趙玉會，朱寬平

(南京西普水泥工程集團(tuán)有限公司,南京 211100)

柬埔寨泰文隆水泥生產(chǎn)線總包(EPC,Engineering Procurement Contruction)項(xiàng)目是由南京西普水泥工程集團(tuán)根據(jù)業(yè)主要求，對業(yè)主原有2×700 t/d生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，原有生產(chǎn)線是采用的中空窯，中空窯無熱交換裝置(即沒有預(yù)熱器系統(tǒng))，熱耗高，是被淘汰的窯型。項(xiàng)目洽談初期，我司組織專業(yè)團(tuán)隊(duì)對現(xiàn)場已有設(shè)備和建筑物進(jìn)行了調(diào)研、評估，在確保最大限度利用原有設(shè)備和土建等建筑物的前提下，綜合考慮后認(rèn)為將熟料生產(chǎn)線規(guī)模升級到3 300 t/d的新型干法生產(chǎn)線是性價(jià)比最好的方案，經(jīng)過與業(yè)主反復(fù)、充分地交流、溝通后，業(yè)主非常認(rèn)可改造升級方案。此外，考慮到業(yè)主目前兩臺3.2×11 m的水泥粉磨生產(chǎn)系統(tǒng)，在生產(chǎn)線升級后將不能滿足水泥生產(chǎn)能力的要求，需要提升現(xiàn)有水泥粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)能，需要對現(xiàn)有的水泥粉磨系統(tǒng)進(jìn)行提產(chǎn)改造，論文主要介紹水泥粉磨系統(tǒng)改造的情況，以便于從事水泥粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗、提產(chǎn)改造的同行參閱。

1 現(xiàn)有粉磨系統(tǒng)情況介紹

1)水泥粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備及參數(shù)見表1。

2)生產(chǎn)情況

泰文隆水泥廠生產(chǎn)的水泥標(biāo)準(zhǔn)是按ASTM C150-2012執(zhí)行的，采用一級圈流粉磨系統(tǒng)，產(chǎn)量維持在32～36 t/h左右，比表面積340～360 m2/kg，磨機(jī)主電機(jī)電流在120～132 A。

3)工藝流程情況及磨機(jī)基本情況介紹

圖1為目前的生產(chǎn)工藝流程。水泥調(diào)配站設(shè)有熟料、石膏、混合料三個(gè)配料倉，各倉倉底的定量給料機(jī)按喂料要求的比例卸出物料。物料粉磨采用3.2×11 m的三倉水泥磨完成，一倉長度3.25 m，二倉長度3.25 m，三倉長度5.1 m。一倉、二倉采用普通階梯襯板，三倉采用波紋襯板，一倉與二倉之間采用雙層隔倉板，隔倉板不具有篩分功能；二倉和三倉之間采用單層隔倉板，其主要功能在于對二倉與三倉研磨體的分級。物料從磨頭經(jīng)過配比后喂入磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉磨，經(jīng)過研磨的物料由磨尾提升機(jī)喂入旋風(fēng)式選粉機(jī)進(jìn)行分選，合格的物料經(jīng)過旋風(fēng)式選粉機(jī)的旋風(fēng)筒收集，經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)輸送至入庫斗提，完成成品入庫，粗顆粒返回磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)粉磨至合格成品。

2 改造方案

為了滿足熟料生產(chǎn)線提產(chǎn)到3 300 t/d的規(guī)模，考慮到水泥粉磨系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率在85%左右，水泥成品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ASTM C150-2012，也即生產(chǎn)美標(biāo)的水泥，熟料占比達(dá)到92%左右，這樣與之配套的水泥粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力要達(dá)190 t/h時(shí)，才能保持整個(gè)水泥生產(chǎn)線的系統(tǒng)平衡匹配。

從目前系統(tǒng)能力來看，單套水泥粉磨系統(tǒng)臺時(shí)產(chǎn)量36 t左右，需要將單套系統(tǒng)的臺時(shí)產(chǎn)量提產(chǎn)到95～100 t。磨機(jī)現(xiàn)階段的運(yùn)行電流132 A左右，電機(jī)額定電流161 A，即主電機(jī)的實(shí)際消耗功率在1 140 kW左右，磨機(jī)的電耗1為 140/36=31.7 kWh/t水泥。要實(shí)現(xiàn)大幅度提產(chǎn)的話，我們需要額外增加一套輥壓機(jī)系統(tǒng)，工藝流程考慮半終粉磨系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，半終粉磨的電耗在23 kWh/t水泥左右，這樣根據(jù)輥壓機(jī)的增效系數(shù)、產(chǎn)比等數(shù)據(jù)，選擇1.5×1.0 m的輥壓機(jī)是合適的，功率為2×710 kW。

2.1 改造后的工藝流程

改造后的工藝流程，詳見圖2。

額外增加一套輥壓機(jī)系統(tǒng)與原粉磨系統(tǒng)組成雙閉路的半終粉磨工藝系統(tǒng)[1]，水泥調(diào)配站調(diào)配好的物料和輥壓機(jī)輥壓后的物料通過提升機(jī)喂入V選，小于2 mm的顆粒通過V選的出風(fēng)口進(jìn)入預(yù)粉磨選粉機(jī)進(jìn)行分選，分選量控制在系統(tǒng)產(chǎn)量15%～20%，然后通過旋風(fēng)收塵器收集，此部分作為成品直接入庫，粗顆粒返回輥壓機(jī)繼續(xù)輥壓，中粗粉喂入后續(xù)磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)粉磨[2]，粉磨后經(jīng)過磨尾提升機(jī)喂入磨尾的選粉機(jī)進(jìn)行分選，符合細(xì)度要求的收集后入成品庫，粗顆粒返回磨機(jī)繼續(xù)粉磨至合格品。

2.2 水泥粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備及參數(shù)

產(chǎn)量提升后，原水泥粉磨系統(tǒng)的設(shè)備需要進(jìn)行更換和改造。原有的旋風(fēng)式選粉機(jī)生產(chǎn)能力只在50 t左右，配套的風(fēng)機(jī)能力也相對較小，需要進(jìn)行更換，磨尾的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和成品入庫提升機(jī)均需要進(jìn)行升級改造以滿足提產(chǎn)后的要求，具體設(shè)備配置詳見表2。

表2 改造后的主要設(shè)備及參數(shù)

2.3 水泥磨磨內(nèi)的改造措施

增加輥壓機(jī)系統(tǒng)后原有的磨內(nèi)隔倉板的結(jié)構(gòu)及位置、襯板形式、出料篦板、研磨體級配均需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。首先，對倉位進(jìn)行重新劃分，原來的三倉改為二倉，一倉長度為3 m，二倉長度為7.6 m，隔倉板更換成具有篩分功能的雙層隔倉板[3]；出料篦板進(jìn)行更換，原出料篦板篦縫寬度為10 mm左右，鋼球、鋼段容易卡在篦縫上影響磨內(nèi)通風(fēng)和過料能力；此外出料裝置的中心通風(fēng)板的通風(fēng)面積過小，對磨內(nèi)通風(fēng)極為不利，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改造以增強(qiáng)中心圈的通過能力。

磨內(nèi)襯板結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改進(jìn)，一倉采用環(huán)溝階梯襯板，環(huán)溝階梯襯板與一般球磨機(jī)的階梯襯板不一樣，它在球磨筒體圓周方向上制成一道一道環(huán)溝。使用普通球磨機(jī)襯板，球磨機(jī)鋼球和球磨機(jī)襯板是點(diǎn)接觸，物料自鋼球兩側(cè)擠出，不產(chǎn)生研磨作用，鋼球直接沖擊在襯板上損壞襯板，并產(chǎn)生熱量和噪音，但是使用環(huán)溝襯板，由于物料不會從環(huán)溝內(nèi)擠出，鋼球與襯板之間總有物料存在，球磨機(jī)鋼球與球磨機(jī)襯板間無直接接觸，物料在環(huán)溝中得到充分的研磨。原來磨機(jī)后段采用的是鑲嵌式的波紋襯板，考慮到使用時(shí)間較久，磨損比較嚴(yán)重，加之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的欠缺出現(xiàn)過垮塌的現(xiàn)象，我們考慮更換成小波紋襯板和4～5圈的擋球環(huán)組合，考慮現(xiàn)場工作量的問題，我們只在安裝擋球環(huán)的位置現(xiàn)場鉆孔安裝擋球環(huán)，其它部位設(shè)計(jì)成鑲嵌式的小波紋襯板。

二倉設(shè)置幾圈擋球環(huán)具有以下幾個(gè)方面的好處。靠近擋球環(huán)處的研磨體，由于受其牽制作用，所以被提升較高，致使最內(nèi)層鋼球半徑R1較大，在擋料圈附近形成凹窩，大鋼球容易運(yùn)動，便向凹窩集聚，在集聚的同時(shí)將小鋼球擠走，于是產(chǎn)生分級作用。擋料圈在磨機(jī)的后倉中，沿長度方向以相等的間距裝設(shè)，它像一道一道隔墻一樣阻滯料的流動，以延長物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間[4]，獲得充分的研磨。另外，還會使物料在磨內(nèi)的流速穩(wěn)定，防止物料倒流。擋球圈的中部開有許多徑向長孔，它對研磨體和物料都有一定的提升作用，增大后倉的研磨能力?？傮w來說，增設(shè)擋球環(huán)能夠提高粉磨效率，充分發(fā)揮磨機(jī)的生產(chǎn)能力。

3 結(jié) 語

從改造方案來說，充分利用了原有的設(shè)備和建筑物，一方面，在滿足業(yè)主產(chǎn)能要求的情況下，節(jié)約了業(yè)主的投資成本，另一方面，也壓縮了施工的周期，為業(yè)主盡快實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益。改造后的水泥粉磨系統(tǒng)噸水泥電耗能夠降低10度電左右，達(dá)到了節(jié)能降耗、提升經(jīng)濟(jì)效益的目的。

此外，在后續(xù)的生產(chǎn)調(diào)試中，專業(yè)的生產(chǎn)調(diào)試隊(duì)伍，將會根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行工藝系統(tǒng)操作的相應(yīng)調(diào)整，確保項(xiàng)目通過達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)的考核，樹立我司在柬埔寨市場良好的形象。