岐山水泥厂采用的是西安建筑科技大学粉体工程研究所设计的Φ2.5m×42m回转窑生产线和X.L系列三旋三钵预分解室喷射式立筒预热器系统。回转窑设计产量为10.5t/h,年产10万t 425号普通硅酸盐水泥。生料和水泥粉磨系统均由Φ2.2m×7.5m管磨机(电机功率380kW)和Φ2.0m旋风式选粉机(电机功率37+7.5=44.5kW组成圈流系统。管磨机一仓为阶梯衬板,二仓为平衬板。1995年5月试生产阶段,窑的标定台时产量达到14.03t,超过保证指标。生料磨台时产量达到28t,而水泥磨台时产量只有10t,小于设计指标12t/h,且细度经常跑粗,磨机单位电耗达34.62kWh/t。严重影响了企业的经济效益。
1 问题分析
该磨机转速为21.4r/min,有效内径2.1m,有效长度7.2m,其中一仓长度为3.2m,有效容积11.08m3。二仓长度为4m,有效容积13.84m3。选粉机转速206r/min。磨内风速1m/s,熟料升重1400～1520g/L,入磨最大粒度达35mm。
(1)改造前一仓的填充率为30.48%,低于二仓的36.13%。停磨打开人孔观察可看到一仓球面低于二仓段面,且隔仓板中心圆孔篦条间隙太大(15～20mm),有一小部分大颗粒窜到二仓成为顽石,二仓钢段因质量小无法粉碎大颗粒,严重影响二仓的研磨能力。(2)选粉机主轴转速太低,致使水泥细度跑粗,通过调节风量,水泥细度仍然跑粗。(3)入磨粒度太大,大于15mm占34.62%,是影响磨机产量的主要原因。(4)作为混合材的水淬渣呈玻璃状,十分难磨。
2 改造措施
基于上述分析,决定熟料入磨前增加一台功率15kW的PEX-150×750颚式破碎机,使入磨粒度最大为25mm;调整一、二仓球、段填充率,使一仓高于二仓;把隔仓板中心圆孔篦条间隙减小至10mm,避免大颗粒窜入二仓;选粉机主轴转速由206r/min提高到250r/min。改造后最佳的级配方案见表1。
表1 改造前后一、二仓研磨体最佳添加量对比
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时间 |
一仓(mm/t) |
平均球径(mm) |
填充率(%) |
二仓(mm/t) |
填充率(%) | ||||||||
|
改造前 |
Φ100 |
Φ90 |
Φ80 |
Φ70 |
Φ60 |
Φ50 |
73.62 |
30.48 |
20×25 |
35×40 |
25×35 |
36.13 | |
|
1.2 |
2.5 |
3.2 |
3.8 |
2.7 |
1.8 |
|
22.5 |
| |||||
|
改造后 |
Φ100 |
Φ90 |
Φ80 |
Φ70 |
Φ60 |
Φ50 |
70.94 |
32.09 |
20×25 |
35×40 |
25×35 |
30.51 | |
|
0.6 |
2.1 |
3.7 |
3.9 |
3.2 |
2.5 |
|
19.0 |
| |||||
增加颚式破碎机之后的熟料筛析结果见表2(因现场无>15mm的筛,故>15mm的熟料未再分级)。技改后产量、细度实测结果列于表3。技改前后磨机单位产量电耗列于表4。
表2 改造前后熟料粒度筛析对比
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粒度(mm) |
≥15 |
15～7 |
7～5 |
5～0.9 |
0.9～0 | |
|
重量百分比（％） |
改造前 |
34.62 |
29.33 |
7.54 |
17.62 |
10.89 |
|
改造后 |
22.80 |
32.00 |
9.70 |
19.90 |
15.60 | |
表3 技改前后产量细度实测结果对比
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项目 |
磨机产量（t/h） |
磨尾细度
0.080mm筛余（％） |
粗粉细度
0.080mm筛余（％） |
水泥细度
0.080mm筛余（％） |
选粉效率（％） |
循环负荷（％） |
|
改
造
前 |
10 |
22 |
70 |
8 |
91.32 |
29.17 |
|
12 |
25 |
84 |
16 |
85.52 |
88.88 | |
|
12 |
51 |
85 |
14 |
84.05 |
100.00 | |
|
改
造
后 |
14.5 |
28 |
58 |
6.4 |
75.60 |
72.00 |
|
14.5 |
32 |
60 |
8 |
72.85 |
85.70 | |
|
14.5 |
38 |
62 |
9 |
66.46 |
120.00 |
表4 技改前后球磨机加破碎机单位产量电耗
|
项目 |
技改前 |
技改后 |
变化率（％） |
|
磨机产量（t） |
10 |
14.5 |
+45 |
|
装机功率（kW） |
380 |
395 |
+3.9 |
|
实际消耗功率（kW） |
346.23 |
333.75 |
-3.6 |
|
单位电耗（kW/t） |
34.62 |
23.02 |
-33.51 |
从表3、表4可看出,技改后,磨机的产量由10t/h增加到14.5t/h,电耗由34.62kWh/t下降到23.02kWh/t,下降为33.51%,且水泥细度提高,达到增产节能的目的。
3 结束语
采用熟料入磨前加破碎机降低入磨物料粒度,调整一、二仓填充率和级配,使一仓填充率大于二仓填充率,缩小隔仓板中心圆孔篦条间隙,提高选粉机主轴转速等措施是提高粉磨系统产量的有效途径,已使岐山水泥厂水泥磨产量由10t/h提高到14.5t/h,电耗由34.62kWh/t降低到23.02kWh/t,取得了较好的节能、增产效果。