前言

近些年來(lái)，輥壓機(jī)水泥部分終粉磨系統(tǒng)以其適應(yīng)性強(qiáng)、操控方便、產(chǎn)能高、電耗低等特點(diǎn)在國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)中得到廣泛認(rèn)可，目前絕大多數(shù)水泥輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)未配置熱風(fēng)供給，利用熟料一定的溫度，通過(guò)選粉系統(tǒng)充分熱交換來(lái)烘干混合材，使水泥成品滿(mǎn)足質(zhì)量要求。但是部分現(xiàn)場(chǎng)由于采用水分較高的工業(yè)廢渣加之受當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響，致使入水泥磨物料綜合水分偏高，出現(xiàn)個(gè)別環(huán)節(jié)堵料的現(xiàn)象。在此就祁連山某現(xiàn)場(chǎng)水泥粉磨系統(tǒng)堵料問(wèn)題從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行分析，提出解決方案，供大家參考。

祁連山某水泥有限公司2016年改造水泥粉磨系統(tǒng)，通過(guò)新增輥壓機(jī)TRP180-120(2×1250kW)與原有的ф4.2m×13.5m(3350kW)水泥磨組成雙圈流水泥部分終粉磨系統(tǒng)，部分終粉磨系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 部分終粉磨系統(tǒng)流程圖

投產(chǎn)兩年來(lái)系統(tǒng)產(chǎn)量為250～260t/h，系統(tǒng)綜合電耗～29.5kWh/t。自2019年該系統(tǒng)開(kāi)始采用脫硫石膏替代天然石膏，同時(shí)混合材中采用水分5％～6％選礦廢渣，導(dǎo)致生產(chǎn)P·C32.5R時(shí)水泥入磨綜合水分1.41％。出現(xiàn)新鮮料進(jìn)入輥壓機(jī)循環(huán)斗提的溜子處堵料的現(xiàn)象，每班均需要人工清理，部分環(huán)節(jié)觀(guān)察孔出現(xiàn)水珠結(jié)露的現(xiàn)象，負(fù)責(zé)輥壓機(jī)、中間倉(cāng)、入料環(huán)節(jié)的收塵器有糊袋的現(xiàn)象，收塵器回灰溜子、輥壓機(jī)系統(tǒng)選粉機(jī)的粗粉回料溜子等地方也有堵料現(xiàn)象，需要人工定期去敲打振動(dòng)疏通。分析現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中控操作畫(huà)面、部分原始數(shù)據(jù)，從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，認(rèn)為通過(guò)少量的調(diào)整和改造，能夠一定程度上解決水泥粉磨生產(chǎn)輥壓機(jī)環(huán)節(jié)的頻繁堵料問(wèn)題。

該系統(tǒng)水泥粉磨環(huán)節(jié)物料水分的蒸發(fā)主要依賴(lài)熟料溫度和粉磨環(huán)節(jié)的做功熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)熟料入粉磨系統(tǒng)溫度110℃。生產(chǎn)P·C32.5R水泥時(shí)物料綜合水分為1.4％。針對(duì)現(xiàn)有條件，主要考慮從以下方面著手：

(1)水分排出主要通過(guò)各個(gè)收塵器風(fēng)機(jī)燭囪排出系統(tǒng)。通過(guò)分析物料粉磨各環(huán)節(jié)氣體和物料水分特點(diǎn)，利用現(xiàn)有熟料溫度，結(jié)合料、氣分散和混合特點(diǎn)，充分利用各個(gè)收塵器盡量將濕熱氣體排出系統(tǒng)，使系統(tǒng)具備一定的烘干能力，確保水泥成品水分達(dá)到要求、減少堵料產(chǎn)生。

(2)合理調(diào)整相關(guān)溜子的角度，減少堵料；

(3)結(jié)合中控截圖，經(jīng)過(guò)分析，通過(guò)低成本調(diào)整和改造進(jìn)一步降低系統(tǒng)電耗。

2.1 進(jìn)料系統(tǒng)收塵器的濕熱廢氣

進(jìn)料系統(tǒng)收塵器A處理能力11600m3/h，負(fù)責(zé)處理來(lái)料、輥壓機(jī)、輥壓機(jī)小倉(cāng)的廢氣。該收塵器負(fù)責(zé)有5個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)，管道直徑250～400mm，每個(gè)風(fēng)管上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。此收塵器存在糊袋現(xiàn)象，回灰風(fēng)管存在堵料的現(xiàn)象。此收塵器處理物料含有較高水分，一方面脫硫石膏、選礦廢渣等水分高的物料與熱熟料混合，水分蒸發(fā)較快；另一方面輥壓機(jī)擠壓物料做功熱及物料細(xì)度增加，導(dǎo)致物料內(nèi)部部分水分快速分離出物料。

解決方案如下：

(1)取消各風(fēng)管上的調(diào)節(jié)閥門(mén)，降低管道阻力；

(2)從斗式提升機(jī)殼體中部增加直徑500mm的收塵風(fēng)管至收塵器進(jìn)風(fēng)口，加速斗式提升機(jī)內(nèi)熱氣體的排放；

(3)將輥壓機(jī)、中間倉(cāng)兩個(gè)點(diǎn)的收塵風(fēng)管出口直接接在斗式提升機(jī)殼體上，在提升機(jī)殼體上的接口高度靠近收塵器進(jìn)風(fēng)口附近，減少較細(xì)長(zhǎng)管道帶來(lái)的阻力及管道堵塞導(dǎo)致風(fēng)路不暢的問(wèn)題；

(4)取消輥壓機(jī)至斗提下料溜子處的收塵風(fēng)管，斗提本身就可作為收塵風(fēng)管，且斗提內(nèi)氣流方向與料流方向一致，有利于熱氣體的排出。

改造后將減少排風(fēng)機(jī)的抽引阻力，在能耗不變的情況下，用壓力置換風(fēng)量，最大限度的抽引更多濕熱氣體排出系統(tǒng)。

2.2 水泥磨系統(tǒng)袋收塵器B處理系統(tǒng)廢氣

袋收塵器B處理能力290000m3/h，負(fù)責(zé)處理水泥管磨選粉系統(tǒng)的廢氣。該收塵器處理能力較大，此收塵器處理廢氣較其他環(huán)節(jié)水分有所降低，主要功效是保障水泥成品中的水分合格。需要該收塵器處理的水分主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)環(huán)節(jié)，一部分是水泥管磨機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的熱量和物料細(xì)度進(jìn)一步提升導(dǎo)致的物料中水分析出；另一部分是來(lái)自輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)排出的部分作為水泥磨選粉機(jī)一次風(fēng)的熱氣體中含有的水分。

解決方案：通過(guò)中控截圖中可以看出，系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行在38～40Hz附近，還有一定的提升空間，在此建議從輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)至水泥磨選粉機(jī)的風(fēng)管上就近引一直徑500mm左右的風(fēng)管到收塵器B的入口，風(fēng)管上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，生產(chǎn)P·C32.5R水泥時(shí)該閥門(mén)適當(dāng)打開(kāi)，將輥壓機(jī)系統(tǒng)中的部分濕含量較高的熱氣體直接送入袋收塵系統(tǒng)，避免該部分濕熱氣體全部進(jìn)入水泥磨選粉系統(tǒng)，這樣充分發(fā)揮水泥磨選粉機(jī)分選過(guò)程中料氣交換環(huán)節(jié)水泥溫度的降低和水分的析出。由于水泥磨選粉機(jī)底部有4個(gè)補(bǔ)風(fēng)口，通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)風(fēng)口閥板開(kāi)度，確保水泥磨選粉機(jī)運(yùn)行風(fēng)量。上述方案對(duì)于干燥地區(qū)夏季效果將更為顯著。

2.3 水泥磨內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)袋收塵C處理廢氣

該收塵器和風(fēng)機(jī)為改造前原有設(shè)備，處理能力70000m3/h。主要負(fù)責(zé)水泥管磨內(nèi)通風(fēng)。由于水泥磨做功發(fā)熱量很大，同時(shí)物料細(xì)度進(jìn)一步提升，因此該收塵器處理的廢氣中水分還是較高的，對(duì)水泥成品水分降低貢獻(xiàn)很大。同時(shí)70000m3/h的處理能力針對(duì)ф4.2m×13.5m(3350kW)水泥磨能力偏大，且無(wú)法發(fā)揮作用，因?yàn)檫^(guò)大拉風(fēng)會(huì)導(dǎo)致閉路系統(tǒng)的水泥磨循環(huán)負(fù)荷過(guò)大。另外風(fēng)機(jī)由電動(dòng)閥門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)量，中控畫(huà)面顯示運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)人口閥門(mén)開(kāi)度只有40％，運(yùn)行電流137A。該排風(fēng)機(jī)沒(méi)有配置變頻調(diào)速。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看出該風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電流偏高，能耗損失較同類(lèi)系統(tǒng)中偏大。

解決方法：首先取消風(fēng)機(jī)入口的閥門(mén)，將風(fēng)機(jī)改為變頻調(diào)速，最大限度降低無(wú)效能耗損失。其次取消斗式提升機(jī)頭部的收塵風(fēng)管，直接在斗提靠近收塵器入口處設(shè)一收塵風(fēng)管，利用斗提作為收塵風(fēng)管，同時(shí)將斗提內(nèi)的濕熱氣體最大限度排出系統(tǒng)。

2.4 修改新鮮料進(jìn)入輥壓機(jī)循環(huán)斗提溜子

為了解決該溜子堵料問(wèn)題，考慮在溜子底部增加空氣炮或增設(shè)振動(dòng)裝置，加大溜子的角度，取消原有的階梯和擋料板。修改溜子角度時(shí)需要注意要確保物料進(jìn)入斗提時(shí)料流是垂直斗提入料口，防止料流斜向進(jìn)入斗提帶來(lái)的偏料和斗提雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的偏差。

(1)以上措施在減低系統(tǒng)水分減少堵料的同時(shí)，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的阻力也會(huì)一定程度降低，對(duì)系統(tǒng)能耗損失有一定的效果。

(2)將水泥磨內(nèi)通風(fēng)用排風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門(mén)取消，改為變頻調(diào)速，減少該風(fēng)機(jī)的能耗損失。

(3)目前輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)和系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)均為變頻調(diào)速，雖然風(fēng)機(jī)入口閥門(mén)開(kāi)度為全開(kāi)，但是還是會(huì)造成系統(tǒng)阻力，尤其對(duì)于輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)的高濃度粉塵磨損和阻力產(chǎn)生還是不可避免的，建議取消風(fēng)機(jī)入口閥門(mén)，減少系統(tǒng)阻力。

(4)該水泥磨的運(yùn)行電流215～220A，針對(duì)配置3350kW的裝機(jī)容量，該運(yùn)行電流偏高，將對(duì)水泥粉磨系統(tǒng)的電耗產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，建議調(diào)整水泥磨分倉(cāng)和級(jí)配，以降低水泥磨電流。

水泥粉磨系統(tǒng)運(yùn)行電耗是廣大水泥企業(yè)極為關(guān)注的部分，與系統(tǒng)配置、工藝設(shè)計(jì)方案、熟料易磨性、混合材品種、物料進(jìn)入系統(tǒng)方式、操作習(xí)慣、設(shè)備自身的運(yùn)行狀況等均有較大的關(guān)系。相同的問(wèn)題可能有不同的解決方法，有共性也會(huì)各有特點(diǎn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況有效分析系統(tǒng)特點(diǎn)，做到理論分析和實(shí)際情況相結(jié)合，充分發(fā)揮雙方的長(zhǎng)處，切實(shí)有效地為廣大業(yè)主解決問(wèn)題。

作者：吳瑤瑤

來(lái)源：《中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司(南京)》

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