1 水泥磨系統工藝流程及主要設備
表1 輥壓機及V型選粉機技術參數
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主要設備 |
技術參數 |
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輥壓機 |
規格：PFG160-140，綜合水分：≤1%～1.5%，入料粒度：最大80mm(50mm≤d≤80mm，不應超過5%)，出料粒度：≤2mm占60%以上。 |
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0-Sepa選粉機 |
規格：PFN1500，水泥產量：54～90t/h，成品細度：比表面積320～360m2/kg，設備阻力：1.4～1.8kPa。 |
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“V選” |
規格：PFVX3000；處理風量：220000m3/h。 |
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旋風筒 |
規格：2-Φ3300mm；處理風量：150000～180000m3/h；設備阻力：1000～1300Pa。 |
工藝流程：除鐵后的物料送入l號斗式提升機，由斗提送至輥壓機穩料小倉，并與“V選”選粉后的粗粉混合后喂入稱重倉，稱重倉的物料以料柱的形式喂入輥壓機，輥壓機將喂入其中的物料擠壓成含有許多細粉和碎料的料餅。出輥壓機料餅由2號循環斗提輸送V型選粉機。經“V選”打散分級后，通過V型選粉機的循環風將細料帶入旋風除塵器，其粗粉返回到穩料倉，細粉隨選粉空氣進入旋風除塵器被收集下來，經空氣輸送斜槽送至0-Sepa選粉機，經O-Sepa選粉機選粉后，成品由收塵器分離后直接入庫，粗粉經Φ4.2×13m球磨機粉磨至水泥成品后卸出，與收塵分離的細粉混合后入庫。
2 生產初期存在的問題
本系統是由兩個獨立的系統組成：輥壓機預粉磨系統和管磨機粉磨系統，只有實現兩個系統的合理匹配才能實現整個系統的高效運行。在生產初期，由于經驗不足，對該系統的運行原理了解不夠深，出現了許多問題。曾出現輥壓機帶料不穩，不能有效地形成連續穩定的料柱，輥壓機振動大，出現緩沖倉塌倉，經常損害輥壓機壓力變送器和氮氣囊等。由于喂料的波動，導致進入水泥磨的物料量波動，不能給水泥磨一個穩定均勻的喂料。導致水泥細度波動很大。水泥臺時保持在140t/h左右。后對輥壓機緩沖倉下料管進行改造后，效果較好，能保證形成連續穩定的料柱，只要保證水泥磨研磨能力，基本都可以控制調整循環風機的閥門就能控制整個系統穩定。但臺時也只有145～150t/h，達不到設計臺時，為能提產降耗，分別對輥壓機、“V選’，進行了一系列優化改造。
3 影響輥壓機產量及產品細度的因素
3.1 輥壓機壓力、通過量及倉壓
對一臺輥壓機而言，只要輥壓機規格參數已確定，在中控操作過程中能調整的只有壓力和通過量，所以找出一個合理的壓力和通過量，是提高輥壓效果的關鍵。為保證輥壓機電流不超出額定電流，必須對壓力和通過量進行控制。如果假設輥壓機主電機電流保持不變，則液壓系統的壓力與料餅厚度呈反比例關系。即增大通過量，增大料餅厚度，就必須降低液壓系統的操作壓力。反之亦然。穩定輥壓機小倉料位，確保在輥壓機兩輥問形成穩定連續的料床，充分發揮物料間應力的傳遞作用以保證物料的高效粉碎。對不同壓力和通過量時的對比如表2所示。
表2 對不同壓力和通過量時的對比
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壓力
/MPa |
插板開度
/% |
臺時/(t/h) |
輥壓機電流
/A |
料餅厚度
/mm |
比表面積/(m2/kg) |
出料粒度
/mm |
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8～9 |
80 |
145 |
56～64 |
16～25 |
165 |
≤2mm占60%以上 |
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9～10 |
85～90 |
156 |
68～80 |
18～32 |
178 |
≤2mm占70%以上 |
3.2 V型選粉機分級效率
該系統采用的是靜態“v選”進行打散和分級，靜態分級機的分級效率取決其自身內部的工作狀態，內部沒有活動部件，物料進入選粉機后靠重力向下運動，被機內的階梯式導流板沖散，氣流通過導流板間隙將細粉選出。所以影響分選效果的因素有入選粉機物料的密實度、料幕的形成、“V選”布風面積和風壓等。
在運行時，發現入“V選”下料口，偏向一邊下料較多，下料過于集中，以類似料柱的形式落下，不僅難以將其中的細粉分出，并且由于下料多端阻止循環風通過，而沒料端通過大量的風，造成分級風的短路，沒有同處于連續打散過程的物料作充分有效的接觸，無法形成有效的分選風力場，此時的分級效率低下，大量的細粉無法從物料中被有效分選，一部分在循環風中循環，一部分返回輥壓機，輥壓機工作效率降低。出現輥壓機輥距變小，循環量增大，時常有塌倉現象，后對入“V選”下料口改造，分別在入“V選”下料自制作了三個分料板，呈‘品”字形分布。運行一段時間后效果明顯。
3.3 旋風筒分離效果
本系統采用的是蝸殼式270°大蝸殼進風口，以降低阻力。影響旋風筒流體阻力及分離效率主要有兩大因素：一是旋風筒的幾何結構；二是流體本身的物理性能。
該旋風筒本身結構已經定型，由于物料、輥壓機輥壓效果的影響，進入旋風筒的顆粒級配波動很大，旋風筒入口風速、料氣比及旋風筒的漏風等影響，很大程度上影響旋風筒選粉效率。在生產過程中旋風筒的外漏風很容易被發現，但是下料管處的內漏風很難發現，根據相關研究顯示，漏風位置越接近旋風筒卸料口，漏風對分離效率影響越嚴重。減少旋風筒卸料口的漏風對旋風筒的分離效率具有重要意義。
3.4 O—Sepa選粉機選粉效率及選型
該系統采用的是N-1500型O-Sepa高效選粉機，在生產過程中，選粉機沒有達到預期的分選效果。在臺時達到160t/h時，進入選粉機的料氣比大于最佳值2.5kg/m3，其選粉效率僅在35%～40%左右，嚴重制約了磨機能力的發揮，影響磨機粉磨效率。造成這種情況的原因主要有兩方面：一是選粉濃度過大，選粉機超負荷運行，即選型小；二是該選粉機內部結構設計不合理。撒料裝置不能有效形成料幕，不能形成有效的分選風場。理論計算要求選粉風量在2000～2800m3/min之間，考慮富裕選粉量應該選擇N-3000為最好。選粉風量的計算公式：
N=Q(1+CA)×1000/60Cs
式中：N——處理風量，m3/min；
Q——磨機產量，t/h；
G——磨機循環負荷率，其最佳值為1.5～2.0；
Cs——料氣比，其最佳值為2.5kg/m3；
經計算得出：N=2000～2800m3/min。
4 采取的措施
(1)輥壓機壓力、通過量合理的選擇是低耗高產的關鍵。壓力太高導致細粉太多，輥壓效率較低，且出現塌倉，循環負荷增加，形成的料餅太實，“V選”打散效果差。壓力太低，成品量降低，氮氣囊起不到應有的作用。通過量的調整，根據實際情況調整輥壓機斜插板的高度能實現。通過不斷摸索，確定物料進入輥壓機后在9～10MPa壓力作用下，形成密實料餅，輥壓機運行電流70～80A，運行輥距在15～25mm，緩沖倉倉位控制在60%～70%之間，循環負荷控制在250%～300%之間。
(2)“V選”入料口制作了“品”字形分料板，使得入料能充分打散開，形成穩定連續的料幕，分選效果大大提升，這個可以從循環風機閥門和電流體現出來。應定時清理“V選”內部多孔板積灰。
(3)定時清理旋風筒入口積灰，恢復了雙板鎖風閥密封性，防止卸料閥下氣流倒流而導致旋風筒選粉效率降低。補焊了部分磨透的旋風筒頂部。
5 總結
(1)Φ1600×1400mm輥壓機與Φ4．2×13m球磨機組成的聯合粉磨系統，只有實現兩個系統的合理匹配才能發揮較大的效率。既要保證輥壓和分離效果又要保證水泥磨研磨效果，才能達到水泥磨系統的優質低耗。經過改造調整后水泥臺時達160t/h以上。
(2)風的走向和漏風對系統分離影響很大，所以在生產過程中要加強重視各漏風點的管理，合理調整風量。
