1、問題的提出

　　我公司原有兩條10萬t機(jī)立窯水泥生產(chǎn)線，主要設(shè)備有兩臺帶Φ3.5m離心式選粉機(jī)的Φ2.2m×6.5m閉路生料磨，兩臺Φ2.8m×10m機(jī)立窯和兩臺Φ2.2m×7m開路水泥磨。

　　1992年根據(jù)水泥市場情況，公司決定進(jìn)行年產(chǎn)30萬t水泥的擴(kuò)建改造。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)了兩個改造方案:一是增加一條年產(chǎn)10萬t的水泥生產(chǎn)線，預(yù)算總投資為2500萬元，由于場地的限制，難度較大;二是在原有基礎(chǔ)上，只擴(kuò)建一臺Φ2.8m×10m機(jī)立窯，而生料磨和水泥磨則充分利用原有廠房設(shè)備，進(jìn)行挖潛改造，完善配套，形成了兩臺生料磨、三臺機(jī)立窯和兩臺水泥磨的“二三二”工藝布局，預(yù)算投資約1500萬元，與前一方案相比，可節(jié)省投資1000余萬元。通過反復(fù)論證，認(rèn)為后一方案投資省，建設(shè)周期短，切實(shí)可行。 

　　計(jì)算表明，增加一臺Φ2.8m×10m的機(jī)立窯后，兩臺生料磨和水泥磨的臺時(shí)產(chǎn)量必須達(dá)到25t/h和17.5t/h以上，方能與窯的生產(chǎn)能力平衡。

　　2、提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的措施 

　　2.1  縮小入磨物料粒度

　　我公司原石灰石破碎工序采用一臺2PF—1010雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)一段破碎，由于石灰石硅含量高達(dá)7%左右，硬度高以及進(jìn)廠石灰石粒度大，對設(shè)備的過載沖擊造成了頻繁損壞和板錘、邊護(hù)板的嚴(yán)重磨損、出機(jī)物料中漏網(wǎng)塊也較多較大，因而嚴(yán)重影響了磨機(jī)的產(chǎn)量。為了使破碎系統(tǒng)趨于合理，我們進(jìn)行了如下的改造:

　　(1)采用二級破碎。在2PF—1010反擊式破碎機(jī)前增設(shè)一臺PE600×900顎式破碎機(jī)。二級破碎機(jī)進(jìn)料粒度由300～500mm減小至50～100mm，大大減少了設(shè)備的損壞及磨損，同時(shí)也提高了破碎機(jī)的產(chǎn)量。

　　(2)第二級閉路破碎。為了杜絕石灰石漏網(wǎng)塊，在反擊式破碎機(jī)后面增設(shè)了一臺自制的Φ2m×2.5m篩孔為20mm的回轉(zhuǎn)篩，從而使入磨石灰石平均粒徑由14.2mm降為6.29mm，見表1。  

表1  破碎系統(tǒng)改造前后入磨物料粒度對比 

　　(3)熟料的破碎。考慮立窯卸出的熟料溫度較高、硬度大等因素，我們采用了PEX150×750破碎機(jī)，使入磨熟料粒度保持在25mm以下，從而為水泥磨機(jī)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)打下了有力的基礎(chǔ)。 

　　2.2  選粉機(jī)的改造 

　　2.2.1  選粉機(jī)的選型改造 

　　原與Φ2.2m×6.5m生料磨配套的Φ3.5m離心式選粉機(jī)的生產(chǎn)能力和選粉效率，均不能滿足大幅度提高磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量的要求，因此我們根據(jù)有關(guān)資料，對當(dāng)時(shí)國內(nèi)應(yīng)用的四種選粉機(jī)經(jīng)過對比，在生料磨和水泥磨上，都選用了選粉效率較高的Φ2m高效旋風(fēng)式選粉機(jī)，作為磨機(jī)改造的配套選粉設(shè)備。實(shí)踐證明，循環(huán)負(fù)荷率在100%～130%時(shí)，選粉效率達(dá)到70%～75%，收到了很好的生產(chǎn)效果。

　　2.2.2  選粉機(jī)的改進(jìn)

　　為適應(yīng)頻繁變換水泥品種對水泥細(xì)度變化的要求，我們在選粉機(jī)上設(shè)計(jì)安裝了調(diào)速式電機(jī)，并將儀表安裝在微機(jī)配料控制室，這樣操作工人根據(jù)產(chǎn)品細(xì)度要求，靈活地調(diào)節(jié)選粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而提高產(chǎn)品產(chǎn)質(zhì)量。生產(chǎn)情況表明:控制的生料和水泥細(xì)度在目標(biāo)值±0.5%的情況下，細(xì)度合格率都達(dá)到98%以上。

　　2.3  確定磨機(jī)合理的工藝參數(shù)

　　2.3.1  適當(dāng)增加研磨體裝載量

　　在生料磨改造過程中，拆除了原生料磨的烘干倉，并將280kW電機(jī)更換為380kW，同時(shí)增設(shè)了電容就地補(bǔ)償。通過試驗(yàn)，將研磨體裝載量從24t增加至34t，電機(jī)運(yùn)行電流為額定電流的83%。Φ2.2m×7m的水泥磨在增加電容就地補(bǔ)償?shù)那疤嵯?，研磨體裝載量從33t增加到36t，電機(jī)運(yùn)行電流為額定電流的85%。通過以上改造，兩年多來，既保證了設(shè)備的正常運(yùn)行，也為大幅度提高磨機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。 

　　2.3.2  優(yōu)化磨機(jī)配球

　　根據(jù)入磨物料粒度與球徑的關(guān)系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，先初步定出磨機(jī)的配球方案，再通過臺時(shí)產(chǎn)量、細(xì)度合格率、選粉效率、循環(huán)負(fù)荷率和篩余曲線等進(jìn)行綜合測試評價(jià)與試驗(yàn)調(diào)整，最終確定了合適的配球方案。生料磨改造前后配球方案見表2，生料磨篩余曲線見圖1。 

圖1  生料磨篩余曲線  

表2  生料磨改造前、后配球方案 

注:生料磨一倉改造前長度為2m，改造后為2.5m;二倉改造前為3.25m，改造后為3.75m。

表3  水泥磨改造前、后配球方案  

注:水泥磨一倉改造前長度為2.5m，改造后為2.75m;二倉改造前為4.25m，改造后為4m。Φ2.2m×7m水泥磨通過優(yōu)化配球(方法同于生料磨)也收到良好的效果。水泥磨改造前后配球方案見表3，水泥磨篩余曲線見圖2。 

圖2  水泥磨篩余曲線 

　　2.3.3  保持良好的磨內(nèi)通風(fēng)

　　我公司Φ2.2m×6.5m生料磨改造前是按原磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量16t/h設(shè)計(jì)磨機(jī)通風(fēng)量的，使用4—72№.6C風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為1800r/min，風(fēng)機(jī)配用11kW電機(jī)，工作電流僅為11A，負(fù)載率僅達(dá)50%，磨機(jī)改造后，臺時(shí)產(chǎn)量從19t/h提高到21t/h時(shí)，磨尾排風(fēng)管道出現(xiàn)嚴(yán)重降塵現(xiàn)象，每班次降塵多達(dá)800～1000kg。我們通過對設(shè)備的系統(tǒng)檢查分析認(rèn)為，由于增加了研磨體裝載量，同時(shí)磨內(nèi)阻力也有所增加，風(fēng)速變慢，致使氣體中的部分粉塵產(chǎn)生重力降落。為此，我們決定采用不改變設(shè)備原狀，只換風(fēng)機(jī)皮帶輪的辦法，將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從1800r/min調(diào)到2000r/min，風(fēng)管降塵量有所減少，但沒有徹底解決。又將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從2000r/min提高到2200r/min(該風(fēng)機(jī)允許轉(zhuǎn)速2240r/min)，風(fēng)管降塵問題得到徹底解決。經(jīng)測試電機(jī)電流從11A提高到17A，風(fēng)機(jī)排風(fēng)量也從原來的5600m3增加至7070m3，磨內(nèi)風(fēng)速從0.48m/s增加到0.65m/s，風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)載率也從50%增加至77%。兩年多來生產(chǎn)運(yùn)行情況良好，僅此改造，可提高磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量1.3t/h左右。與此同時(shí)，在水泥磨上也做了相應(yīng)的改造，磨內(nèi)風(fēng)速從0.42m/s提高到0.58m/s，對水泥磨的高產(chǎn)也起到了重要作用。

　　2.3.4  定期補(bǔ)加研磨體和清倉重配工作

　　在正常生產(chǎn)中，為了保持磨機(jī)良好的粉磨效果，我們根據(jù)磨機(jī)的階段產(chǎn)量和不同材質(zhì)研磨體消耗，結(jié)合磨機(jī)小時(shí)耗電變化，來計(jì)算研磨體補(bǔ)加數(shù)量，一般半月補(bǔ)加一次球段，一季度進(jìn)行一次磨機(jī)清倉重配工作。在補(bǔ)加前，對磨機(jī)的出磨物料、回粉、成品的細(xì)度做一次系統(tǒng)篩析，檢驗(yàn)粉磨狀況，然后，決定其補(bǔ)加的規(guī)格及數(shù)量，以便使磨機(jī)始終處于良好的粉磨狀態(tài)，保持磨機(jī)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，生料磨、水泥磨的臺時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)見表4和表5。 

表4   生料磨改造前后臺時(shí)產(chǎn)量對比(t/h)  

注:1.磨機(jī)更換電機(jī)是在1993年8月完成的。2.破碎系統(tǒng)改造、高效旋風(fēng)式選粉機(jī)改造是1994年12月下旬至1995年1月上旬完成的。 

表5  水泥磨改造前后臺時(shí)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)(t/h)  

注:磨機(jī)、選粉機(jī)改造是在1993年8月結(jié)束的，9月進(jìn)行工藝參數(shù)的試驗(yàn)。 

　　3、磨機(jī)改造后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

　　本次磨機(jī)提高產(chǎn)質(zhì)量改造，是邊生產(chǎn)邊擴(kuò)建同時(shí)進(jìn)行的，從1993年1月起，至1995年1月結(jié)束，又經(jīng)11個月的生產(chǎn)檢驗(yàn)，歷時(shí)三年的時(shí)間。1995年在電力緊張、停電壓負(fù)荷較多的情況下，當(dāng)年完成水泥產(chǎn)量25.1萬t。Φ2.2m×6.5m生料磨臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)到25.8t/h(0.08mm篩篩余8%～9%)，Φ2.2m×7m水泥磨臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)到18.4t/h(0.08mm篩篩余4%～5%，水泥品種主要是425R普通水泥和425號火山灰水泥)。

　　由于生料磨、水泥磨臺時(shí)產(chǎn)量的大幅度提高，噸生料耗電從22kWh降至18.9kWh，年節(jié)電106萬kWh;噸水泥粉磨耗電由34kWh降至28kWh，年可節(jié)電150.6萬kWh，以上兩項(xiàng)年綜合節(jié)電256.6萬kWh，使公司的噸水泥生產(chǎn)綜合耗電降到75.6kWh，比改造前降低10.2kWh，比國家定額90kWh還低14.4kWh，若按現(xiàn)行電價(jià)0.76計(jì)算，年可節(jié)支195.0萬元。 

　　參考文獻(xiàn)
　　1、手冊編寫組.立窯水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1992
　　2、程榮達(dá).磨機(jī)節(jié)電大有可為.新技術(shù)資料匯編(內(nèi)部資料)，1990