引言

某公司5000t/d熟料預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線，水泥制成工序配置兩套由160-140輥壓機(jī)+JVX3000靜態(tài)氣流分級(jí)機(jī)+L-SEP3250動(dòng)態(tài)選粉機(jī)+ф4.2m×13m雙倉管磨機(jī)組成的雙閉路半終粉磨系統(tǒng)。2020年秋季該系統(tǒng)生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥，產(chǎn)量經(jīng)常在230-130t/h范圍內(nèi)波動(dòng)，波動(dòng)范圍達(dá)100t/h。面對(duì)這種異常狀況，我們進(jìn)行技術(shù)分析，找出原因并實(shí)施了整改措施。本文對(duì)此事故的處理進(jìn)行總結(jié)，以資參考。

某公司兩套水泥半終粉磨系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)備配置見表1，工藝流程見圖1。

(1)2020年入秋以來，該系統(tǒng)生產(chǎn)P·O42.5級(jí)水泥，輥壓機(jī)工作輥縫撐不開，主電機(jī)運(yùn)行電流低。該粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量在230～130t/h范圍內(nèi)波動(dòng)，相差100t/h左右。

(2)為了降低水泥成品標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，提高P·O42.5級(jí)水泥施工性能，在配料時(shí)將?；郀t礦渣配比增加至8％，輥壓機(jī)擠壓做功能力進(jìn)一步下降。

3.1 原料性能與配比的變化

面對(duì)這樣一個(gè)嚴(yán)重的問題，分析中發(fā)現(xiàn)只有物料存在大的可變性，我們把焦點(diǎn)放到了物料上。對(duì)比公司近段時(shí)間生產(chǎn)所需原料的情況(見表2)，只有熟料和礦渣存在一定的變化。

表2 P·O42.5級(jí)水泥物料配比

近一段時(shí)間以來，熟料結(jié)粒較差，時(shí)常出現(xiàn)細(xì)顆粒與粉狀料；?；郀t礦渣本身就細(xì)，還增加了配料比例，從7％上調(diào)至8％，在一定程度上惡化了生產(chǎn)。眾所周知，輥壓機(jī)擠粗不擠細(xì)，對(duì)入機(jī)物料粒徑及分布有較高的要求，即擠壓粗顆粒物料效果好，處理細(xì)顆粒或粉狀物料效果差。當(dāng)熟料結(jié)粒較差，細(xì)顆粒與粉狀料（如飛砂料）較多時(shí)，進(jìn)入輥壓機(jī)會(huì)引起偏輥與嚴(yán)重漏料，擠壓做功能力差，輥壓機(jī)主電機(jī)電流會(huì)有較大的下降，從而降低系統(tǒng)的產(chǎn)量。

3.2 熟料顆粒級(jí)配變化對(duì)粉磨過程影響的驗(yàn)證

為了驗(yàn)證熟料顆粒級(jí)配變化對(duì)粉磨過程的影響，我們采用不同篩孔尺寸的套篩進(jìn)行檢測(cè)，并將熟料顆粒級(jí)配變化與系統(tǒng)產(chǎn)量以及粉磨電耗的變化對(duì)應(yīng)起來，詳見表3。

表3 熟料顆粒級(jí)配變化與系統(tǒng)產(chǎn)量及粉磨電耗的對(duì)應(yīng)關(guān)系

輥壓機(jī)聯(lián)合(半終)粉磨系統(tǒng)中，預(yù)粉磨段輥壓機(jī)擠壓做功能力的發(fā)揮非常重要，其中，對(duì)入機(jī)物料顯著的影響因素取決于熟料中的顆粒組成。一般來講，熟料顆粒15～30mm所占比例越多越好，應(yīng)達(dá)到80％以上。即粗顆粒物料比例多，輥壓機(jī)擠壓做功能力良好且穩(wěn)定。入機(jī)物料越細(xì)，顆粒粒徑越小，輥壓機(jī)擠壓做功能力越差。

由表3數(shù)據(jù)中可以看出一定的規(guī)律，當(dāng)熟料套篩中<2.36mm篩孔的篩余>25％時(shí)，細(xì)顆粒所占比例偏多的前提下，輥壓機(jī)預(yù)粉磨段擠壓做功能力大打折扣，主電機(jī)出力不足。以10月5日1#磨輥壓機(jī)為例，入機(jī)熟料顆粒分布合理，輥壓機(jī)主電機(jī)運(yùn)行電流達(dá)70A(主電機(jī)出力90％)，P·O42.5級(jí)水泥系統(tǒng)產(chǎn)量達(dá)到205t/h，粉磨電耗只有28.9kWh/t。由以上分析得知，未經(jīng)有效擠壓的細(xì)粉物料由輥壓機(jī)輥縫與輥邊緣泄漏，直接進(jìn)入管磨機(jī)導(dǎo)致粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量明顯下降，磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷增加，成品比表面由正常時(shí)的345m2/kg降至320m2/kg。由此可見，入機(jī)物料顆粒級(jí)配（尤其是熟料粒徑)）對(duì)預(yù)粉磨段輥壓機(jī)擠壓做功影響極大，合理的物料粒徑分布是提高輥壓機(jī)擠壓做功的主要因素之一。

當(dāng)入機(jī)物料過細(xì)時(shí)，輥壓機(jī)下料波動(dòng)引起輥壓機(jī)電流波動(dòng)大，現(xiàn)場(chǎng)輥壓機(jī)振動(dòng)大，嚴(yán)重時(shí)輥壓機(jī)出現(xiàn)塌倉現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水泥粉磨系統(tǒng)運(yùn)行，導(dǎo)致P·O42.5級(jí)水泥產(chǎn)量明顯下降，電耗顯著增加。

3.3 易磨性比熟料更差的礦渣帶來的影響

水泥配料中引入易磨性比熟料更差的礦渣，同樣導(dǎo)致輥壓機(jī)擠壓做功能力下降。當(dāng)較細(xì)顆粒狀礦渣經(jīng)過輥壓機(jī)時(shí)，由于粒徑小，其中尚含有一定比例的細(xì)粉，輥壓機(jī)對(duì)其不易產(chǎn)生有效的擠壓做功，容易造成從工作輥縫與輥邊緣漏料。部分經(jīng)輥壓機(jī)輥縫與邊緣泄漏的礦渣顆粒通過V選導(dǎo)流板，被氣流直接帶入管磨機(jī)，增加了管磨機(jī)的粉磨負(fù)荷。在磨內(nèi)研磨體粉磨能力一定的前提下，易磨性比熟料更差的礦渣入磨，打破了磨內(nèi)倉室之間粉磨平衡，導(dǎo)致出磨物料細(xì)度偏粗，成品比例少，循環(huán)負(fù)荷增大，最終結(jié)果是系統(tǒng)產(chǎn)量下降，粉磨電耗上升。

從上文的分析來看，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)熟料粒徑分布發(fā)生變化，細(xì)顆?；蛘叻蹱钍炝显龆鄷r(shí)，輥壓機(jī)預(yù)粉磨段做功能力下降，系統(tǒng)產(chǎn)量則明顯降低，粉磨電耗上升。那么，減輕熟料顆粒級(jí)配變化幅度，處理其變化帶來的不利影響，是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

4.1 減輕熟料顆粒級(jí)配變化幅度

(1)提高熟料結(jié)粒能力。從配方設(shè)計(jì)，中控操作以及窯速設(shè)置等工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有效減少“飛砂料”細(xì)顆粒，確保入機(jī)熟料顆粒級(jí)配中15～30mm的粗顆粒比例。

(2)及時(shí)掌握輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)不同熟料庫的不同粒徑熟料實(shí)施搭配；充分利用熟料庫下為粉磨配料設(shè)置的3臺(tái)熟料秤，通過調(diào)整每臺(tái)秤的用量，改善熟料離析程度。

4.2 高輥壓機(jī)運(yùn)行壓力和調(diào)整輥縫

為了消減熟料顆粒級(jí)配變化帶來的影響，將輥壓機(jī)的壓力由正常生產(chǎn)的8MPa加至10MPa，將輥壓機(jī)原始輥縫從20mm降至15mm，輥壓機(jī)主電機(jī)擠壓出力相對(duì)增加5A左右，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量相應(yīng)提升15t/h左右。這種處理方式可能會(huì)加劇輥壓機(jī)振動(dòng)，值得注意。

4.3 規(guī)范對(duì)輥壓機(jī)的控制

為了使輥壓機(jī)處于穩(wěn)定良好的擠壓做功狀態(tài)，我們加強(qiáng)了對(duì)操作人員的培訓(xùn)，對(duì)人機(jī)物料及系統(tǒng)中其他參數(shù)提出了具體要求，詳見圖2。

圖2 輥壓機(jī)穩(wěn)定良好的擠壓做功狀態(tài)對(duì)物料及其他參數(shù)要求

4.4 其他措施

(1)防止或減少偏輥現(xiàn)象發(fā)生，確保物料循環(huán)量的穩(wěn)定；

(2)利用好不同粒徑套篩對(duì)熟料粒徑的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，適時(shí)調(diào)整輥壓機(jī)工作輥縫；

(3)定期檢查輥壓機(jī)側(cè)擋板間隙的變化，將細(xì)顆粒或粉狀物料從工作輥縫與側(cè)擋板處泄漏的影響降到最低；

(4)優(yōu)化調(diào)整磨內(nèi)研磨體級(jí)配，合理調(diào)整磨內(nèi)風(fēng)速。

眾所周知，輥壓機(jī)聯(lián)合(或半終)粉磨系統(tǒng)中，水泥成品主要來源于管磨機(jī)段，作為第二段的管磨機(jī)，磨內(nèi)磨細(xì)功能非常重要。在磨內(nèi)研磨體級(jí)配調(diào)整過程中，放大了管磨機(jī)一倉研磨體規(guī)格，提高一倉研磨體粉碎能量以及放寬一倉研磨體對(duì)入磨易磨性較差物料實(shí)施粗處理的適應(yīng)范圍。鑒于入管磨機(jī)物料易磨性、粒徑的動(dòng)態(tài)變化，在原級(jí)配基礎(chǔ)上增加ф50mm與ф60mm兩級(jí)鋼球，增大一倉粗處理能力。同時(shí)在磨內(nèi)二倉增加了ф15mm以及ф12mm兩個(gè)規(guī)格鋼球，提高研磨體總表面積，確保二倉磨細(xì)效果，實(shí)現(xiàn)管磨機(jī)兩倉粉磨平衡，增加出磨物料中成品的含量，為粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)節(jié)電創(chuàng)造條件。

與開路粉磨系統(tǒng)不同的是，閉路粉磨系統(tǒng)有一部分經(jīng)過成品選粉機(jī)分級(jí)后的粗顆粒物料回到管磨機(jī)，要使其得到較好的研磨，磨內(nèi)風(fēng)速不宜過高。一般來講，閉路管磨機(jī)磨內(nèi)風(fēng)速與磨尾負(fù)壓以及通風(fēng)量成正比關(guān)系。即磨尾收塵風(fēng)機(jī)用風(fēng)量越大，磨尾負(fù)壓越大，磨內(nèi)風(fēng)速越高，磨內(nèi)物料流動(dòng)速度越快，出磨物料粒徑越粗，成品含量越少，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷越大，越不利于系統(tǒng)增產(chǎn)與節(jié)電。

通過合理調(diào)整磨尾風(fēng)機(jī)(變頻調(diào)速)用風(fēng)量，將磨內(nèi)凈空風(fēng)速由0.98m/s降至0.86m/s，出磨物料45μm篩余由39％降至32％以下，比表面積由220m2/kg增至260m2/kg，出磨物料成品含量大幅度提高，循環(huán)負(fù)荷顯著降低，系統(tǒng)產(chǎn)量顯著提高，粉磨電耗降低。

面對(duì)熟料粒徑分布發(fā)生變化對(duì)粉磨能效的影響，減輕熟料顆粒級(jí)配變化幅度，處理其變化帶來的不利影響，是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。具體對(duì)策是：調(diào)整進(jìn)入粉磨系統(tǒng)物料的顆粒級(jí)配，調(diào)整擠壓輥輥縫和運(yùn)行壓力，調(diào)整管磨機(jī)研磨能力，提出嚴(yán)格的操作控制要求，使系統(tǒng)產(chǎn)量穩(wěn)定維持在較高位置，系統(tǒng)粉磨電耗由調(diào)整前的29.7kWh/t降至28.3kWh/t，降低了1.4kWh/t，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

作者：陶明亮

來源：《冀東水泥璧山有限責(zé)任公司》

微信公眾號(hào)：備件網(wǎng)（關(guān)注查詢更多資訊）

（本文來源網(wǎng)絡(luò)，若涉及版權(quán)問題，請(qǐng)作者來電或來函聯(lián)系！）