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(shù)裝備有限公司設(shè)計(jì)制造的TRM53.4生料立磨。自2009年4月投入運(yùn)行以來(lái)，經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備性能的探討摸索以及對(duì)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(shù)，而且實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。目前，這臺(tái)立磨的技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，甚至可以與國(guó)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(shè)有石灰石、石英砂巖和硫酸渣庫(kù)各一座，另設(shè)濕粉煤灰堆棚配料。每個(gè)庫(kù)（濕粉煤灰倉(cāng)）下個(gè)設(shè)一臺(tái)定量給料機(jī)，各種原料按比例配合，混合原料經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至原料磨。原料在磨內(nèi)進(jìn)行粉磨、烘干后，經(jīng)

2、選粉機(jī)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(fēng)分離器收集。收集下來(lái)的成品經(jīng)斜槽、斗式提升機(jī)入生料庫(kù)儲(chǔ)存、均化。出旋風(fēng)分離器的氣體經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，一部分氣體作為循環(huán)風(fēng)入磨，其余氣體則通過(guò)袋收塵器凈化后，經(jīng)窯尾排風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。袋收塵器、增濕塔收下的粉塵分別經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、斗式提升機(jī)，會(huì)同出磨生料一起經(jīng)斜槽、斗式提升機(jī)入生料均化庫(kù)。見(jiàn)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(shè)備相比，具有可對(duì)各種不同物料進(jìn)行粉磨、占地面積小、單位能耗低、調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便、控制反應(yīng)迅速、干法粉磨能力極佳、維修方便（不必拆除磨機(jī)便可更換磨損件）、從啟動(dòng)到停機(jī)，振動(dòng)很小、噪音低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)

3、點(diǎn)，其主要設(shè)備性能參數(shù)見(jiàn)表1。3 系統(tǒng)運(yùn)行效果分析 3.1 運(yùn)行效果對(duì)比該系統(tǒng)從2009年4月份開(kāi)始試生產(chǎn)。試生產(chǎn)初期，由于對(duì)設(shè)備性能尚不熟悉，操作員的水平也各有高低，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有一套較為合理的工藝參數(shù)，導(dǎo)致粉磨生料產(chǎn)量低，電耗高，運(yùn)行不穩(wěn)定。后來(lái)隨著窯系統(tǒng)產(chǎn)量的提高，生料磨越來(lái)越不能滿足生產(chǎn)要求。為此，我們進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改革，從原料到設(shè)備再到工藝，不斷摸索和優(yōu)化系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一年的努力，終于使這臺(tái)磨機(jī)發(fā)揮出了較為理想的水平。試生產(chǎn)初期運(yùn)行效果和經(jīng)過(guò)改進(jìn)優(yōu)化后的運(yùn)行效果對(duì)比見(jiàn)表2。從表2可以看出，經(jīng)過(guò)改進(jìn)優(yōu)化后，磨機(jī)的運(yùn)行狀況趨于良好。產(chǎn)量明顯提高，主電機(jī)電流和循環(huán)風(fēng)機(jī)電流有所下降，振動(dòng)值也比以前

4、小很多。我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化： 3.2.1 提高入磨風(fēng)溫通過(guò)開(kāi)大入磨熱風(fēng)閥門，提高循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大拉風(fēng)量，關(guān)小冷風(fēng)閥，入磨風(fēng)溫從試生產(chǎn)初期的140左右提高到了230以上。入磨風(fēng)溫的提高不僅增強(qiáng)了磨機(jī)的烘干能力，而且改善了氣流密度，隨著循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變大，整個(gè)系統(tǒng)的帶料能力也隨之增強(qiáng)，這為磨機(jī)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(shí)候被稱為下腳料，但其易磨性相比于石灰石要好，而且價(jià)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(kāi)始摻加，目前已經(jīng)達(dá)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(jī)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(guò)程中，磨盤和磨輥始終在磨損，擋料圈的實(shí)際高度也在慢慢變化。當(dāng)磨損到一定程度，如果不及時(shí)調(diào)整擋料圈的話，磨機(jī)能耗就會(huì)急劇上升，振動(dòng)也會(huì)變大，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常生產(chǎn)。2010年1月5日左右，我廠立磨運(yùn)行狀況開(kāi)始明顯惡化，振動(dòng)大，產(chǎn)量低，主電機(jī)功率高，趨勢(shì)圖呈現(xiàn)周期性變化。立磨頻繁振跳，有時(shí)一天多達(dá)幾十次，對(duì)設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。經(jīng)分析，認(rèn)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(kāi)磨后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。調(diào)整前后運(yùn)行趨勢(shì)見(jiàn)圖2、圖3、圖4。圖2 調(diào)整前運(yùn)行趨勢(shì)圖圖3 降擋料圈前后振動(dòng)趨勢(shì)圖圖4 降開(kāi)磨趨勢(shì)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(dòng)，必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做到不合格原材料堅(jiān)決拒絕卸車。同時(shí)，前方百計(jì)提高均化效果。如調(diào)整堆料機(jī)懸臂旋轉(zhuǎn)頻率和長(zhǎng)短限位計(jì)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(guò)以上手段并配合優(yōu)化系統(tǒng)風(fēng)量，我廠生料立磨臺(tái)時(shí)穩(wěn)定在480t/h，成品細(xì)度<13，水分<1%，綜合電耗18kw·h/t。由于磨機(jī)產(chǎn)量較高，在滿足窯系統(tǒng)生產(chǎn)的同時(shí)，均化庫(kù)位

7、仍然上升很快，所以我們根據(jù)不同時(shí)段的電價(jià)選擇性地開(kāi)停磨，避峰電就谷電，停機(jī)時(shí)間安排機(jī)修對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，以保證其始終處于良好的狀態(tài)，這樣不僅提高了設(shè)備運(yùn)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(dǎo)對(duì)立式磨機(jī)分析、判斷、準(zhǔn)確處理操作的能力，在立磨的運(yùn)行過(guò)程中，喂料量、粉磨能力、成品量、排渣量應(yīng)處于平衡狀態(tài)。在喂料量、用風(fēng)量一定的情況下，如果粉磨能力不足則會(huì)造成大量吐渣并且越吐越多，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加油站的工作壓力，增強(qiáng)粉磨能力，或適當(dāng)減少喂料量；反之粉磨能力過(guò)強(qiáng)，則料層會(huì)逐漸減薄，最終會(huì)引起磨機(jī)振動(dòng)，此時(shí)應(yīng)減少油站的工作壓力或適當(dāng)增加喂料量。另一種情況如

8、果粉磨能力適當(dāng)，喂料量、碾磨壓力一定而氣流輸送能力不足，同樣會(huì)造成大量吐渣，但其中細(xì)粉含量較多，此時(shí)應(yīng)加大風(fēng)量增強(qiáng)輸送能力。因此立磨操作運(yùn)用物料平衡原理可預(yù)先發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，以便采取相應(yīng)措施避免過(guò)多不必要停磨現(xiàn)象的發(fā)生。4.2 控制合理的風(fēng)量、風(fēng)溫及噴水量用風(fēng)量依據(jù)必須能滿足輸送物料的要求，風(fēng)量小會(huì)造成大量合格的產(chǎn)品不能被及時(shí)輸送出磨；風(fēng)量大不僅造成能耗浪費(fèi)還會(huì)造成產(chǎn)品細(xì)度跑粗。用風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小還會(huì)影響磨機(jī)內(nèi)存料量的多少，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成磨機(jī)的劇烈振動(dòng)。風(fēng)溫高低應(yīng)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。控制出磨溫度一可確保出磨水分<1%；二能保護(hù)選粉TRM53.4生料

9、立磨機(jī)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(dá)到控制磨振的作用。噴水量過(guò)多，料層變厚磨內(nèi)通風(fēng)阻力大，導(dǎo)致磨機(jī)工況差影響磨機(jī)產(chǎn)量；噴水量小磨機(jī)料層不穩(wěn)定容易產(chǎn)生振動(dòng)。磨機(jī)運(yùn)行過(guò)程中只要料層穩(wěn)定盡可能不要噴水。4.3 控制相對(duì)穩(wěn)定的壓差壓差指風(fēng)環(huán)處的壓力損失，是立磨在操作過(guò)程中重要的控制、判斷參數(shù)之一。壓差大小更能反映磨機(jī)負(fù)荷量的變化。在系統(tǒng)用風(fēng)量、研磨壓力相對(duì)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(shí)應(yīng)采取減料或短時(shí)加大風(fēng)量，降低選粉機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，盡快恢復(fù)到正?？刂品秶?，否則會(huì)使磨機(jī)工況惡化，嚴(yán)重時(shí)引起劇烈振動(dòng)；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(dòng)正常情況下，料層厚度通過(guò)控制風(fēng)量、進(jìn)出口壓力、喂料量、噴水量得以實(shí)現(xiàn)。料層厚度還取決于磨機(jī)擋料圈高度、原料粒度大小、粒度級(jí)配、易磨性和水分含量等因素。料層過(guò)厚，磨機(jī)負(fù)荷上升，粉磨效率下降外循環(huán)量大，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)造成磨機(jī)劇烈振動(dòng)；料層過(guò)薄，料床變得不穩(wěn)，磨機(jī)振動(dòng)也會(huì)增大，磨輥、磨盤襯料磨損加快。因此，穩(wěn)定的料層對(duì)立磨的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。振動(dòng)是立磨正常運(yùn)行與否的最直觀反映，振動(dòng)過(guò)大會(huì)引起磨機(jī)跳停，還可能會(huì)損壞設(shè)備。控制立磨振動(dòng)通過(guò)控制磨輥和磨盤之間穩(wěn)定的料層來(lái)實(shí)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(guò)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(guò)厚過(guò)薄都會(huì)引起磨機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)振動(dòng)變大。在喂料量、用風(fēng)量和研磨壓力一定時(shí)，不同的物料特性、原材料粒度、顆粒均勻程度、水分含量、風(fēng)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(jī)產(chǎn)量和運(yùn)行的穩(wěn)定性。研磨壓力的大小通過(guò)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。立式磨機(jī)要求液壓系統(tǒng)氮?dú)饽业膲毫σ恢?，否則會(huì)影響磨機(jī)平衡。氮?dú)饽覊毫σ话銥檠心毫Φ?0%70%。4.6 控制合適的加壓落輥時(shí)機(jī)加壓落輥前必須確保物料已經(jīng)進(jìn)入磨機(jī)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(shí)間大約50秒左右，各廠不同可通過(guò)摸索總結(jié)確定