TRM534生料立磨系統(tǒng)的優(yōu)化控制

1、曹軍科 （鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司 河北 鹿泉 050226）我公司5000t/d熟料生產(chǎn)線生料制備系統(tǒng)采用了天津仕名粉體技術裝備有限公司設計制造的TRM53.4生料立磨。自2009年4月投入運行以來，經(jīng)過對設備性能的探討摸索以及對工藝參數(shù)的不斷優(yōu)化，我們不僅掌握了此系統(tǒng)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的技術，而且實現(xiàn)了節(jié)能降耗。目前，這臺立磨的技術指標處于國內(nèi)領先水平，甚至可以與國際水平相媲美。1 我公司生料制備系統(tǒng)工藝流程原料調(diào)配站設有石灰石、石英砂巖和硫酸渣庫各一座，另設濕粉煤灰堆棚配料。每個庫（濕粉煤灰倉）下個設一臺定量給料機，各種原料按比例配合，混合原料經(jīng)膠帶輸送機送至原料磨。原料在磨內(nèi)進行粉磨、烘干后，經(jīng)

2、選粉機分選，粗粉返回磨盤重新粉磨，合格成品隨出磨氣流經(jīng)旋風分離器收集。收集下來的成品經(jīng)斜槽、斗式提升機入生料庫儲存、均化。出旋風分離器的氣體經(jīng)循環(huán)風機，一部分氣體作為循環(huán)風入磨，其余氣體則通過袋收塵器凈化后，經(jīng)窯尾排風機和煙囪排入大氣。袋收塵器、增濕塔收下的粉塵分別經(jīng)鏈式輸送機、斗式提升機，會同出磨生料一起經(jīng)斜槽、斗式提升機入生料均化庫。見圖1。圖1 生料制備系統(tǒng)工藝流程圖TRM53.4生料立磨與傳統(tǒng)的粉磨設備相比，具有可對各種不同物料進行粉磨、占地面積小、單位能耗低、調(diào)節(jié)簡便、控制反應迅速、干法粉磨能力極佳、維修方便（不必拆除磨機便可更換磨損件）、從啟動到停機，振動很小、噪音低、適應性強等優(yōu)

3、點，其主要設備性能參數(shù)見表1。3 系統(tǒng)運行效果分析 3.1 運行效果對比該系統(tǒng)從2009年4月份開始試生產(chǎn)。試生產(chǎn)初期，由于對設備性能尚不熟悉，操作員的水平也各有高低，整個系統(tǒng)沒有一套較為合理的工藝參數(shù)，導致粉磨生料產(chǎn)量低，電耗高，運行不穩(wěn)定。后來隨著窯系統(tǒng)產(chǎn)量的提高，生料磨越來越不能滿足生產(chǎn)要求。為此，我們進行了多項技術改革，從原料到設備再到工藝，不斷摸索和優(yōu)化系統(tǒng)，經(jīng)過一年的努力，終于使這臺磨機發(fā)揮出了較為理想的水平。試生產(chǎn)初期運行效果和經(jīng)過改進優(yōu)化后的運行效果對比見表2。從表2可以看出，經(jīng)過改進優(yōu)化后，磨機的運行狀況趨于良好。產(chǎn)量明顯提高，主電機電流和循環(huán)風機電流有所下降，振動值也比以前

4、小很多。我們從以下幾個方面進行了優(yōu)化： 3.2.1 提高入磨風溫通過開大入磨熱風閥門，提高循環(huán)風機轉(zhuǎn)速增大拉風量，關小冷風閥，入磨風溫從試生產(chǎn)初期的140左右提高到了230以上。入磨風溫的提高不僅增強了磨機的烘干能力，而且改善了氣流密度，隨著循環(huán)風機轉(zhuǎn)速變大，整個系統(tǒng)的帶料能力也隨之增強，這為磨機提產(chǎn)創(chuàng)造了前提條件。 3.2.2 石灰石原料中摻加石粉和混料石粉和混料有時候被稱為下腳料，但其易磨性相比于石灰石要好，而且價格也便宜。我公司從2009年7月嘗試使用石粉和混料代替部分石灰石。最初以10%的比例開始摻加，目前已經(jīng)達到40%。摻加石粉和混料，有效改善了入磨物料的易磨性，降低了主電機電流，提

5、高了產(chǎn)量。 3.2.3 調(diào)整擋料圈高度擋料圈高度并不是一成不變的。TRM53.4生料立磨初始擋料圈高度為120mm。摻加石粉和混料后，為了保證料層厚度及穩(wěn)定性，我廠將擋料圈高度調(diào)整為130mm。生產(chǎn)過程中，磨盤和磨輥始終在磨損，擋料圈的實際高度也在慢慢變化。當磨損到一定程度，如果不及時調(diào)整擋料圈的話，磨機能耗就會急劇上升，振動也會變大，甚至導致系統(tǒng)無法正常生產(chǎn)。2010年1月5日左右，我廠立磨運行狀況開始明顯惡化，振動大，產(chǎn)量低，主電機功率高，趨勢圖呈現(xiàn)周期性變化。立磨頻繁振跳，有時一天多達幾十次，對設備安全構(gòu)成嚴重威脅。經(jīng)分析，認為是擋料圈高度不合適引起，于2010年1月24日將其降為115

6、mm。再次開磨后，系統(tǒng)恢復正常。調(diào)整前后運行趨勢見圖2、圖3、圖4。圖2 調(diào)整前運行趨勢圖圖3 降擋料圈前后振動趨勢圖圖4 降開磨趨勢擋料圈后圖3.2.4 提高原材料質(zhì)量和均化效果為了最大程度地避免原材料引起的系統(tǒng)波動，必須嚴把質(zhì)量關，做到不合格原材料堅決拒絕卸車。同時，前方百計提高均化效果。如調(diào)整堆料機懸臂旋轉(zhuǎn)頻率和長短限位計高度等。均質(zhì)穩(wěn)定不僅給生料制備系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件，也有利于燒成系統(tǒng)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。通過以上手段并配合優(yōu)化系統(tǒng)風量，我廠生料立磨臺時穩(wěn)定在480t/h，成品細度<13，水分<1%，綜合電耗18kw·h/t。由于磨機產(chǎn)量較高，在滿足窯系統(tǒng)生產(chǎn)的同時，均化庫位

7、仍然上升很快，所以我們根據(jù)不同時段的電價選擇性地開停磨，避峰電就谷電，停機時間安排機修對設備進行維護，以保證其始終處于良好的狀態(tài)，這樣不僅提高了設備運轉(zhuǎn)的安全可靠性，也大大降低了生產(chǎn)成本。4.1 控制合理的物料平衡從物料平衡的角度可有效地指導對立式磨機分析、判斷、準確處理操作的能力，在立磨的運行過程中，喂料量、粉磨能力、成品量、排渣量應處于平衡狀態(tài)。在喂料量、用風量一定的情況下，如果粉磨能力不足則會造成大量吐渣并且越吐越多，此時應適當增加油站的工作壓力，增強粉磨能力，或適當減少喂料量；反之粉磨能力過強，則料層會逐漸減薄，最終會引起磨機振動，此時應減少油站的工作壓力或適當增加喂料量。另一種情況如

8、果粉磨能力適當，喂料量、碾磨壓力一定而氣流輸送能力不足，同樣會造成大量吐渣，但其中細粉含量較多，此時應加大風量增強輸送能力。因此立磨操作運用物料平衡原理可預先發(fā)現(xiàn)運行中存在的問題，以便采取相應措施避免過多不必要停磨現(xiàn)象的發(fā)生。4.2 控制合理的風量、風溫及噴水量用風量依據(jù)必須能滿足輸送物料的要求，風量小會造成大量合格的產(chǎn)品不能被及時輸送出磨；風量大不僅造成能耗浪費還會造成產(chǎn)品細度跑粗。用風量過大或過小還會影響磨機內(nèi)存料量的多少，嚴重時會造成磨機的劇烈振動。風溫高低應根據(jù)入磨物料綜合水分大小決定，控制出磨溫度一般在85左右?？刂瞥瞿囟纫豢纱_保出磨水分<1%；二能保護選粉TRM53.4生料

9、立磨機軸承不超溫。適量噴水可使磨輥和磨盤之間形成穩(wěn)定的料床，達到控制磨振的作用。噴水量過多，料層變厚磨內(nèi)通風阻力大，導致磨機工況差影響磨機產(chǎn)量；噴水量小磨機料層不穩(wěn)定容易產(chǎn)生振動。磨機運行過程中只要料層穩(wěn)定盡可能不要噴水。4.3 控制相對穩(wěn)定的壓差壓差指風環(huán)處的壓力損失，是立磨在操作過程中重要的控制、判斷參數(shù)之一。壓差大小更能反映磨機負荷量的變化。在系統(tǒng)用風量、研磨壓力相對穩(wěn)定的前提下，壓差高表明磨內(nèi)物料量多，粉磨效率低，此時應采取減料或短時加大風量，降低選粉機轉(zhuǎn)速的方法，盡快恢復到正?？刂品秶?，否則會使磨機工況惡化，嚴重時引起劇烈振動；反之相反。TRM53.4生料立磨壓差控制一般在8000+

10、500Pa。4.4 控制合適的料層厚度及振動正常情況下，料層厚度通過控制風量、進出口壓力、喂料量、噴水量得以實現(xiàn)。料層厚度還取決于磨機擋料圈高度、原料粒度大小、粒度級配、易磨性和水分含量等因素。料層過厚，磨機負荷上升，粉磨效率下降外循環(huán)量大，嚴重時也會造成磨機劇烈振動；料層過薄，料床變得不穩(wěn)，磨機振動也會增大，磨輥、磨盤襯料磨損加快。因此，穩(wěn)定的料層對立磨的安全穩(wěn)定運行至關重要。振動是立磨正常運行與否的最直觀反映，振動過大會引起磨機跳停，還可能會損壞設備?？刂屏⒛フ駝油ㄟ^控制磨輥和磨盤之間穩(wěn)定的料層來實現(xiàn)。4.5 控制合適的擋料圈高度和研磨壓力同一物料特性的原料，擋料圈的高度決定了磨盤料層的厚

11、度。擋料圈越高料層越厚，擋料圈過低從噴嘴環(huán)處漏出的物料必然的，外循環(huán)量將增加，降低了磨輥與磨盤之間的間距， 料層過厚過薄都會引起磨機運行不穩(wěn)振動變大。在喂料量、用風量和研磨壓力一定時，不同的物料特性、原材料粒度、顆粒均勻程度、水分含量、風溫高度，有不同的擋料圈高度，擋料圈高度最高為磨盤直徑的3%，一般控制在100120mm。研磨壓力的大小直接影響磨機產(chǎn)量和運行的穩(wěn)定性。研磨壓力的大小通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。立式磨機要求液壓系統(tǒng)氮氣囊的壓力一致，否則會影響磨機平衡。氮氣囊壓力一般為研磨壓力的60%70%。4.6 控制合適的加壓落輥時機加壓落輥前必須確保物料已經(jīng)進入磨機并在磨盤上形成一定的厚度。一般情況下從物料入磨到排渣口即將有料排出時間大約50秒左右，各廠不同可通過摸索總結(jié)確定