水泥闭路粉磨系统的提产改造
水泥闭路粉磨系统的提产改造
引言
我公司水泥磨为两台江苏鹏飞3．8m×13m球磨机，不带预粉碎系统。两套水泥粉磨系统均采用带O—Sepa高效选粉机的闭路粉磨工艺，磨机内部为三仓布置，第三仓均匀布置活化环，磨机单独配置磨内通风风机。由于人磨物料综合水分较高，磨内糊球现象较严重，台时产量一直较低，导致粉磨成本较高。根据实际情况，公司将两台水泥磨由原来的三仓磨改为双仓闭路磨，同时两台水泥磨分别采用不同的隔仓板，优化磨内衬板结构，优化磨球级配，经过实际运行，两台磨产质量均有较大幅度的提高。
1存在的问题及原因分析
我公司两台水泥磨均采用三仓(表1)布局，隔仓板采用的高细筛分隔仓板，隔仓篦板篦缝10mm，中间筛网3mm。改造前，我公司水泥磨在实际运行中主要存在以下几方面的问题：
改造前磨机各仓长度及衬板结构(单位：mm)
(1)在粉磨P·C32．5R水泥时，由于人磨物料综合水分较高，磨内通风不良情况较严重，通风能力不能有效改善磨内粉磨工况。而在粉磨过程中，磨内水蒸汽不能及时排放，导致磨内温度升高，产生静电吸附在磨球及衬板的表面，产生缓冲层，降低了粉磨效率，同时加重糊球现象。
(2)磨内隔仓板篦缝易被堵塞，物料通过隔仓板时阻力增加，磨机一仓饱磨频繁，过粉磨现象比较严重。
(3)入磨物料平均粒度和最大粒度都较试生产阶段高，按照原有磨机钢球级配，一仓的破碎能力不够，磨机长期处于低产高耗水平运行。
2改进措施
2．1改进磨机仓结构
三仓球磨机闭路磨系统适用于人磨物料综合水分和粒度都较小的情况。而我公司的物料性质使该磨内结构不能满足实际生产要求，因此决定将这两台水泥磨均改为双仓磨结构，改造后水泥磨各仓长如表。
改造后各仓长度(单位：mm)
2．2改进磨机隔仓板
对于隔仓板来说，主要影响球磨机产量的因素在于篦板缝的排列方式及篦缝宽度。一般来说，出料篦板篦缝的宽度应比上级隔仓板宽2mm。一仓的篦缝宽度不宜过宽，闭路磨控制在10mm一14mm较为合适。篦缝的排列方式大体上分为同心圆、放射形、斜线形、多边形等。对于同心圆排列的篦缝，磨机在正常运行时，物料顺同心圆切线方向运动，物料速度比较快，不容易被堵塞；对于辐射形排列的篦缝，物料与其垂直运动，流速较慢，易被堵塞。
因此，我公司将两台磨机原有的两道隔仓板更换为一道带筛分装置的双层隔仓板，并将出料篦板作了相应改造，改造前两台水泥磨系统所采用的隔仓板及出料篦板规格尺寸。
改造后水泥磨隔仓板及出料篦板规格尺寸如表4所示。改造后的两台水泥磨隔仓板通孔率均在30％以上，因物料水分大而造成的篦缝糊料以及磨内通风不良等现象得以改善。
2．3优化磨内衬板结构
衬板在球磨机中主要起保护简体和提升磨球的作用，改善衬板的类型可对台时产量起到一定作用。改造后各仓长度及衬板结构如表5所示。
改造后各仓长及衬板结构(单位：inrn)
2．4优化磨球级配
在确定合理装载量的前提下，合理确定各仓磨球级配及平均球径是保证粉磨效率的前提条件。在实际生产中，大块物料需用球径较大的磨球冲击，小块物料适宜小磨球冲击，细颗粒物料应以小磨球或者小钢段进行研磨。当级配合理时，磨球对物料既有适当的冲击力，又有较多的冲击次数和较强的研磨能力，而且磨球间有合理的孔隙率，保证物料以适当的流速通过磨机，提高粉磨效率，节能降耗。磨球级配的优化情况如下：
(1)根据人磨物料的易磨性，综合水分，平均粒径和最大粒径，产品的细度要求和磨机的结构，性能及工艺流程等确定平均球径；平均球径过大，物料与磨球的接触面积小，产生比表面积的速度过低，产品细度较粗；平均球径过小，产品中粒度偏大的物料较多；
(2)选择合理的填充率，在冲击力足够的条件下，尽量增加磨球个数，增加磨球的冲击次数以获取高的粉磨效率。
(3)确定各仓磨球的平均球径。磨球平均球径应与入磨物料的粒度、硬度相适应，入磨物料粒度变大，则相应增加平均球径；应与成品细度控制指标相适应，平均球径与细度指标成正比；应与磨机的转速相适应，转速低时，离心力小，冲击力小，则相应增加平均球径；应与衬板类型相适应，不同衬板其带球能力是不一样的，当衬板带球能力低时，球的提升高度不够，冲击力小，应增大磨球平均球径；应与物料的易磨性相适应，物料难磨时，则相应降低平均球径，增加磨球的研磨能力，降低其冲击力；还应与物料在磨内的流速相适应，当物料流速过快时应适当降低磨球平均球径，减少研磨体之间的空隙，使物料在磨内的流速相对减慢，延长其在磨内的停留时间，以便得到充分的研磨。
P·C32．5R级水泥人磨物料综合水分为7％～8％，平均粒径为25rnm，最大物料达60mm左右。由此得出磨机需要的最大磨球球径为：D=28√d
式中：D一最大球的直径，mm；
D-磨机喂料的最大粒度，mm。
则D=．62mm
根据入磨物料熟料C2S矿物含量较多，综合水分较大，物料平均粒径和最大粒径都有增加等特点，在实际加球中适当地加入了直径mm的磨球，提高磨机一仓的平均球径。
在改造过程中，公司将原一二仓装载的直径50mm以上磨球进行了人工筛分并分别装袋，将原三仓装载的小磨球进行机械筛分，并分选出严重破损、变形的磨球，有效确保了磨球级配的准确性和合理性示。
3改造后的磨机运行状况
技术改造后的1号、2号水泥磨总体上运行比较平稳，磨机内通风效果较好，一定程度上改善了磨机因物料水分大造成的饱磨。但是改造后磨机在运行时，1号磨内物料的运动速度较快，磨机循环负荷较大，出磨提升机电流较高。同时，磨机承受物料喂料量波动所带来的不利影响的能力较改造前略有降低，磨机的刚性下降，对于操作上的大幅度调整较为敏感，磨机对相应调整作出的反应比较迅速，当发生饱磨时出磨提升机电流会迅速从高电流降到接近空载电流。
2号磨内物料的运动速度正常，磨机循环负荷较正常，出磨提升机电流较正常，磨机承受物料喂料量波动所带来的不利影响的能力较强，但是对于操作上的大幅度调整反应较慢，当饱磨时出磨提升机电流会缓慢下降。
较之前三仓闭路水泥磨系统，改造后的双仓水泥磨运行发生饱磨时磨电流反应均要略为滞后于出磨提升机电流。正常操作下，若l号水泥磨出磨提升机电流在数分钟内出现大幅度下降，2号水泥磨出磨提升机电流在十多分钟内出现缓慢下降时可以初步判断为磨机饱磨，同时再通过对出磨物料温度、出磨负压、人磨负压、磨机电流等的变化情况综合判断并加以确认，此时应立即作出相应调整，否则数分钟之后磨头将出现严重的吐料现象。因此就要求操作员和磨机尽快适应，尽快找出改造后磨机特点和最佳工艺参数，在磨机运行的过程中应根据不同的粉磨工况和粉磨品种、人磨物料性质来调节相应的磨机通风量。操作员在生产过程中要多加注意磨况变化，尤其多加注意出磨提升机电流和选粉机电流的变化情况，尽量稳定磨况，精心操作，以达到优质高产节能降耗的效果。
在水泥磨产质量方面，在物料不变的情况下水泥磨台时产量及成品质量均有了显著的提高。
4结束语
三仓改为双仓闭路磨系统后，在实际运行中二仓磨球存在较严重的反分级现象。经过调整磨球级配，补人适量的小磨球后，反分级现象有所缓解，但仍需在今后的运转中多加注意，进一步优化磨球级配，确保磨机优质高产低消耗运行。
本次改造使得磨机台时产量从原来的75t／h左右提高到现在的85t／h左右，提产达10％，有效地泥的综合成本，提高企业的经济效益和社会效益。降低了水泥磨的粉磨电耗和材料消耗，从而降低水泥的综合成本，提高企业的经济效益和社会益。
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