联合粉磨开路磨系统增产与调整

1、赵家胤湖北省黄石市产品质量监督检验所(435000)四川南威水泥有限公司（四川南江）(636600)联合粉磨开路磨系统增产与调整邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会（100831）%"题要:本文以生产规模60万吨/年水泥粉磨生产线配置120-50辐压机与 动态分级设备（打散分级机）和3. 2x 13m开路三仓高细管磨机组成的单闭路粉磨工艺系统为例，论述总结了实际生产过程中粉磨系统存在的共性问 题及其改进所采取的技术与调整措施，并进行了相关的技术经济分析。关键词：分级效果 磨内改造 级配调整 分段粉磨1、导言近几年来，设计生产规模60万吨/年的水泥粉磨站，大多采用3.2x13m管

2、磨机。生产工艺流程中，既有双闭路粉磨工艺系统（辘压机+动态或静态分级机+管磨机+高效选 粉机，其中辘压机与动态分级机（打散分级机）或静态分级机（v形选粉机）组成磨前闭路、 管磨机与高效选粉机组成闭路）；也冇单闭路粉磨工艺系统（辘压机+动态或静态分级机+ 开路管濟机）；此外述冇普通的一级闭路和开路粉磨系统，在此不赘述。前两种粉磨工艺 系统各有其特点：单闭路系统总装机功率低于双闭路系统，且流程较简单；从大幅度增 产角度來看,双闭路粉磨工艺系统大多采用静态分级机（v形选粉机）对辘压机挤压后的物 料进行风选分级，入磨物料切割粒径一般wo. 5mm且颗粒较均匀，因粉磨过程中“过粉磨” 现象减少，其系统产

3、量潜力发挥明显高于单闭路粉磨工艺系统，系统粉磨电耗一般在28 kwh -33kwh/t水泥左右；当然，若单闭路粉磨工艺系统优化调整方法得当，其增产幅度也较大（50%以上），系统粉磨电耗也可控制在27kwh -30kwh/t左右。以国内某单位双闭路粉磨工艺系统为例，其配置的辘压机功率+静态分级机（v形选粉 机）循环风机功率=1220kw；另一单位的单闭路粉磨工艺系统中辘压机功率+静态分级机（u 形选粉机）循环风机功率=1320kw；上述两个系统中63.2 x 13m磨机台时产量均在120t/h 左右。而本文屮探讨的某粉磨线单闭路粉磨系统屮馄压机功率+动态分级机（打散分级机） 功率二575kw,与

4、上述两个系统的预粉磨及分级设备的装机总功率相差较大，分别低645kw 及745kw；从分级设备工艺特性分析：打散分级机系统总装机功率小、分级电耗较低，由 于以机械式筛分为主，故分级精度较差。经打散分级的入磨物料切割粒径在2. 0伽左右, 但其中尚冇少部分5mm8mm颗粒入磨，磨机一仓中仍需要配用70mm钢球；打散分级 机内筛板濟损量大，该系统增产幅度一般为濟机设计能力的30%50%左右。而采用静态 分级机（v形选粉机），该分级设备工艺特性是在风选屮打散分级，克服了机械式筛分的 缺陷，分级精度显著提高，分级后的入磨物料95%甚至以上 1.0mm,切割粒径在0.5mm左右，颗粒均齐性好；但因循环风

5、机功率配置较大，且风机管道较长、转弯较多、系统 阻力大、风机叶轮及管道磨损量大、分级系统屯耗高于打散分级机。v形选粉机适用于物 料通过量至少为磨机最大产量2倍以上的馄压机（现阶段配置的馄压机物料通过量己是 磨机最大产量的5倍以上）。基于高效率的料床粉磨特性，辘压机的电能利用率比管磨机 高得多。据粉磨统计资料显示，辘压机每投入lkwh/t吸收功，后续管磨机系统可节省 2. okwh/t3.0kwh/t；所以，磨前辘压机作功越多，管磨机的增产、节电幅度越大。根 据粒度系数计算可知，入磨物料粒径0. 5mm时，磨机台时能力可达到其设计产量的2 倍茯至以上，即增产幅度100%,实现系统产量翻番，这与实

6、际生产数据相吻合。现以某粉磨站单闭路粉磨工艺系统为例，分析探讨增产调整过程屮遇到的共性问题及其改进的技术措施与达到的增产效杲。2、粉磨工艺系统主机配置及相关技术参数该粉磨线采用挤压联合粉磨单闭路工艺系统。配用120-50车昆压机（物料通过量150-170t/h、装机功率250kwx2）； 550/120打散分级机（处理能力>150t/h,装机功率 45kw+30kw）； 03.2x13m开路三仓高细水泥磨（设计生产能力60t/h、主电机功率1600kw、 电压10kv、设计装载量125t、主减速器jdx1000.速比1=7. 1）；濟尾收尘器（风机型号 4-72、风量 35000-500

7、00m3/h> 风压 1770pa> 电机功率 37kw）o采用新型干法窑熟料与粉煤灰、电厂炉渣、石灰石、石膏共同粉磨。生产p. c32. 5级水泥（成品细度控制80um筛余w2. 50%）,台时产量75t/h； p. 042. 5级水泥（成品细度80 um筛余w1.50%）,台时产量66t/ho3.2x13m开路磨机磨内工艺技术参数及各种物料化学成份分析结果见表1、表2：表1磨机工艺技术参数各仓有效长度（m） /仓长比例（）各仓有效容积（分）各仓衬板工作表而形状第三仓内活 化环圈数设计研磨体装载量仓二仓三仓一仓二仓三仓一仓二仓三仓（圈）(t)2. 50/20. 142. 75/2

8、2. 457.0/57. 1418. 3820. 7552.81阶梯人波纹小波纹4125表2各种物料化学成份（）物料名称losssi02ai2o3fsoscaomgos03fcao熟料0. 8222. 704. 433. 3765. 872. 030. 180. 87粉煤灰3. 5755. 4627.810. 355.683. 120. 22石灰石39. 462.341.030. 1152. 781. 32炉渣3.2457. 6726. 651.034.882. 661.32石膏36. 22经取样测定粉煤灰80um筛余在22. 2%-36. 9%之间，单独计量配料不经过车昆压机直接入磨。多次直

9、接抽取入磨物料测定综合水份一般均在150%以卜，水份较小，料干。通过对该单闭路粉磨工艺系统分析认为，影响磨机台时产量的主要因素有以下儿个方面:2. 1辘压机挤压物料时工作压力不足6. 5mpa,既入机物料粒径与辘缝在正常范围, 运行中工作压力也只有5. 5 mpa -5.8 mpa,压力偏低则挤压效果差，经打散分级后的入 磨物料细度80um筛余在64%左右，细粉料物偏少，成品率较低。2.2造成入磨物料细度偏粗的另一个原因是:打散分级机配置的内筛板缝偏大，原设 计装机为8mmo经分级后入磨物料经水洗烘干后观察，其中粗颗粒（5俪占10%左右） 含量偏多。应为辘压机工作压力低和打散分级机内筛板缝偏大

10、所致。2. 3生产操作中用风不合理,磨尾拉风过大，在40 hz -45hz,磨内理论风速达1. 8m/s, 导致濟内物料流速过快，成品细度跑粗。为保证水泥细度合格，被迫降低濟机产量。2.4入磨粉煤灰计量稳流措施差，吋有冲料或断料现象，料流不够稳定。2.5磨内物料流速过快与研磨体级配不合理，导致磨机各仓功能划分不够清晰，不 能实现有效的“分段粉磨”，水泥磨细程度差，3um-32um有效颗粒含量偏少，只有57%左 右。2.6所用研濟体质量差，硬度偏低、变形多、粘灰、表而光洁度不好，研濟效果较 差；实际生产应用的钢球、钢锻磨耗量大（达200g/t-300g/t水泥）、磨耗成木高。球、 锻表面粘附后，

11、严重影响粉磨效率。3、改造与调整措施针对上述存在的不良状况，需对该粉磨系统进行改造，主要采取了以下技术措施：3.1请馄压机制造单位工程技术人员对馄压机压力设置进行调整。调整后，馄压机 现场工作压力由5. 5mpa上升至6. 5mpa-7. 5mpa,物料挤压效果显著提高，料饼屮细颗粒 含量明显增多，为打散分级机有效分级奠定了良好的基础。3.2打散分级机对物料的分离特性是以机械式筛分分级为主，并与风轮结合实现部分风选细粉为辅；与v形选粉机相比，分级精度较低，入磨粒度较大，其中仍含有5mm 甚至的颗粒。根据辘压机循环负荷及提升机能力核算，物料循环过程中提升能力 富裕较多，11入辘压机的物料水份较小

12、，可以通过适当降低打散分级机内筛板缝尺寸， 缩小入濟物料粒径。为此，将打散分级机内筛板缝由8 mm改为5mm,并将内锥筒高度 加高130mm,以提高打散分级效果。经对辘压机和打散分级机进行技术处理后，入磨物料粒径明显减小，5mm颗粒含 量降到5%以下，细粉含量增加，入磨物料80um筛余由64%降至52%左右；3.3根据磨物料综合水份小，混合材中粉煤灰较细且掺量多，其矿相中所含球形玻璃 体硕度高，易濟性差，在濟内流动性好的特点，将第一道筛分隔仓板内筛缝宽度由4mm 改为2mm,有效抑制料流屮的粗颗粒，实现研磨体对物料的“分段粉磨”，在提高各仓 磨细能力的同时，磨内截面通风状况趋于均匀。3.4管磨

13、机粉磨物料过程中，研磨体内在质量的优劣要占影响产量因素的一半以上。 为此，一仓、二仓改用机械性能能优良的高銘含金铸铁（hrc360）研磨体，粉磨物料 时具冇良好的表而光洁度，避免表层粘附造成对研磨物料的的缓冲；因改用后的研磨体 硬度较高、磨耗降低（单仓50g/t水泥），从而能使磨机长期保持高而稳定的粉磨效率。3.5因调整后的入磨物料细粉含量增加、粗颗粒减少，将磨内一仓、二仓研磨体级配 作了相应调整，增大其研磨能力；一仓最大球径由4）70mm降为并引入部分© 20mm钢球，以适应粉磨掺冇较多粉煤灰的水泥的要求，平均球径由44mm缩小至38mm； 二仓平均锻径也由16.7mm降至13mm

14、；并对第三仓微锻进行补充，12 mmx 12 mm、 4）10mmx10mm微锻各补入5. 0t,第三仓装载量保持80t左右，全磨总装载量138to 调整后磨内研磨体级配见表3:表3调整后磨内研磨体级配一仓*604)50"40*30*20sdcp(1)2.85.68.45.65.628t38 mm32.99%二仓(1)16x16*14x14©12x12(1)10x10sdcp(t)6.09.09.06.030t13mm31.44%3.6改进入磨粉煤灰计量与输送，均匀稳定粉煤灰下料。3.7合理调整用风，通过收尘风机变频调速控制磨尾拉风量，保持磨内风速在 0.85m/s0.92

15、m/s左右,一般在20hz-25hz左右频率即可满足磨内通风要求。3.8辘压机运行操作中，稳定称重仓料位在60%-80%,使下料筒内保持一定的料压, 实现对馄压机的过饱和喂料，使馄压机多作功，控制馄压机主电机运行电流至少达到英 额定电流的60%-80%之间；辘压机取代磨机一仓的破碎功能后，相当于使后续的管磨机多出一个细磨仓，细磨 能力和产量显著提高，可实现系统节能最大化。p.c32.5级水泥与p.042.5级水泥配比见 表4:表4p.c32.5级水泥与p.042.5级水泥配比（ ）水泥品种强度等级熟料粉煤灰石灰石石膏炉渣p.c32.55527486p.042.5835273通过采取以上改进与调

16、整技术措施，4）3.2x13mff路磨机生产p.c32.5级水泥（80um筛余w2.50%）台时产量从75t/h提高至91t/h左右;p.042.5级水泥（80um筛余£1.50%）台吋产量也由66t/h提高至75t/h。增产前后技术指标对比（以p.c32.5为例）见表5:表5增产前后技术指标对比（以p.c32.5为例）项目台时产量(t/h)增产幅度(%)粉磨电耗 (kwh/t)节电幅度(%)成品比表面积 (m2/kg)研磨体总装载 量(t)超出设计生产 能力(%)探改前75/32.2/357125/改后9121.3327.016.1439213853.67设计能力按60t/h计;若

17、按实际生产能力60万t/年计，与改造前相比，由于增产因索，全年可节电300万 kwh,节电价值达180万元。管磨机粉磨效率与磨内所装载的研磨体总表面积的0.7次方成止比，研磨体的总表面 积越高，粉磨效率也越高。在采用优质耐磨研磨体的前提下，对辘压机及打散分级机系 统进行必要的改进，冇效降低入磨物料粒度，提高入磨细粉比例。同吋缩小一-仓平均球 径和二仓平均锻径，并适当增加第三仓微锻装载量，最终目的是通过增加研濟体的个数, 提高研磨体总表面积，增大其对物料粉磨过程屮的“集群研磨效应”，以稳定提高粉磨效 率。所以，在管磨机主电机和减速器承载能力允许和不改变系统装机总功率的条件下， 适当增加磨内研磨体

18、装载量，提高研磨体与被磨物料之间的接触、粉磨面积，充分挖掘 管磨机的生产潜力、冇效降低粉磨系统电耗。按一般经验来讲(以p. c32.5级水泥为例)，当入磨物料综合水份£1.50%,由120-50 辘压机与550/120打散分级机和©3.2x 13m开路管磨机组成的联合粉磨单闭路工艺系 统，其台时产量增加系数一般为磨机研磨体总製载量g的0.60.7倍左右(即 q二0.60.7g),木文中的p. c32. 5级水泥台时产量91t/h,其系数在0.66g左右；而由维 压机与静态分级机(v形选粉机)和d)3.2x13ni开路管磨机组成的单闭路粉磨工艺系统, 其台时产量增加系数一般与

19、管磨机装载量基本接近或略有富裕，大约在0851. 10倍左 右(即q二0.851.10g)；(如某单位配置物料通过量350 t/h (约为磨机台时产量的3倍左右)的140-80辘压机与静态分级机(v形选粉机)和“3.2x13in双滑履开路三仓管磨机组成的单闭路粉磨工艺系统，磨机功率1600kw.研磨体总装载量120t左右。生产p、c32.5 级水泥比表面积380m2/kg,台时产量保持125t/h左右,最高达135t/h,系统电耗30. 6 kwh/t 左右，产量增加系数q为1041125g；生产p. 042. 5级水泥比表面积410 m2/kg ,台时 产量保持105t/h左右，最高达115

20、t/h,系统电耗27. okwh/t左右，产量增加系数 q二0.8750.96g）。此外，该磨机配置的由国内不同厂家制造的1600 kw （电压10kv）主 电机，其额定电流值大致分为108119a六个左右等级，一般规律是每增加或减少1 t研 磨体，主电机工作运行电流上升或下降0.60.8a左右，因主电机、减速器与边缘传动齿 轮在出料端，提高磨机第三仓装载量比壇加第一仓装载量，对磨机主屯机工作运行电流 上升幅度的影响要大些。生产实践证明，辘压机与静态分级机（v形选粉机）配套的单闭路或双闭路粉磨系统, 因前置槻压机处理能力大，且经风选分级后的入磨物料切割粒径小且均匀，可将磨内研 磨休平均直径进一步缩小，对物料磨细能力显著提高，磨机增产系数明显高于动态分级 机（打散分级机）配置的联合粉磨工艺。4、结束语水泥联合粉磨工艺增产节能是一个系统工程，为充分发挥系统生产潜力，大幅度提 产降耗，应重点做好以下各方面工作：4. 1稳定称重仓料位。实现对辘压机的过饱和喂料（前提是入称重仓的物料粒度不能 太小，粉状料要少，否则辘压机作功少）辘压机作功越多，利用率越高，整个粉磨系统 增产节电效果越显著。4. 2在入磨物料综合水份小，且循环提升机输送能力有一定富裕量吋（-般为辘压机 通过量的1.25-1.50倍），打散分级机内筛板缝宽