前言

近些年來(lái)，輥壓機水泥部分終粉磨系統以其適應性強、操控方便、產(chǎn)能高、電耗低等特點(diǎn)在國內水泥行業(yè)中得到廣泛認可，目前絕大多數水泥輥壓機粉磨系統未配置熱風(fēng)供給，利用熟料一定的溫度，通過(guò)選粉系統充分熱交換來(lái)烘干混合材，使水泥成品滿(mǎn)足質(zhì)量要求。但是部分現場(chǎng)由于采用水分較高的工業(yè)廢渣加之受當地氣候環(huán)境的影響，致使入水泥磨物料綜合水分偏高，出現個(gè)別環(huán)節堵料的現象。在此就祁連山某現場(chǎng)水泥粉磨系統堵料問(wèn)題從設計的角度進(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，通過(guò)新增輥壓機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，部分終粉磨系統流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 部分終粉磨系統流程圖

投產(chǎn)兩年來(lái)系統產(chǎn)量為250～260t/h，系統綜合電耗～29.5kWh/t。自2019年該系統開(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，導致生產(chǎn)P·C32.5R時(shí)水泥入磨綜合水分1.41％。出現新鮮料進(jìn)入輥壓機循環(huán)斗提的溜子處堵料的現象，每班均需要人工清理，部分環(huán)節觀(guān)察孔出現水珠結露的現象，負責輥壓機、中間倉、入料環(huán)節的收塵器有糊袋的現象，收塵器回灰溜子、輥壓機系統選粉機的粗粉回料溜子等地方也有堵料現象，需要人工定期去敲打振動(dòng)疏通。分析現場(chǎng)生產(chǎn)中控操作畫(huà)面、部分原始數據，從設計的角度出發(fā)，認為通過(guò)少量的調整和改造，能夠一定程度上解決水泥粉磨生產(chǎn)輥壓機環(huán)節的頻繁堵料問(wèn)題。

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

(1)水分排出主要通過(guò)各個(gè)收塵器風(fēng)機燭囪排出系統。通過(guò)分析物料粉磨各環(huán)節氣體和物料水分特點(diǎn)，利用現有熟料溫度，結合料、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，使系統具備一定的烘干能力，確保水泥成品水分達到要求、減少堵料產(chǎn)生。

(2)合理調整相關(guān)溜子的角度，減少堵料；

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

2.1 進(jìn)料系統收塵器的濕熱廢氣

進(jìn)料系統收塵器A處理能力11600m3/h，負責處理來(lái)料、輥壓機、輥壓機小倉的廢氣。該收塵器負責有5個(gè)揚塵點(diǎn)，管道直徑250～400mm，每個(gè)風(fēng)管上設有手動(dòng)調節閥。此收塵器存在糊袋現象，回灰風(fēng)管存在堵料的現象。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；另一方面輥壓機擠壓物料做功熱及物料細度增加，導致物料內部部分水分快速分離出物料。

解決方案如下：

(1)取消各風(fēng)管上的調節閥門(mén)，降低管道阻力；

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

(3)將輥壓機、中間倉兩個(gè)點(diǎn)的收塵風(fēng)管出口直接接在斗式提升機殼體上，在提升機殼體上的接口高度靠近收塵器進(jìn)風(fēng)口附近，減少較細長(cháng)管道帶來(lái)的阻力及管道堵塞導致風(fēng)路不暢的問(wèn)題；

(4)取消輥壓機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。

2.2 水泥磨系統袋收塵器B處理系統廢氣

袋收塵器B處理能力290000m3/h，負責處理水泥管磨選粉系統的廢氣。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，一部分是水泥管磨機內產(chǎn)生的熱量和物料細度進(jìn)一步提升導致的物料中水分析出；另一部分是來(lái)自輥壓機循環(huán)風(fēng)機排出的部分作為水泥磨選粉機一次風(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，系統排風(fēng)機的運行在38～40Hz附近，還有一定的提升空間，在此建議從輥壓機循環(huán)風(fēng)機至水泥磨選粉機的風(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)管上設置電動(dòng)調節閥，生產(chǎn)P·C32.5R水泥時(shí)該閥門(mén)適當打開(kāi)，將輥壓機系統中的部分濕含量較高的熱氣體直接送入袋收塵系統，避免該部分濕熱氣體全部進(jìn)入水泥磨選粉系統，這樣充分發(fā)揮水泥磨選粉機分選過(guò)程中料氣交換環(huán)節水泥溫度的降低和水分的析出。由于水泥磨選粉機底部有4個(gè)補風(fēng)口，通過(guò)調節補風(fēng)口閥板開(kāi)度，確保水泥磨選粉機運行風(fēng)量。上述方案對于干燥地區夏季效果將更為顯著(zhù)。

2.3 水泥磨內通風(fēng)系統袋收塵C處理廢氣

該收塵器和風(fēng)機為改造前原有設備，處理能力70000m3/h。主要負責水泥管磨內通風(fēng)。由于水泥磨做功發(fā)熱量很大，同時(shí)物料細度進(jìn)一步提升，因此該收塵器處理的廢氣中水分還是較高的，對水泥成品水分降低貢獻很大。同時(shí)70000m3/h的處理能力針對ф4.2m×13.5m(3350kW)水泥磨能力偏大，且無(wú)法發(fā)揮作用，因為過(guò)大拉風(fēng)會(huì )導致閉路系統的水泥磨循環(huán)負荷過(guò)大。另外風(fēng)機由電動(dòng)閥門(mén)調節風(fēng)量，中控畫(huà)面顯示運行時(shí)風(fēng)機人口閥門(mén)開(kāi)度只有40％，運行電流137A。該排風(fēng)機沒(méi)有配置變頻調速。通過(guò)以上數據可以看出該風(fēng)機的運行電流偏高，能耗損失較同類(lèi)系統中偏大。

解決方法：首先取消風(fēng)機入口的閥門(mén)，將風(fēng)機改為變頻調速，最大限度降低無(wú)效能耗損失。其次取消斗式提升機頭部的收塵風(fēng)管，直接在斗提靠近收塵器入口處設一收塵風(fēng)管，利用斗提作為收塵風(fēng)管，同時(shí)將斗提內的濕熱氣體最大限度排出系統。

2.4 修改新鮮料進(jìn)入輥壓機循環(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)的偏料和斗提雙驅動(dòng)電機電流的偏差。

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

(2)將水泥磨內通風(fēng)用排風(fēng)機進(jìn)口閥門(mén)取消，改為變頻調速，減少該風(fēng)機的能耗損失。

(3)目前輥壓機循環(huán)風(fēng)機和系統排風(fēng)機均為變頻調速，雖然風(fēng)機入口閥門(mén)開(kāi)度為全開(kāi)，但是還是會(huì )造成系統阻力，尤其對于輥壓機循環(huán)風(fēng)機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)機入口閥門(mén)，減少系統阻力。

(4)該水泥磨的運行電流215～220A，針對配置3350kW的裝機容量，該運行電流偏高，將對水泥粉磨系統的電耗產(chǎn)生較大的負面影響，建議調整水泥磨分倉和級配，以降低水泥磨電流。

水泥粉磨系統運行電耗是廣大水泥企業(yè)極為關(guān)注的部分，與系統配置、工藝設計方案、熟料易磨性、混合材品種、物料進(jìn)入系統方式、操作習慣、設備自身的運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)。結合現場(chǎng)情況有效分析系統特點(diǎn)，做到理論分析和實(shí)際情況相結合，充分發(fā)揮雙方的長(cháng)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：《中國中材國際工程股份有限公司(南京)》

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