1 系統(tǒng)概況
冀東豐潤(rùn)有限責(zé)任公司現(xiàn)有一條2500t/d熟新型干法生產(chǎn)線，配有兩套閉路水泥粉磨系統(tǒng)（其配置如表1），于2005年11月開(kāi)始調(diào)試。調(diào)試初期兩套水泥磨系統(tǒng)運(yùn)行效果始終不太理想，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量偏低，選粉機(jī)內(nèi)有積灰。經(jīng)過(guò)對(duì)水泥磨系統(tǒng)生產(chǎn)情況的連續(xù)觀察，分析認(rèn)為是入O-Sepa選粉機(jī)的供風(fēng)量不足且風(fēng)含塵濃度過(guò)高所造成。為此，決定對(duì)選粉機(jī)供風(fēng)進(jìn)行技改。技改前正常操作時(shí)各點(diǎn)參數(shù)如表2。
表1 水泥粉磨系統(tǒng)主要配置
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設(shè)備名稱(chēng) |
規(guī)格參數(shù) |
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磨機(jī) |
規(guī)格Φ4m×13m，生產(chǎn)能力80t/h（P.O 42.5；比表面積≥350m2/kg）；裝球量：191t；主電機(jī)2800kW |
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選粉機(jī) |
O-Sepa（N－2000型）；生產(chǎn)能力60~100t/h；最大喂料量300t/h；成品比表面積320~360m2/kg |
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脈沖布袋式收塵器 |
PPW128－2×6，處理風(fēng)量＜140 000 m3/h過(guò)濾面積1 884 m2；過(guò)濾風(fēng)速1.2 m/min |
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主排風(fēng)機(jī) |
流量120000m3/h，全壓8000Pa |
表2 技改前正常操作時(shí)的各點(diǎn)參數(shù)
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項(xiàng)目 |
參數(shù)值 |
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磨機(jī)出口壓力/Pa |
-1300～-1450 |
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選粉機(jī)出口壓力/Pa |
-2750～-2850 |
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袋收塵出口壓力/Pa |
-4550 |
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系統(tǒng)風(fēng)機(jī)閥門(mén)開(kāi)度/% |
32 |
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磨機(jī)喂料量/t |
58 |
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選粉機(jī)轉(zhuǎn)速/（r·min-1） |
138 |
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比表面積/（m2·kg-1） |
355 |
2 問(wèn)題跟蹤及分析
2.1問(wèn)題跟蹤
經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)象跟蹤、數(shù)據(jù)采集和停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)該水泥粉磨系統(tǒng)存在以下主要問(wèn)題：
（1）N2000型O-Sepa選粉機(jī)的一、二次風(fēng)通風(fēng)道經(jīng)常積灰嚴(yán)重，使風(fēng)道通風(fēng)不暢，導(dǎo)向葉片間隙有大量積灰，部分嚴(yán)重的已被積灰糊死，且人工清掃處理后，短時(shí)間內(nèi)積灰又粘附在導(dǎo)向葉片之間。
（2）入O-Sepa選粉機(jī)的一次風(fēng)閥門(mén)前也連續(xù)發(fā)生堵料現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)將近一半的管道截面被堵死。
（3）選粉機(jī)回粉取樣分析時(shí)發(fā)現(xiàn)其中含有大量的成品，選粉機(jī)選粉效率僅為40%～50%，對(duì)應(yīng)的循環(huán)負(fù)荷率高達(dá)400%左右。每次停磨進(jìn)入檢查時(shí)均發(fā)現(xiàn)一倉(cāng)內(nèi)堆積有過(guò)多回粉，甚至部分回粉停磨后可沖到二倉(cāng)。
（4）磨機(jī)工況不穩(wěn)定，經(jīng)常飽磨，并且磨尾伴隨著有大量吐渣，每班（8h）平均要清理2t左右排渣。入磨物料組分為熟料、石膏、礦渣、石灰石四組分生產(chǎn)P·O 42.5水泥時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量只有60 t/h，而且在不改變拉風(fēng)和選粉機(jī)轉(zhuǎn)速的前提下，成品比表面積忽高忽低，不易控制（成品控制指標(biāo)是≥350m2/kg）。
（5）開(kāi)大排風(fēng)機(jī)閥門(mén)，給選粉機(jī)增加風(fēng)量時(shí)，磨內(nèi)風(fēng)速也加大，回粉量會(huì)變得更多，比表面積下降。這樣選粉機(jī)需要更多的風(fēng)量與磨機(jī)風(fēng)速不要過(guò)大產(chǎn)生了矛盾。
2.2原因分析
（1）從O-Sepa選粉機(jī)選粉原理來(lái)看，有三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)“分散”、“分級(jí)”、“收集”。其中，“分散”指進(jìn)入選粉機(jī)的物料盡可能地拋散開(kāi)來(lái)，顆粒間形成一定的距離，并且撒料盤(pán)撒出的物料要形成均勻而連續(xù)的料幕；“分級(jí)”指物料分散后在選粉室有限的停留時(shí)間內(nèi)，利用各種形式的氣流進(jìn)行分選，把物料中的粗、細(xì)顆粒盡量分開(kāi)并送到各自出口；“收集”指選粉機(jī)捕捉粗粉和細(xì)粉的能力。而上述三個(gè)技術(shù)方面的實(shí)施，均離不開(kāi)充足并有效的通風(fēng)這一前提。比如我公司的N2000型O-Sepa選粉機(jī)的理論通風(fēng)量要求在2000m3/min，并且一次風(fēng)量應(yīng)為70%，量應(yīng)為20%，三次風(fēng)量應(yīng)為10%。
我們分析造成水泥磨選粉機(jī)選粉效率低的主要原因是入選粉機(jī)的一、二次風(fēng)量不足，造成單位體積氣體含塵量過(guò)高，有效的風(fēng)量不能帶動(dòng)過(guò)多的水泥顆粒，在轉(zhuǎn)子與導(dǎo)流葉片的分級(jí)區(qū)內(nèi)不能形成穩(wěn)定氣流，所以在一次風(fēng)管道內(nèi)積灰嚴(yán)重；風(fēng)管積灰后通風(fēng)面積減小，使得單位體積含塵量進(jìn)一步加大，造成導(dǎo)向葉片間隙積灰，從而使選粉機(jī)的選粉效果大幅度降低。
上面提過(guò)此種選粉機(jī)只有在物料能均勻的分散在分級(jí)空間內(nèi)才能有效發(fā)揮其選粉分級(jí)作用，這就要同時(shí)滿足兩個(gè)條件，一是撒料要連續(xù)且均勻，二是應(yīng)有足夠的風(fēng)量把分散后的物料“浮”起來(lái)。往往我們只注重分散而忽視了風(fēng)量，導(dǎo)致入選粉機(jī)物料不能被有效“分級(jí)”，比表面積忽高忽低。操作員在這種情況下往往會(huì)一再的提高選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣不但不能有效的提高比表面積，反而是越提高轉(zhuǎn)速比表面積越低。因?yàn)檫x粉機(jī)轉(zhuǎn)速越快，形成的離心力也越大，由于單位體積含料量過(guò)高，物料分散不好，粒子受向心力不均且普遍偏小，來(lái)不及分級(jí)即成為粗粉，這樣回磨物料中含有大量合格成品。
（2）磨尾至選粉機(jī)的一次風(fēng)管道上原有一個(gè)Φ600 mm圓形補(bǔ)風(fēng)門(mén)，用來(lái)調(diào)節(jié)選粉風(fēng)量和磨內(nèi)通風(fēng)，但經(jīng)實(shí)際情況驗(yàn)證，此補(bǔ)風(fēng)門(mén)進(jìn)風(fēng)量過(guò)小，既滿足不了N2000型O-Sepa選粉機(jī)的設(shè)計(jì)通風(fēng)量，又造成磨內(nèi)風(fēng)量大，物料流速快，使得磨尾大量吐渣。
3 改進(jìn)措施及效果
改造時(shí)，我們?cè)贠-Sepa選粉機(jī)的一次進(jìn)風(fēng)閥門(mén)兩側(cè)各開(kāi)了一個(gè)1 400 mm×250 mm的補(bǔ)風(fēng)口，用以補(bǔ)充選粉機(jī)通風(fēng)量，提高選粉效率，這樣既可給選粉機(jī)補(bǔ)充風(fēng)量又可適當(dāng)減小磨內(nèi)風(fēng)量，降低物料流速。同時(shí)，對(duì)中控室操作方法也進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整。
實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，技改調(diào)整措施取得了理想的效果，與技改前相比臺(tái)時(shí)產(chǎn)量有了明顯的提高，目前可穩(wěn)定在80t/h（相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表3）。
表3 冀東豐潤(rùn)公司#1水泥磨系統(tǒng)技改前后參數(shù)對(duì)比
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運(yùn)行參數(shù) |
技改前 |
技改后 |
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臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/（t·h-1） |
65 |
78～80 |
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水泥品種和等級(jí) |
P·O42.5 |
P·O42.5 |
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入磨物料配比 |
相同 |
相同 |
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排風(fēng)機(jī)閥門(mén)開(kāi)度/% |
32～40 |
50～52 |
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出磨斗提電流/A |
45～50 |
34～37 |
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磨音/dB |
136 |
140 |
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出磨壓力/Pa |
-1300～-1450 |
-550～-650 |
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選粉機(jī)轉(zhuǎn)速/（r·min-1） |
120～130 |
108～118 |
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選粉機(jī)出口壓力/Pa |
-2300～-2500 |
-2500～-2650 |
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選粉效率/% |
40～50 |
74～77 |
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循環(huán)負(fù)荷率/% |
350～400 |
115～130 |
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磨尾排渣/（t·h-1) |
1～1.2 |
0.1 |
數(shù)據(jù)為在設(shè)備和入磨物料正常情況下，相同的出磨水泥
350～360m2/kg比表面積要求時(shí)。
在#1水泥磨技改取得了較好效果后，我們對(duì)#2水泥磨也進(jìn)行了同樣技改；改造后水泥磨產(chǎn)量也能穩(wěn)定達(dá)到80t/h，技改效果同樣令人滿意。