技术 | ф1.8m×1.4m生料辊压机终粉磨系统的应用

某公司一线日产4000t熟料生产线，2003年建成投产。生料粉磨系统采用了两台ф4.6m×(10+3.5)m中卸烘干磨配套TLS3100组合式选粉机组成的闭路粉磨系统。随着窑系统产能的不断提高及相关政策发展，生料粉磨系统已不能适应目前生产形势，分析如下：

(1)不能满足国家相关政策要求。2013年10月1日，《水泥单位产品能源消耗限额》标准实施，要求可比熟料综合电耗限定值为≤64kWh/t；同时河北省自2014年开始组织清洁生产对标，要求可比熟料综合电耗≤60kWh/t。按以上两项政策， 需把可比熟料综合电耗控制在60kWh/t以下。该公司生料粉磨系统采用了管磨机，电耗高。如采用辊压机系统可将可比熟料综合电耗降至57kWh/t左右， 满足政策要求。按2014年水泥准入执行限额值要求，该公司生料制备工段电耗超出限额5.06kWh/t。而采用辊压机系统可将生料工序电耗降至21kWh/t以下， 满足要求(22kWh/t) 。同时可以合理利用峰谷电价，进一步降低生产成本，提高企业竞争力。

(2)经过十多年的使用，现有球磨设备老化，存在一定隐患，为了维持运转每年需要增加大量投资。

(3)“十二五”期间要求完成节标煤11.08万t。没有节能技改项目支撑，难以完成。

通过借鉴改造经验，结合对山东几家水泥公司生料辊压机终粉磨系统应用的实地考察，决定对该公司生料粉磨系统进行改造。

通过对比选择，该公司最终采用天津院设计、中材装备制造的RP180-140型辊压机配套立式动态选粉机组成的生料辊压机终粉磨系统，具体设备型号及参数见表1，工艺流程见图1。

表1 主要设备技术参数

图1 工艺流程图

如图1所示，系统工艺流程是：自原料配料库来的物料由皮带机(改造原有输送皮带)送入V选进行烘干。该皮带机上将增设除铁器、金属探测仪，当探测到金属异物时发出报警信号，气动三通阀动作后将含有金属异物的物料外排。不含金属异物的物料送入V选进行烘干后喂入辊压机进行挤压，经辊压机挤压后的物料由提升机送入V型选粉机；经V型选粉机分离出来的粗料由提升机送回稳流仓，继续循环辊压；细粉随气流进入动态选粉机，经动态选粉机分离后的粗粉进入斗提混合均匀后送回稳流仓，成品细粉随气流进人旋风分离器；经旋风分离器分离后的成品细粉通过斜槽送入生料均化库。

辊压机终粉磨系统利用窑尾预热器排出的废气作为烘干热源，出系统废气经收尘处理后，再经排风机、烟囱排入大气。粉磨系统停用时，窑尾预热器排出的废气经增湿塔增湿调质后直接进入窑尾袋收尘器，净化后的气体，经排风机、烟囱排入大气，烟气的正常排放浓度(标况下)≤10mg/m3。

3.1 问题分析

一线生料辊压机系统于2015年8月进入带料运行调试期。在调试过程中，系统整体运行良好，能够达到设计指标，但是较预期还有一定差距，其中对生产影响较大的几个问题如下：

(1)循环风机电流高。系统调试初期，循环风机进口阀门开到27％～30％，电流就能够达到100A，达到或略有超过额定功率1400kW，制约着系统的整体用风。通过对系统的标定，循环风机进口风量(标况)只有268257m3/h。

(2)皮带溜子堵料，影响系统正常运行。在系统调试阶段，调配库长皮带转入V选短皮带溜子经常发生堵料现象，不但增加了车间工人的劳动强度，在堵料严重时，还会导致系统停车，给正常生产组织和人均化库生料的质量稳定带来影响。

(3)动态选粉机电流高。在调试阶段，喂料总量220t/h，动态选粉机运行给定频率34Hz左右，其电流就能够达到280～290A，短时间甚至能够达到300A，严重制约着系统的产能发挥和灵活调整。

(4)入料斗提尾轮跳动过大。在系统投入生产后，入料斗提尾轮及配重经常会发生不规则的跳动现象，且幅度较大，运行一周后，配重支架弯曲变形，在更换支架并加固后跳动持续，威胁系统安全运行。

3.2 原因查找及解决

(1)对风机检查，发现进口阀门叶片角度存在差异，且双进口两侧阀门叶片角度也不一致。利用定检机会对双进口两侧阀门角度一致性进行调整，问题没解决。经再次检查，查阅相关资料，判断风机进口阀门装反，导致进入风机的气流方向与风机转子的转向相反，从而使风机电流异常。利用停车对阀门进行反向后，风机恢复正常。现阀门开度一般保持在60％左右，风机电流(78±1)A，功率1200kW。经标定，系统风量能够达到(标况下)360000m3/h，能满足生产需求，且存在较大的调整空间。

(2)测量调配库长皮带转入V选短皮带溜子的倾斜角度，只有45°左右。此溜子原设计为50°，判定在溜子的安装过程中，没有完全按照图纸施工，导致堵料。为此，将溜子的底板割开，角度调整至50°焊好，并在底板上铺设一层不锈钢板以增加溜子内部的光滑度。通过以上措施，堵料问题得到了解决。

(3)动态选粉机电流高，对其内部进行检查，未发现异常。对动选锥部补风口进行多次调整，效果不明显。经分析，在选粉机出口处，有一处明显的扩口，此处的粉尘会因风速突然降低导致降落，再随出转子气流二次扬起，形成局部内循环，导致动选内部含尘浓度偏高，且分布不均匀。发现问题后，维修人员配合利用弧形铁板对扩口处进行封堵，使选粉机壳体与出风管达到均匀过渡，解决了粉尘内部循环的问题。针对系统循环量大，选粉机含尘浓度偏高的问题，在V选至动选的连接管道上，增加一个ф1000mm的补风阀，从而既能保证动态选粉机的风量，又能减少进入动选的粗粉含量，系统循环量得到降低。通过以上手段，选粉机电流高问题得到解决，现正常运行给定频率38～39Hz，电流230～240A。

(4)通过对入料斗提的观察发现，进入斗提的物料有明显偏心现象，于是对斗提进料口偏料侧进行部分封堵，但效果不明显，尾轮跳动问题还是时有发生。查阅设计图纸，发现出V选入斗提溜子设计为倾斜布置，进入斗提的物料在重力惯性作用下，冲到机尾外壳的侧壁上，导致斗子中的物料严重不平衡。后对此溜子进行了重新设计，将倾斜布置改为直角转向布置，从而改变物料进入方向。改造完成后，斗提尾轮再未发生跳动现象，至今运行平稳。

从2015年8月至今，按盘库数计算，生料辊压机系统台时能够达到283t/h。在生产低碱熟料时，由于石灰石质量好，物料整体易磨性得到改善，台时能够达到300t/h以上。单开辊压机系统吨产品电耗小于16kWh/t，超出改造前的预期目标。

由于窑系统的实际产量能达到6000t/d以上，按料耗1.5计算，每天需消耗生料9000t。1.8m×1.4m辊压机终粉磨系统每天可生产生料6960t左右，还有2140t的生料需要通过保留的中卸磨进行补充。按现台时200t/h计算，中卸磨系统每天运行10h，利用当日22：00至次日6：00的8h谷电加上6：00至8：00的2h平电，可基本保持生料均化库位保持不变。在投资最少的基础上，保证了公司的效益最大化，给其它双中卸磨系统配套窑系统的生产线提供了改造和运行的实践经验。

作者：张志强，唐丽娜

来源：《河北金隅鼎鑫水泥有限公司二分公司》

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