水泥磨提產降耗的應對措施

肖永鋒，劉銀海，張 乾，趙文禮，郭宏昌，齊會江

（滄州臨港金隅水泥有限公司，061108）

國家對水泥行業調控政策日益嚴格，以及水泥市場的競爭激烈，各個企業要想生存發展，就必須要保證產品質量、降低生產成本。我公司非常重視企業精細化管理，始終將創新可持續發展作為公司的生命線。通過水泥磨聯合粉磨系統的相關改造與技術調整以達到提質增效、降低能源消耗的目的。

1 公司及粉磨系統概況

1.1 公司概況

自本公司2009年建廠，2010年投入生產以來，水泥磨機的臺時產量見表1。

我公司水泥磨聯合粉磨系統裝機配備為1號系統磨機φ4.2m×13.0m、輥壓機160×140、TESU330高效雙分離選粉機，設計臺時產量180t/h；2號系統磨機φ4.0m×13.0m、輥壓機140×120、TESU290高效雙分離選粉機，設計臺時產量150t/h。自2010年投產以來臺時產量一直較低，尤其是2號磨始終未能達產。

1.2 粉磨系統的工藝流程圖（見圖1）

水泥聯合粉磨工藝有輥壓機+V型選粉機+球磨機+高效選粉機組成的聯合型粉磨系統。在實際運行過程中，由于各線生產工藝流程及設備設置、物料粉磨特性、水分等方面因素不盡相同，導致系統產量、質量及粉磨電耗等技術經濟指標也出現參差不齊的現象。本文針對公司水泥聯合粉磨系統中各段工藝技術及設備故障產生問題、原因及采取的措施進行介紹。

表1 歷年兩磨臺時產量列表（t/h）

圖1 粉磨系統的工藝流程圖

2 限制產能的主要因素

2.1 輥壓機做功不足

我公司160×140輥壓機在電流提高到60A后，輥壓機運行波動大，振動增加，頻繁出現機架螺栓斷裂、液壓油管接頭漏油等現象；140×120輥壓機電流始終在35A左右，采取增大喂料閥門開度也無法將電流提高，期間蹋倉現象頻發，影響系統連續運行。因此，兩臺輥壓機不能充分發揮其設計能力，成為制約系統提產的瓶頸問題。

2.2 磨機研磨效率低

（1）通過篩余曲線分析（見圖2）。

圖2 2015年兩磨篩余曲線

由圖2兩磨的篩余曲線可以看出，兩磨粗倉特別是2號細倉后半段曲線平緩，說明物料細度變化不大，判斷可能是由鋼球級配不合理及襯板磨損造成。

（2）通過可視化電量分析（圖3、圖4）。

上部深色曲線代表每十分鐘的產量，下部淺色曲線代表每十分鐘磨主電機的耗電量。磨主電機每十分種耗電500kWh左右，磨機功率為3 550kW/h，有效做功在84.5%。

圖3 2015年1號磨系統可視化電量分析圖

圖4 2015年2號磨系統可視化電量分析圖

深色曲線（上）代表每十分鐘的產量，淺色曲線（下）代表每十分鐘磨主電機的耗電量。磨主電機每十分種耗電400kW/h左右，磨機功率為2 800kW/h，有效做功在85.7%。通過表3與表4可以看出磨機做功效率偏低。

2.3 高效選粉機效率低

由表2數據分析可以看出，兩臺磨的選粉效率偏低，特別是2號磨循環負荷大，選粉效率僅有50.74%。

3 措施及效果分析

3.1 提高輥壓機做功

通過在V選下部及小倉內多次取樣分析，發現V形選粉機的分選效果不理想，造成小倉內細粉聚集、產生離析，入輥壓機后產生輥縫偏差較大、“氣爆”等現象，導致糾偏頻繁、設備振動及電流波動較大。設備本身存在竄軸現象，導致兩側擋板間隙不均勻，影響輥縫差值，造成壓力及電流波動。解決措施如下。

表2 2015年兩磨選粉效率統計表

表3 輥壓機電流對比表

（1）優化配比，提高入輥壓機物料水分。

通過化驗分析，原物料中綜合水分為0.5%左右，不影響水泥質量的情況下，將礦渣使用量從4%提高到7%，并且對礦渣進行淋水，將入輥壓機物料水分提高到1%，保證小倉物料的密實度，穩定輥壓機做功。

（2）對入V選分布進行調整，提高選粉效率。

因V選入料溜子走向影響，導致入V選物料集中，只占入料口寬度的50%左右。通過在V選入料口處增加打散角鐵，提高入V選物料的打散效果和均勻程度，使V選入口全寬度進料，提高選粉效率，在減少入輥壓機細粉含量的同時解決小倉物料離析。（其中1號系統增加了7根80角鐵，2號系統增加了9根80角鐵。）具體布置見圖5。

圖5 V選入料口簡易圖

（3）優化動輥定位裝置結構，有利于設備穩定運行。

解決原內置滑鍵磨損后無法及時調整的問題（將定位裝置的調整時間由原來的2d縮短到2h），確保側板間隙均勻，減小輥縫差，穩定電流。此裝置對于減小輥縫偏差效果顯著，已經獲得實用新型專利授權，專利號：201720027512.6。

（4）輥壓機壓力調整，提高其做功。

適當降低蓄能器的充氮壓力（大蓄能器由10MPa降到9MPa；小蓄能器由8MPa降到6.5MPa），增加高壓膠管，提高液壓系統穩定運行的能力，減少壓力波動。

通過以上措施的實施，輥壓機做功大幅提高，設備運行穩定。具體參數變化情況見表5。

3.2 提高磨機研磨效率

襯板和磨球是球磨機的易損部件，過早的開裂、失效，消耗大量鋼材的同時也降低了設備的運轉效率，不利于球磨機的正常運行。根據工作面的表面形狀選擇合適的襯板也是很重要的。一般來說，工作面的表面形狀和磨球的相互配合度決定了磨機內研磨介質的活躍度，并最終影響球磨機最大研磨能力的發揮。

公司利用年初水泥廠檢修機會，將2號磨細倉出料端磨損嚴重的21排3波襯板更換為5波形式，以增加帶球高度和研磨面積，提高磨機后段的研磨能力。

技術人員根據物料變化，調整鋼球級配，粗倉平均球徑由2015年的27.1mm提高到27.7mm；細倉平均球徑由2015年的17.1mm提高到17.6mm，并且調整裝載量，充分發揮磨機破碎能力。

圖6、圖7為1號、2號磨兩年篩余曲線對比圖，圖8為可視化電量圖。

每十分種耗電440kWh左右，磨機功率為2 800kW，有效做功為94.2%。在磨機功率不變的情況下，有效做功增加了8.5%。

通過表4對比可以看出，技術改造后兩臺球磨機比表面積貢獻值2016年比2015年都有較大幅度的提高。

3.3 提高選粉機選粉效率

選粉機的綜合性能不但要看其選粉效率的高低，還要看它所分離出來的成品中3μm～30μm這部分的顆粒所占的百分比是多少。因為這區間段的顆粒是發揮水泥強度最佳部分。選粉效率的高低，不僅僅只是影響到磨機產量的問題，對產品的質量亦有較大的關系。通過對選粉機選粉效率的檢測，利用停磨避峰機會對選粉機導向葉片、選粉機反擊錐間隙不斷摸索調整，見表5。

表4 水泥比表面積對比（m2/kg）

表5 選粉機開度、反擊錘間距表（mm）

通過表6數據可以看出，選粉機調整后，1號選粉機2016年第四季度的選粉效率較2015年平均提高了12.4%；2號選粉機2016年第四季度的選粉效率較2015年年平均選粉效率提高了12.36% 。

4 經濟效益分析

通過以上措施的實施，磨機臺時產量得到大幅提高，見表7。

圖6 1號磨兩年篩余曲線對比圖

圖7 2號磨兩年篩余曲線對比圖

圖8 2號磨系統可視化電量分析圖

表6 選粉機選粉效率對比表（%）

表7 磨機臺時產量對比表（t/h）

通過以上措施的實施，我公司160×140輥壓機電流進一步提高，波動及振動減小，運行非常穩定。140×120輥壓機電流大幅提升，做功顯著增加。臺時平均提高25.35t/h，其中1號磨月最高臺時達到240.16t/h，2號磨月最高臺時產量達到157.76t/h。

由表8綜合創效對比表可以看出，累計綜合電耗42.5水泥每噸降低2.76kWh；32.5水泥每噸降低1.79kWh；根據產量計算累計節約電費210.77+22.96=233.73萬元。經過對輥壓機、磨機、選粉機采取一系列措施調整，我公司水泥磨臺時產量大幅度提升，噸電耗下降明顯，給企業帶來了可觀的經濟效益。

表8 兩磨年綜合效益對比表