某公司5000t/d水泥生產(chǎn)線，生料制備系統(tǒng)配備ATOX50立磨。自2008年投產(chǎn)以來(lái)，長(zhǎng)期存在生料工序電耗高的問(wèn)題，2018年5月通過(guò)對(duì)立磨擋料圈高度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)在磨盤上方增加刮料板后，生料工序電耗由16kWh/t降低至15.5kWh/t左右。為進(jìn)一步提高立磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，降低生料工序電耗，2021年大修期間，公司組織實(shí)施了立磨提產(chǎn)降耗技術(shù)改造，采用新型低阻高效選粉機(jī)、低阻穩(wěn)料風(fēng)環(huán)、磨盤底層物料吹散裝置、磨內(nèi)流場(chǎng)優(yōu)化等新技術(shù)，對(duì)磨機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，改造前磨機(jī)部分運(yùn)行參數(shù)見表1。

表1 改造前立磨部分運(yùn)行參數(shù)

該公司立磨原配置的選粉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速偏高，選粉面積偏小，處理能力不足，造成分級(jí)效率低，內(nèi)循環(huán)量大，存在物料過(guò)粉磨現(xiàn)象；噴口環(huán)導(dǎo)流板角度偏大，風(fēng)速高，導(dǎo)致其運(yùn)行阻力大；磨機(jī)進(jìn)風(fēng)管道存在水平段，容易堆積物料，導(dǎo)致阻力增加，磨機(jī)通風(fēng)量減小；吐渣口密封不嚴(yán)，漏風(fēng)嚴(yán)重。針對(duì)上述問(wèn)題，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性改造。

2.1 選粉機(jī)結(jié)構(gòu)改造

為增加選粉機(jī)選粉面積，提高處理能力，保留選粉機(jī)原有傳動(dòng)裝置，重新設(shè)計(jì)選粉機(jī)，籠形轉(zhuǎn)子采用新型高效低阻轉(zhuǎn)子葉片，靜葉片改造為新型氣室型渦流二次分級(jí)靜葉片?；\形轉(zhuǎn)子經(jīng)初步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子直徑增加到Φ6000mm，轉(zhuǎn)子高度增加到3200mm。改造后的選粉機(jī)結(jié)構(gòu)更可靠更合理，分級(jí)力場(chǎng)更加穩(wěn)定，同時(shí)也增大了選粉機(jī)轉(zhuǎn)子表面積以達(dá)到提高處理能力和分級(jí)效率的目的，有利于選粉機(jī)性能的發(fā)揮。

采用具有預(yù)分離功能的氣室型靜葉片，使進(jìn)入選粉區(qū)域的粗物料預(yù)先分離出來(lái)，沿著靜葉片向下經(jīng)錐體進(jìn)入磨盤重新研磨，并把切向進(jìn)入分級(jí)區(qū)域的細(xì)粉物料分開，粗細(xì)顆?；ハ嗖桓蓴_，降低了進(jìn)入動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的粉塵濃度，提高了選粉效率，見圖1。

圖1 新型高效低阻選粉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)際圖

2.2 磨內(nèi)流場(chǎng)優(yōu)化

磨內(nèi)氣體自下而上流動(dòng)，分級(jí)室內(nèi)的水平渦流易受到顆粒相的擾動(dòng)，因此選擇合理的導(dǎo)流角度和控制最佳的氣流速度是保證選粉機(jī)水平渦流分級(jí)，降低磨內(nèi)壓差的重要措施。分級(jí)室殼體傾斜角過(guò)大會(huì)使含料氣體進(jìn)入轉(zhuǎn)子時(shí)的速度上下分布嚴(yán)重不均勻。本次改造將分級(jí)室殼體傾斜角設(shè)計(jì)為70°，使得分級(jí)過(guò)程更穩(wěn)定，物料在提升過(guò)程中逐級(jí)地將粗細(xì)物料分離并將細(xì)粉高效率提升到選粉機(jī)進(jìn)行精確分選，避免物料在磨機(jī)內(nèi)部與選粉機(jī)之間進(jìn)行循環(huán)，使磨機(jī)內(nèi)部與選粉室內(nèi)流場(chǎng)更加合理，進(jìn)而達(dá)到降低磨機(jī)和選粉機(jī)間的壓力損失的目的。

2.3 增設(shè)粗顆粒靜態(tài)預(yù)分離裝置

為降低選粉機(jī)負(fù)荷，本次改造在中殼體和選粉室之間增加粗顆粒靜態(tài)預(yù)分離裝置。阻止大顆粒進(jìn)入選粉機(jī)，減少大顆粒物料進(jìn)入選粉機(jī)對(duì)細(xì)粉分選的干擾，減少壓損，降低進(jìn)入選粉機(jī)的粉塵濃度，從而提高選粉效率。

2.4 增加磨盤底層物料吹散裝置

物料在研磨后被磨輥帶起，落到磨盤上的物料在離心力作用下運(yùn)動(dòng)到噴口環(huán)，細(xì)顆粒被風(fēng)吹起并帶到選粉機(jī)分選，粗顆粒吹到磨盤上或落下進(jìn)入外循環(huán)。而磨盤料層下面有部分物料形成板結(jié)層沒(méi)有被吹起帶走。尤其是水分高、粘結(jié)性強(qiáng)的物料，其板結(jié)層更厚。這部分料層含有很多成品，如果不及時(shí)吹散帶走，必將反復(fù)碾壓并占據(jù)一定厚度，減少了新進(jìn)物料應(yīng)該占據(jù)的碾壓空間，降低了碾磨效率。本次改造中，在磨輥后增加底層物料吹散裝置，將磨輥底層細(xì)粉成品吹起松散后，物料很快被送走，避免了物料過(guò)粉磨，有利于優(yōu)化生料粒徑分布，增加產(chǎn)能。

從改造后運(yùn)行4個(gè)月情況看，磨內(nèi)壓差顯著降低，磨況穩(wěn)定性增強(qiáng)，立磨出口負(fù)壓由9000Pa降低至8000Pa，磨內(nèi)壓差由6000Pa降低至504000Pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)電流由1460A降低至1350A，主電機(jī)電流由180~2000A降低至140~1600A，生料工序電耗大幅降低。改造后技術(shù)參數(shù)見表2。技改效果如下：

（1）改造后生料工序電耗由15.2kWh/t降低至13.92kWh/t，生料工序電耗降低約1.28kWh/t。按公司年產(chǎn)生料260萬(wàn)t，電價(jià)0.63元/kWh計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)：260萬(wàn)t×0.63元/kWh×1.28kWh/t=209.664萬(wàn)元。

（2）技改后在配比基本相同的情況下選粉機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在30Hz就可保證細(xì)度合格，解決了細(xì)度跑粗問(wèn)題，且選粉機(jī)轉(zhuǎn)速較改造前降低3Hz，立磨喂料量由440t/h提高至460t/h。

（3）技改后料層厚度明顯降低，在確保喂料量460t/h，細(xì)度合格的情況下，研磨壓力僅需給定110000Pa左右，較改造前投料440t/h的情況下降低500Pa，說(shuō)明立磨還有一定的提產(chǎn)空間，同時(shí)磨機(jī)研磨壓力降低有利于立磨系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低維護(hù)成本。

該公司立磨節(jié)能降耗技術(shù)改造，采用新型低阻高效選粉機(jī)、低阻穩(wěn)料風(fēng)環(huán)、磨盤底層物料吹散裝置、磨內(nèi)流場(chǎng)優(yōu)化等粉磨新技術(shù)，改造周期短，投資回收期短，提產(chǎn)降耗效果顯著，是值得在水泥行業(yè)內(nèi)推廣的一項(xiàng)技術(shù)改造。

作者：獨(dú)傳新1，武浩1，耿衛(wèi)軍2，文知路1

來(lái)源：《1中材株洲水泥有限責(zé)任公司；2南京鉅力粉體工程科技研究所有限公司》

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