與襯板表面嚴(yán)重粘附,研磨能力下降(見圖3)。
圖3 粘附的細(xì)磨倉研磨體
8.5采取的技術(shù)措施與效果
停止磨前及磨內(nèi)噴水,停磨在磨內(nèi)各倉加入助磨劑,啟動磨機運轉(zhuǎn)(不喂料)40 min,徹底洗凈研磨體、襯板及球、段表面始終保持光潔。P·O42.5級水泥產(chǎn)量逐步提高至158 t/h,系統(tǒng)增產(chǎn)8.0 t/h,增幅5.33%;系統(tǒng)粉磨電耗降至34.6 kWh/t。
9.1S公司異常狀況描述
管磨機磨頭進料端有沖料現(xiàn)象,一倉存在少料研磨盲區(qū),系統(tǒng)產(chǎn)量低,粉磨電耗高。
9.2S公司粉磨系統(tǒng)配置
采用140-80輥壓機(通過量360 t/h,主電機功率560 kW+10 kV-42.8 A×2)+600/140打散分級機(處理能力300~600 t/h,打散+分級電機總功率=55 kW+45 kW)+Φ4.2 m×13 m三倉管磨機(主電機功率3 550 kW-10 kV-243 A,研磨體裝載量234 t,主減速器JS150B,速比i=47.295:1,一倉長度2.9 m,二倉長度3.0m,三倉長度6.3 m+三圈高度1 000 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
9.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
P·C32.5級水泥產(chǎn)量147 t/h(成品比表面積(380±10)m2/kg),系統(tǒng)粉磨電耗35 kWh/t,產(chǎn)量低,電耗偏高。
9.4技術(shù)診斷分析
打散分級機至磨機段采用防磨階梯管道輸送方式,物料慣性較大,導(dǎo)致磨頭進料簸箕沖料,一倉存在1.25 m~1.35 m少料(無料)研磨盲區(qū),該有效長度范圍不僅因少料、無料導(dǎo)致筒體襯板磨損大,而且由于該段研磨體基本上沖擊、研磨不到物料,造成一倉粗碎功能降低,兩倉粉磨平衡失調(diào)。
9.5采取的技術(shù)措施與效果
改進磨頭進料裝置,減少研磨少料盲區(qū),充分利用一倉有效粉磨長度;對進料簸箕采取前封、側(cè)開、底開方式改進,有效遏制磨頭沖料,充分利用一倉有效長度范圍的粗磨功能。改造后,P·C32.5級水泥產(chǎn)量提高至175 t/h(成品比表面積≥380 m2/kg ),增產(chǎn)28 t/h,增幅19.05%;粉磨電耗降至29 kWh/t,降低6 kWh/t,節(jié)電幅度17.14%。
10.1T公司異常狀況描述
管磨機一倉階梯襯板嚴(yán)重磨損,提升能力大大降低,物料在一倉粗碎能力不足,磨尾吐渣,成品細(xì)度跑粗,產(chǎn)量降低。
10.2T公司粉磨系統(tǒng)配置
采用120-50輥壓機(通過量165 t/h,主電機功率250 kW-10 kV-21 A×2)+550/120打散分級機(處理能力140~175 t/h,打散+分級電機總功率=45 kW+30 kW)+Φ3.2 m×13 m三倉開路管磨機(主電機功率1 600 kW-10 kV-110 A,研磨體裝載量127 t,主減速器MBY1000,速比i=6.3,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/min,一倉長度3.0 m,二倉長度2.50 m,三倉長度6.75 m+四圈高度800 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
10.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
原生產(chǎn)P·C32.5級水泥臺時產(chǎn)量77 t/h,出磨成品細(xì)度R80篩余<2.5%,后來臺時產(chǎn)量降至65 t/h,減產(chǎn)12 t/h,出磨水泥細(xì)度跑粗,成品中含有少量小顆粒物料,影響到施工應(yīng)用,粉磨電耗上升至34.6 kWh/t。盡管采取調(diào)整措施,仍不能恢復(fù)系統(tǒng)產(chǎn)量。
10.4技術(shù)診斷分析
停磨進入觀察,測量各倉襯板磨損情況,發(fā)現(xiàn)一倉階梯襯板襯板磨損非常嚴(yán)重(見表1),帶球能力差,一倉破碎功能不足,部分未被破碎的物料進入二倉,打破了磨內(nèi)粉磨平衡。
10.5采取的技術(shù)措施與效果
徹底更換一倉嚴(yán)重磨損的階梯襯板,恢復(fù)對研磨體的提升、沖擊、破碎能力。生產(chǎn)P·C32.5級水泥臺時產(chǎn)量逐步上升至78 t/h,粉磨電耗降至31.5 kWh/t。
表1 一倉階梯襯板磨損前后尺寸對比
11.1W公司異常狀況描述
開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的管磨機所配置的兩道篩分隔倉板的物料出口端均為盲板(無篦縫)結(jié)構(gòu),由于隔倉板采用中部倒料錐過料與通風(fēng),倒料錐部位截面積縮小,風(fēng)速過高,造成后倉無料、少料研磨盲區(qū)較長,嚴(yán)重降低粉磨效率。
11.2W公司粉磨系統(tǒng)配置
120-50輥壓機(物料通過量165 t/h,主電機功率250 kW-10 kV-21 A×2)+550/120打散分級機(處理能力140~175 t/h,打散+分級電機總功率=45 kW+30 kW)+Φ3.2 m×13 m三倉開路管磨機(主電機功率1 600 kW-10 kV-115 A,研磨體裝載量135 t,主減速器JDX1000,速比i=6.3,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速18.1 r/min,一倉長度3.25 m,二倉長度2.50 m,三倉長度6.50 m+四圈高度800 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
11.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
粉磨P·C32.5級水泥(成品水泥細(xì)度指標(biāo):R45篩余(12±1)%),臺時產(chǎn)量只有62 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗33.6 kWh/t。
11.4技術(shù)診斷分析
由于磨內(nèi)采用兩道篩分隔倉板,每道隔倉板的物料出口端均為盲板,所有物料必須從中部倒料錐通過,與磨機有效截面積相比,中部過料部位截面積明顯縮?。é?.2 m磨機按有效內(nèi)徑平均值3.1 m計算,截面積為7.54 m2;中心倒料錐直徑按0.85 m計算,截面積只有0.576 m2,縮小了13.3倍),造成此處風(fēng)速過高(根據(jù)中控操作中磨尾收塵風(fēng)機不同比例拉風(fēng)量,筆者曾測試過多臺安裝使用這種隔倉板的中部風(fēng)速在16 m/s甚至25 m/s以上),過高的風(fēng)速使中部過料速度較快,每道隔倉板后倉物料距離盲板有0.5 m~1.5 m、甚至近2.0 m的無料或少料研磨盲區(qū)(這個盲區(qū)的襯板厚度減薄較快),兩個倉相當(dāng)于減少了磨機有效研磨總長度1.0 m~3.0 m。物料流速較快,在磨內(nèi)停留時間短,水泥成品細(xì)度不易控制,導(dǎo)致整個粉磨系統(tǒng)處于低產(chǎn)量、高電耗運行(這種出口采用盲板形式,中部通風(fēng)、過料的隔倉板適用于磨內(nèi)風(fēng)速較低、物料自身流動性較好的超細(xì)粉煤灰粉磨配置)。物料出口為盲板的隔倉板見圖4。
圖4 物料出口為盲板形式的隔倉板
11.5采取的技術(shù)措施與效果
將兩道隔倉板出口盲板全部更換為帶孔的篦板,降低隔倉板中部風(fēng)速,隔倉板截面通風(fēng)趨于均勻,消除了后倉研磨盲區(qū)。改造后,生產(chǎn)P·C32.5級水泥(成品細(xì)度指標(biāo):R45篩余(12±1)%),臺時產(chǎn)量提高至82 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗27.6 kWh/t。
12.1Z公司異常狀況描述
開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中的管磨機所配置兩道篩分隔倉板,由于一倉至二倉之間篩分隔倉板篩縫2.5 mm內(nèi)篩板磨損泄漏,一倉部分粗顆粒進入二倉,二倉粗磨能力不足,導(dǎo)致出磨水泥比表面積下降,系統(tǒng)產(chǎn)量降低,粉磨電耗升高。
12.2Z公司粉磨系統(tǒng)配置
140-80輥壓機(物料通過量360 t/h,主電機功率560 kW-10 kV-40.5 A×2)+600/140打散分級機(處理能力380~600 t/h,打散+分級電機總功率=55 kW+45 kW)+Φ3.8 m×13 m三倉開路管磨機(主電機功率2 500 kW-10 kV-185 A,研磨體裝載量185 t,主減速器JS130C,速比i=44.588,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速16.6 r/min,一倉長度3.50 m,二倉長度2.50 m,三倉長度6.25 m+三圈高度900 mm活化環(huán))+磨尾收塵風(fēng)機組成的開路聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
12.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
正常生產(chǎn)P·O42.5級水泥(成品比表面積(380±15)m2/kg),產(chǎn)量100 t/h,系統(tǒng)粉磨電耗29.6 kWh/t。后來,成品水泥比表面積下降到323 m2/kg,磨尾有小顆粒物料排出,采取壓風(fēng)、減料措施,效果不明顯。產(chǎn)量降至75 t/h,粉磨電耗上升33.8 kWh/t。
12.4技術(shù)診斷分析
對打散分級機入磨物料取樣測試細(xì)度,與正常狀態(tài)時無變化,而成品細(xì)度變粗,說明是管磨機內(nèi)部出現(xiàn)異常;磨尾排出小顆粒,應(yīng)為一倉粗處理能力不足、隔倉板磨損物料泄漏或?qū)е卵心ンw串倉。停機檢查發(fā)現(xiàn):一倉至二倉之間的隔倉板未損壞,但篩縫2.5 mm的內(nèi)篩板有六處磨損穿孔,穿孔的內(nèi)篩板不但失去了對物料的篩分作用,同時也喪失了對粗顆粒攔截的屏障功能,兩倉之間形成直通,導(dǎo)致部分粗顆粒物料與部分Φ40 mm、Φ30 mm鋼球進入二倉,二倉研磨體填充率高達36.5%,倉間粉磨平衡被打破,小顆粒又進入細(xì)磨倉未能被磨細(xì),最終排出磨外,引起出磨水泥細(xì)度跑粗,系統(tǒng)產(chǎn)量下降,粉磨電耗升高。
12.5采取的技術(shù)措施與效果
拆除、更換磨損的內(nèi)篩板,恢復(fù)隔倉板完整的篩分功能。處理完畢運行,系統(tǒng)產(chǎn)量與電耗恢復(fù)到正常狀態(tài)。根據(jù)入磨物料綜合水分<1.2%的特點,利用停機大修機會,重新調(diào)整倉長比例及研磨體級配,一倉至二倉之間篩分隔倉板改用篩縫2.0 mm內(nèi)篩板,提高一倉粗處理能力。調(diào)整后,P·O42.5級水泥產(chǎn)量由100 t/h提高至115 t/h,增產(chǎn)15 t/h,增幅15%;粉磨電耗下降至28.1 kWh/t,降幅5.07%。
13.1B公司異常狀況描述
閉路粉磨系統(tǒng)磨尾出料端沒有配置回轉(zhuǎn)篩,通過出料篦板中心圓板的鋼段經(jīng)過選粉機回料進入磨機一倉,造成隔倉板與出料篦板堵塞嚴(yán)重,過料、通風(fēng)能力差。
13.2B公司粉磨系統(tǒng)配置
Φ3.8 m×13 m雙倉管磨機(主電機功率2 500 kW-10 kV-185 A,研磨體裝載量180 t,主減速器JS130C,速比i=44.588,磨機筒體工作轉(zhuǎn)速16.6 r/min,一倉長度4.0 m(采用鋼球),二倉長度8.5 m(采用鋼段)+四圈高度850 mm活化環(huán))+O-Sepa N-2000選粉機(主軸電機功率110 kW,喂料能力360 t/h,選粉能力120 t/h,系統(tǒng)風(fēng)機風(fēng)量140 000 m3/h,風(fēng)壓5 800 Pa,電機功率400 kW)+磨尾收塵風(fēng)機組成的一級閉路粉磨系統(tǒng)。
13.3出現(xiàn)的異常狀況及結(jié)果
最初,生產(chǎn)P·C32.5級水泥產(chǎn)量90 t/h,粉磨電耗36 kWh/t。隨著時間推移,出磨細(xì)度顯著下降,R80篩余只有7.6%,選粉效率達70%以上,循環(huán)負(fù)荷也在70%左右。系統(tǒng)產(chǎn)量逐漸下降至78 t/h,粉磨系統(tǒng)電耗上升至近40 kWh/t。
13.4技術(shù)診斷分析
首先檢查選粉機進風(fēng)管道及內(nèi)部籠型轉(zhuǎn)子、導(dǎo)風(fēng)靜葉片及密封圈等部位磨損情況,未見異常。從選粉效率與循環(huán)負(fù)荷數(shù)據(jù)來看,選粉機子系統(tǒng)無不良狀況,說明問題應(yīng)存在于管磨機內(nèi)部。排空磨內(nèi)物料后停機,對磨內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn):由選粉機回料帶來的鋼段導(dǎo)致篩分隔倉板一倉進料端篦縫被嚴(yán)重堵塞,基本只剩中心圓板過料與通風(fēng),測量一倉空高為2.26 m,研磨體填充率達到36%以上。磨尾出磨篦板縫同樣被鋼段堵塞,中心圓板有泄漏現(xiàn)象。磨尾出料端無排渣回轉(zhuǎn)篩,粗顆粒物料與泄漏的鋼段進入選粉機,隨回料進入磨機一倉。
13.5采取的技術(shù)措施與效果
首先,安裝磨尾出料回轉(zhuǎn)篩,消除鋼段泄漏進入選粉機再到磨機一倉的隱患;其次,在物料進入選粉機部位安裝高強磁場的管道除鐵器,及時清除少量的含鐵雜質(zhì);再次,倒磨徹底清理兩倉研磨體,剔除破損、球段分離,換用防堵、防泄漏設(shè)計的隔倉板與出料篦板。改造后,磨制P·C32.5級水泥,產(chǎn)量逐漸提高至115 t/h,粉磨電耗降至31 kWh/t。
相對于粉碎而言,粉磨是為了將物料進一步磨細(xì)以實現(xiàn)達到成品質(zhì)量控制指標(biāo)的要求。管磨機運轉(zhuǎn)率高、操作方便、維護簡單,可靠性好,尤其是用于水泥熟料粉磨,制備的水泥顆粒形貌和粒徑分布合理,性能優(yōu)良。通過不斷研究、改進、完善,現(xiàn)階段推出的多項管磨機節(jié)能、增效技術(shù)的應(yīng)用,對管磨機系統(tǒng)增產(chǎn)、節(jié)電、降成本將起到推波助瀾的作用。本文所列的十多個案例,可總結(jié)出以下要點:
(1)大量生產(chǎn)實踐證明:管磨機大型化之后,產(chǎn)量會有所提高,但粉磨電耗也會升高,其中主要原因之一是由于磨內(nèi)尤其細(xì)磨倉存在一定比例的“滯留帶”(磨機直徑越大、“滯留帶”比例越大)以及研磨盲區(qū),必須采用多道相應(yīng)高度的活化環(huán)解決之。磨機長度長,磨細(xì)能力好,細(xì)磨倉安裝使用的活化環(huán)圈數(shù)亦須相應(yīng)增加。
(2)管磨機各倉襯板磨損,尤其是一倉階梯襯板帶球端磨損,將導(dǎo)致一倉物料粗碎能力顯著下降,生產(chǎn)過程中,充分利用停機時間檢查,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。
(3)管磨機磨尾無回轉(zhuǎn)篩或回轉(zhuǎn)篩磨損泄漏粗顆粒及研磨體,會對粉磨系統(tǒng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響,應(yīng)及時完善之。同時,應(yīng)注重磨前與磨尾除鐵,消除含鐵雜質(zhì)對輸送、選粉設(shè)備的磨損。
(4)雖然管磨機具有優(yōu)良的磨細(xì)能力,但破碎功能較差,重在解決磨前預(yù)處理,優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高粉磨效率。輥壓機聯(lián)合粉磨工藝使系統(tǒng)中各段實現(xiàn)了設(shè)備功能上的優(yōu)勢互補。
(5)對一臺管磨機而言,相對不變量為選型、安裝后的磨內(nèi)配置,可變量為研磨體級配、裝載量以及粉磨工藝、操作參數(shù)等,應(yīng)充分利用可變量進行相關(guān)調(diào)整,達到該系統(tǒng)最佳運行狀態(tài)。
另外,管磨機各倉長比例分配合理與否,同樣對粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量電耗造成影響。對此,筆者在《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報》2012年2期《水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)故障原因與解決措施》一文中有詳盡論述。
TQ172.632
B
1008-0473(2016)03-0055-08DOI編碼:10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.009
2016-04-10)