引言

某公司新礦山石灰石鎂含量高，產能有限，不能滿足當前提高熟料質量、產量的需求。恰好公司舊礦山擁有一定儲量的低鎂石灰石，易磨性好，按比例與新礦山搭配使用，不僅可以有效改善生料氧化鎂含量，還可滿足提產后燒成系統對生料的需求。但舊礦山石灰石破碎系統建于20世紀70年代，工藝設備落后，產量低，粉塵排放不符合當前環保要求，電氣控制系統落后，設備陳舊，閑置多年。公司決定對其進行升級改造。

（1）破碎工藝落后。原工藝流程為：中型1400mm×8000mm板式給料機→PF1414反擊式破碎機→DTII650mm皮帶輸送→二級反擊式破碎機→篩分→成品入庫，以反擊式破碎機作為破碎主機，入料粒度受到限制，大顆粒的原礦無法直接進入，制約正常生產。

（2）破碎產量低。原系統產能受到破碎主機的能力限制，產能為1000t/d，不能滿足新增2000t/d低鎂石灰石的要求。

（3）設備瀕臨淘汰。該系統建于20世紀70年代，主輔機設備如PF反擊式破碎機、中型板式給料機、皮帶機等設備已經是目前市場上的淘汰產品，破碎效率低、能耗大、備品備件缺失。

（4）粉塵排放不符合環保要求。原系統旋筒式水膜除塵器已經是淘汰設備，排放濃度高于30mg/Nm3。

（5）電氣控制系統落后，系統原電氣控制方式為現場單機控制，上下游設備之間無連鎖，無法實現中控操作。

2.1  流程優化

（1）不改變原生產線廠房結構的前提下優化工藝流程（見圖1）：保留原有混凝土受料槽；拆除中型破碎機改造基礎，滿足大型破碎機的安裝要求；拆除皮帶通廊內原皮帶機，安裝大規格皮帶輸送機；拆除二級破碎機及篩分設備。

圖1 優化后的破碎系統

破碎系統工藝方案優化為：重型GB1400mm×8500mm板式給料機→DCP1818單段錘式破碎機→DTII（A）B800×108m皮帶機→篩分→成品入庫，實現大顆粒原礦直接入破，減小原料制約，同時去掉二級破碎，成品篩分后直接入庫。

2.2  單段錘式破碎機替代反擊式破碎機

選用大產量主機提高生產線產量，DCP1818單段錘式破碎機替代原1400×1400反擊式破碎機，見表1，根據出料粒度可控臺時250～350t/h，破碎線產量提高到2000～2500t/d。

表1 單段錘式破碎機與反擊式破碎機技術參數對比

單段錘式破碎機和傳統的反擊式破碎工藝相比較，單段錘式破碎機只需一段破碎就可將采場運來的原石破碎成≤40mm的石料提供給下一道工序，這樣既可減少投資又可降低運轉費用。對破碎系統來說，只要被破碎礦石的物理性質適合（抗壓強度≤150 MPa），選用單段錘式破碎機投資省，管理、操作、維修方便，并能改善勞動強度。

2.3  輔機設備全部更新

（1）原板喂機設備落后，且長期閑置被整個受料槽物料長期掩埋擠壓，銹蝕嚴重已不能使用，更換為新型的重型板式給料機GB1800mm×8500mm，輸送能力300t/h以上，采用變頻器控制，節約能耗。

（2）原TD75型B650×108m入庫輸送皮帶機更換為DTII（A）B800×108m皮帶機，滿足300t/h以上輸送能力要求；成品倉頂可移動皮帶機原帶寬650mm，為滿足生產線恢復后的輸送量，更換為帶寬800mm可逆可移動皮帶機，電機全部采用YE3新型節能電機。

（3）將原破碎機室已損壞行車（能力15t）更換為單梁起重機（能力20t），滿足破碎機轉子檢修及破碎室內其他設備的檢修。

（4）選用新型除塵設備，滿足生產線的大氣排放標準。

（5）電氣系統統一優化，消除隱患，現場單機控制方式改為中控遠程集中控制。新建設配電室及中央控制室，電源引自自有降壓站6 kV高壓柜，配電室設變壓器室：S11-2000/6kV/0.4kV干式變壓器一臺（兼顧2#破碎線630 kVA、3#破碎線500 kVA）；高壓配電室：進線柜一臺、變壓器開關柜一臺、高壓電機開關柜一臺、水阻柜一臺；低壓配電室：4臺GGK柜、直流屏一臺；弱電配電室：PLC控制柜1臺及UPS電源一臺。

3.1  應用植筋工藝重塑破碎機基礎

原反擊式破碎機基礎不符合新設備要求，為了充分利用原落料口及最小限度改動破碎機室，按照新設備基礎圖尺寸，應用地面打孔植筋工藝，在原基礎上進行改造。新破碎機地腳螺栓較長，現場做高度1100mm混凝土臺基礎，滿足新破碎機地腳螺栓下探要求。此項植筋改造相比大規模重建基礎，節約土建資金14萬元，至少節省工期40天。

3.2  通廊地面鋪設整體鋼結構框架固定成品皮帶機

原入庫皮帶機通廊為磚混結構，通廊地面為預制槽型板結構，厚度僅50mm，無法使用膨脹螺栓固定新皮帶機基礎。為充分利用原通廊，安裝皮帶機時使用［200槽鋼，做寬度800mm梯形整體基礎架鋪設整個通廊，基礎架與原基礎埋件連接固定，新皮帶機支腿直接固定在整體槽鋼架上，安全牢固，解決了原基礎無法使用問題，避免了重新制作鋼結構通廊，節省鋼構通廊資金30余萬元，節省工期45天。

3.3  選取新型除塵濾材降低排放

原破碎系統旋筒式水膜除塵器，目前已經是淘汰設備。根據本地環保要求，新增除塵設備的排放濃度小于10mg/Nm3，因場地限制在不改變除塵器外形規格的情況下，采用改進型袋式除塵器（見圖2）。濾料采用超細針刺氈，其迎塵面纖維層采用海島纖維，下層由規格0.8dtex×51mm（30%）和1.3dtex×51mm（70%）的兩種超細纖維組成，基布采用高強低伸型長絲基布，制成針刺氈后再經拒水防油浸漬熱定型整理，最后壓光成氈。該濾料的優點是每平方米克重相同的情況下，濾料纖維的分布程度更加均勻，有利于灰塵在濾袋上的均勻分布，增加收塵效率。在采用新型濾料的同時，除塵器內部加裝導流、擋流板，改善了氣流上升速度，煙氣的流動方向與粉塵的沉降方向垂直，實現了除塵器內部煙氣和粉塵的均勻分布，達到了兩個目標：除塵器箱體內同一水平面上的氣流上升速度基本相同，使煙氣在除塵器箱體內的氣流分布均勻；除塵器箱體內煙氣中的粉塵濃度分布均勻，確保了粉塵在除塵器濾袋上的分布均勻，提高了除塵面積的有效利用率，相同過濾面積的情況下，排放濃度更低。

該項目2019年2月開始施工，6月投產并達到技改要求：0～40mm高鈣石灰石小時產量穩定在260～320t之間，日均產量2 200 t；該項目利用原系統的生產廠房，并在原有設備基礎上巧妙改造利用，節省土建等基礎設施投資260余萬元，節省施工周期3.5個月；現場單機控制改為集中控制后，崗位定員僅4人；改進型袋式除塵器排放煙氣的含塵濃度小于10mg/Nm3。升級改造后增加2000t/d以上40mm以下小粒徑石灰石，有效改善了原料易磨性，滿足了提高熟料產質量對原料的迫切需求。

作者：韓天雨，張博

來源：《山東魯碧建材有限公司》

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