物料特性對輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響（下）

衡瓊枝，李洪，李洪雙

物料特性對輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響（下）

The Influence of Material Characteristics on Roller Press Combined Grinding System(Ⅱ)

衡瓊枝，李洪，李洪雙

（接上期）

4 針對物料問題可在操作上采取的措施

針對不同特性的物料，單機設備和整個系統(tǒng)操作參數(shù)都應區(qū)別對待，以有效降低物料特性對單機設備和系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響。輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，包括輥壓機、水泥磨、渦流選粉機和V型選粉機等較多設備，可調參數(shù)多，其中系統(tǒng)風機風門開度、輥壓機輥縫值、輥壓機設定壓力、磨尾拉風、渦流選粉機轉速等均需合理調節(jié)。

4.1 粒度大小

若群體顆粒粒度偏大（即進入輥壓機的物料粒度偏大），可將喂料裝置斜插板適當上提，輥縫放寬，以利于物料顆粒嵌入壓力區(qū)形成料床粉磨，減少震動，避免大顆粒在斜插板與定輥之間發(fā)生預破碎損壞斜插板；反之，若群體顆粒粒度偏小，輥縫難以被物料撐開，應加深斜插板插入深度，調整設定工作壓力，減少“集氣”引起的激震和沖料，同時，適當關閉兩側棒閥，采取中間喂料形式，但臺時產(chǎn)量會受影響。

V型選粉機設計切割粒徑為2mm，但需根據(jù)物料粒度進行微調。若群體顆粒粒度偏大，應適當關小系統(tǒng)風機風閥、打開V型選粉機截面調風裝置，讓更多粉磨后的物料摻入來料，即增加回料占入輥壓機總料量的比例，同時可將排渣小倉中粉磨過的物料均勻加入來料中，以提高物料密實度，增加成餅率；反之，若群體顆粒粒度偏小，則需適當開大系統(tǒng)風機風閥，關小V型選粉機截面調風裝置，打開V型選粉機底部清洗風閥，避免排渣小倉中的物料進入，從而使入輥壓機物料粒度增大，以減少震動和沖料，但這樣容易導致過多物料進入管磨循環(huán)粉磨部分，造成飽磨，打破系統(tǒng)平衡，因此必須在調試過程中不斷摸索適宜的用風參數(shù)，并配以合理的球徑，表3為E廠篩析數(shù)據(jù)，其結果系入管磨部分顆粒粒度偏大，細碎能力稍低所致。

4.2 粒度分布

當物料粒度分布不均，特別是群體顆粒粒度偏小并夾雜個別大顆粒時，應適當插入喂料裝置斜插板，以避免發(fā)生沖料。若群體顆粒粒度分布均齊，此時輥壓機本身具有較好的穩(wěn)定性，可開大系統(tǒng)風機風閥，關小V型選粉機截面調風裝置，以增加系統(tǒng)產(chǎn)量；反之，則應在保證V型選粉機分選精度的前提下，適當關小系統(tǒng)風機風閥，開大V型選粉機截面調風裝置，增大回料量以利于輥壓機穩(wěn)定運轉。在時域區(qū)間上，應保證來料均勻，控制輥壓機上喂料小倉倉位在合理范圍內(nèi)（一般取40%～60%為宜），避免料量忽大忽小，特別應杜絕大量喂料，待料滿后止料，如此循環(huán)往復，易造成物料離析而破壞輥壓機運行穩(wěn)定。

表3 E廠聯(lián)合粉磨系統(tǒng)磨內(nèi)篩析數(shù)據(jù)

表4 G廠A型聯(lián)合粉磨工藝部分粒度參數(shù)

造成粒度分布不均的另一原因是V型選粉機分選效果不佳。要保證高效的分選效果，必須滿足兩方面條件，即高的打散效率和高的風選效率，而這兩方面相互制約，V型選粉機導流板、打散板的角度大，打散效果好，風選效率低，反之則打散效果差，風選效率高[2]。KHD公司在設計V型選粉機時按常規(guī)工況并兼顧了兩方面的考慮，但實際運用中，因為物料和操作造成的輥壓機成餅情況差異（發(fā)散或過于致密），必然要求根據(jù)不同的工況，通過控制風選流場的大小來提高V型選粉機分選精度。

4.3 物料水分

水泥粉磨過程中，水分主要來源于礦渣、石灰石所含粘土等，為保證物料綜合水分＜1.5%，可適當開大V型選粉機調風裝置、減少系統(tǒng)拉風、增大回料量來降低過輥壓機物料水分。同時盡量關小渦流選粉機下殼體處冷風閥、系統(tǒng)循環(huán)風管冷風閥，保證需要的系統(tǒng)風溫（入渦流選粉機風溫應＞80℃為宜），以起到較好的烘干效能，從而在減少物料團聚現(xiàn)象的同時，降低空氣阻力，使渦流選粉機在較低功率下達到較高選粉效率，也可避免后續(xù)管磨糊磨、包球。F廠所用熟料為外購堆放熟料，平均溫度低、綜合水分大，加上操作員“大風高產(chǎn)”的理念（開大了渦流選粉機下殼體處冷風閥），導致入渦流選粉機處風溫僅40℃左右，烘干效果差，進入管磨后發(fā)生糊磨、包球，如圖12所示。

4.4 固有物性

物料易磨性對輥壓機輥面使用壽命和系統(tǒng)產(chǎn)量有直接影響，通常在設計初期就需做易磨性實驗以確定系統(tǒng)產(chǎn)量和選型規(guī)格，但實際使用中，經(jīng)常出現(xiàn)易磨性與設計值存在偏差，當易磨性差時，若仍按設計輥縫值工作，則循環(huán)負荷大但粉磨效率低，此時應適當插入喂料裝置斜插板，降低輥縫值和喂料量。

輥壓機采用柱-柱形式的高壓料床粉磨，其能量利用率隨著供能的增加呈較明顯下降的趨勢[3]（如圖13所示）。相關輥壓機實驗亦表明，當平均壓力在80～120MPa之間時，細顆粒增加速度最快，粉磨效能高，超過150MPa不再增加[1]。同時，在圖1所示的A型聯(lián)合粉磨工藝中，由于部分經(jīng)輥壓機粉磨后滿足切割粒徑要求的顆粒被渦流選粉機直接選為成品（具有部分終粉磨功能，能顯著提高系統(tǒng)產(chǎn)量），該部分選出的顆粒形貌非球形，比表面積會略低（表4為G廠A型聯(lián)合粉磨工藝管磨循環(huán)粉磨部分粒度參數(shù)），因而在生產(chǎn)高標號水泥時，可調整磨球級配，適當開大系統(tǒng)風機閥門、提高渦流選粉機轉速，以便讓更多物料經(jīng)球磨整形來解決這一問題。

生產(chǎn)過程中，物料特性對A型聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的影響可通過系統(tǒng)各點的參數(shù)反映，對其進行分析、反饋、調節(jié)，通常需測定的參數(shù)點如圖14所示，其中“（X）”表示需測定風速、風壓、溫度等參數(shù)的地方，“[X]”表示要作篩余、粒度分布和比表面積等參數(shù)分析的地方。只有勤測試，建立全面的參數(shù)庫，才易找到適合本廠的優(yōu)化點，達到高產(chǎn)、低耗。

5 針對物料問題可在工藝上采取的措施

當物料不能滿足輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)基本的工藝要求時，光靠操作上的調節(jié)難以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行，需根據(jù)具體工況條件改進工藝設計，滿足工藝要求。

5.1 粒度大小

針對粒度過大，特別是單體顆粒過大的物料，首先需從源頭上杜絕其進入，即控制篦冷機尾部熟料破碎機磨損在設計范圍內(nèi)，對破碎石膏、石灰石等混合材的錘式破碎機錘頭、篦板與襯板應作定期檢查，一旦損壞或移位就需及時調整更換，并保證錘頭頂端與篦子之間的距離控制在20mm之內(nèi)。若是新建工廠，有必要對材料堆場打水泥地坪，以避免原施工地面上遺留的大塊雜物混入配料中。必要時，可讓所有混合材均經(jīng)過破碎機。另外，還可在卸料坑、皮帶或配料秤下溜子處加格柵（如圖15所示），對大塊物料進行隔離清除。

為避免物料粒度過小，必須保證燒成、冷卻系統(tǒng)正常運作，不出現(xiàn)黃心料和飛砂等現(xiàn)象，不要將熟料庫外堆放、日曬、雨淋，以致粉化，若無可避免，則需將庫外堆放的熟料與剛冷卻的熟料混合使用，以減少粉料對粉磨系統(tǒng)的影響程度。工藝設計時，各揚塵點收塵回料和皮帶、溜子漏料均應避免直接回輥壓機上部小倉，且需在喂料裝置插板閥處設置收塵管道將極細顆粒抽出，減少系統(tǒng)漏風造成的收塵效率過低。同時，還可對V型選粉機導流板、打散板進行改造，將其角度適當減小[2]。為防止因顆粒粒度過小造成沖料，可將輥壓機后面的斗提、上部喂料小倉倉位和氣動閘板閥聯(lián)鎖，一旦出現(xiàn)電流異常即將該插板閥關死，但應取一恰當延時，否則可能會因瞬間波動導致動作頻繁而影響系統(tǒng)正常工作。

5.2 粒度分布

輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，V型選粉機與輥壓機的相對位置有密切聯(lián)系，在廠房空間允許的情況下，其布置方向應與輥壓機輥子軸線方向一致，以避免因為物料在V型選粉機內(nèi)下落打散過程中因顆粒慣性差異導致的沿輥徑方向粒度分布偏析帶來的偏輥。而V型選粉機與輥壓機上部喂料小倉、喂料小倉與輥壓機本體之間的連接溜子應適當延長并添加垂直段，其形式可為上下一致或上大下小，避免上小下大，物料落點應位于動輥一側，喂料裝置斜插板需位于兩輥正中，以減少對動輥造成的沖擊。

若仍發(fā)生物料偏析導致粒度分布不均，則需檢查V型選粉機入口處溜子設計是否合理，并查看此處重錘翻板閥是否靈活、閥板完好與否，若磨漏，可能會因漏風等原因導致下料不均，以致下游粒度分布偏析，如圖16所示，H廠V型選粉機進料處翻板閥閥板未采用耐磨材料而在運行后短期內(nèi)磨漏（下料不均可通過V型選粉機內(nèi)部打散板附著物料及磨損狀況判斷）。輥壓機喂料裝置斜插板的過度磨損也是導致下料不均的原因之一，需經(jīng)常檢查補焊。另外，可在輥壓機上面小倉入口處設置布料裝置或自制緩沖板，各處溜管設計為階梯形式。

5.3 物料水分

水泥粉磨過程中，若物料綜合水分過高（＞3%），則需對含水過高的混合材進行預烘干或晾曬，同時避免熟料外放久置受潮。工藝設計時應考慮工況條件，設置磨內(nèi)和選粉機內(nèi)烘干，特別是V型選粉機和渦流選粉機，利用得當，能為系統(tǒng)提供適宜水分的物料。對于管磨循環(huán)粉磨部分，在保證系統(tǒng)風量、物料平衡的前提下，可適當加大卸料倉篩孔寬度，增強通風，減少因水分過高而造成的包球、糊磨。另一方面，若綜合水分過低，可通過在來料配料皮帶秤和磨尾處增設噴水裝置來解決輥壓機成餅效果差和管磨磨尾溫度過高的問題，但該裝置在使用過程中用水量需得當、噴灑應均勻。

5.4 固有物性

易磨性為物料固有性質，需在燒成、冷卻工藝階段予以解決，首先在配料過程中應適當提高KH與PH值，降低C2S、C3AF含量，采用先進冷卻技術（如第四代篦冷機），避免黃心料和飛沙現(xiàn)象產(chǎn)生，生產(chǎn)的熟料應為均勻粒狀、脆性大，SEM觀察可見表面較多微裂紋，防止熟料長期庫外堆放。易磨性差的熟料需與易磨性好的熟料搭配使用，以減弱其對輥壓機穩(wěn)定性與輥面造成的影響。在混合材方面，因礦渣、鋼渣等易磨性差，而粉煤灰、石灰石等易磨性好且具有管磨洗磨作用，所以在滿足水泥標號的前提下，需綜合考慮多方面因素進行混合材的選用并優(yōu)化其配比。另外，輥壓機菱形點狀輥面網(wǎng)紋容易形成料襯，在穩(wěn)住物料的同時可減少物料對輥面的磨損程度，通過添加助磨劑，采用改進的第三代平面渦流高效動態(tài)選粉機，如TESu、SLK[4]等，因為其優(yōu)化的流場特性（如圖17所示），可在保證高分選效率的同時，獲得理想的粒度分布曲線。

5.5 所含異物

為杜絕異物進入粉磨系統(tǒng)，應對礦山、混合材破碎機錘頭、篦條，V型、渦流選粉機導流葉板、轉子葉片，水泥管磨襯板、出料篩、輥壓機側夾板、喂料裝置斜插板等關鍵部件勤檢查，防止其脫落、磨損進入輥壓機破壞輥面，在上料過程中注意防止鏟車鏟齒、散落齒圈等高硬異物混同物料進入粉磨系統(tǒng)。

如條件允許，A型輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)應設置盡可能多的除鐵措施，如：在混合材堆棚輸出處設置皮帶式除鐵器；熟料庫出口設置皮帶式除鐵器；配料皮帶秤后設置皮帶式除鐵器或永磁除鐵器；來料斗提與V型選粉機入口之間溜子處設置溜管式除鐵器；來料斗提與V型選粉機入口之間皮帶處設置金屬探測儀；排渣小倉后皮帶處設置金屬探測儀；輥壓機下部皮帶和來料斗提之間皮帶處設置永磁除鐵器。金屬探測儀和配套使用的氣動三通閥必須聯(lián)鎖、調節(jié)到位，保證所含非磁性金屬異物能順利排出，避免將金屬探測儀靈敏度調到最低或因粉塵堆積過多而起不到探測作用；溜管式除鐵器有時因易磨漏等原因難以除去大塊金屬異物（如圖18所示），可將該處的皮帶輥筒改為磁性電輥筒，以杜絕金屬異物在輥壓機循環(huán)粉磨部分來回擠壓，造成輥面大面積脫落；最后，還應盡量少用含鐵較多的礦渣、鋼渣，以免金屬探測儀頻繁動作而致系統(tǒng)無法正常工作。

6 結束語

輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)作為當今輥壓機應用的主要流程之一，在節(jié)能降耗中起到了重要作用，實際生產(chǎn)中除需注意優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)、選用高性能設備、加強巡檢維護外，還必須注意對物料特性的控制，在操作和工藝上采取可靠措施，杜絕物料可能對設備造成的損壞，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、運轉率，從而最大限度地發(fā)揮該系統(tǒng)在水泥粉磨過程中的優(yōu)勢。

級功能為一體的選粉機[P].中國:201010124304，2010.

[3]P.Rosin,E.Rammler,K.Sperling,Korgros?senprobleme d.Kohlonstaubles u ihre bedeu?tung f.d.vermahlung Brerlin 1993(V.D.I.Verlag Bericht C52).

[4]任朝富,劉繼光,李雙躍,李洪等.SLK選粉機結構特點及性能研究[J].水泥，2008，6:16-19.

[1]王仲春.水泥工業(yè)粉磨工藝技術[M].北京:中國建材工業(yè)出版社，2000.260-320.

[2]李征宇,李洪,孫文東.集打散、烘干和分

TQ172.639

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沈 穎