TRP220-160輥壓機水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)試

劉廣鐸 ，侯國鋒 ，于海濤 ，張志強 ，馬秀寬 ，石國平

河北金隅鼎鑫水泥有限公司于2018年對原有兩條水泥粉磨生產(chǎn)線（1號線和2號線）進行了技術(shù)改造，將原有兩臺德國進口的KHD140-110輥壓機更換為中材裝備集團有限公司的兩臺TRP220-160輥壓機，配套中材裝備集團有限公司新研發(fā)的TASc-410組合式選粉機，與原有φ4.2m×11m球磨機組成水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。該項目是TRP220-160大型輥壓機在水泥粉磨的首次應(yīng)用，是目前國內(nèi)用于水泥粉磨的最大規(guī)格的輥壓機。

本文討論的對象主要為2號線水泥粉磨系統(tǒng)，該線改造工程于2018年3月底成功投料試運轉(zhuǎn)，在設(shè)備研發(fā)和現(xiàn)場技術(shù)人員的共同努力下，對系統(tǒng)進行了各項優(yōu)化及調(diào)整[1]，目前2號線水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)運行穩(wěn)定，P·C42.5品種水泥產(chǎn)量可達320t/h，P·O42.5品種水泥產(chǎn)量可達280t/h，成品細度R45μm＜8%，比表面積3 500±150cm2/g，水泥成品各項性能指標均優(yōu)于改造前。現(xiàn)將本項目TRP220-160輥壓機聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)的總體工藝設(shè)計及調(diào)試情況介紹如下。

1 系統(tǒng)概況

1.1 工藝流程

2號線輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程為中材裝備集團有限公司設(shè)計，設(shè)計上為球磨機考慮了轉(zhuǎn)換閥門，能實現(xiàn)球磨機開流或閉流控制；同時在旋風(fēng)筒與球磨機之間的斜槽上預(yù)留了出口，可根據(jù)實際狀況由輥壓機直接分流一部分物料進入磨尾出料斗式提升機。但為了盡快完工投產(chǎn)，滿足市場需求，目前僅按開流方案進行施工與配置，為后期預(yù)留了閉流系統(tǒng)的安裝空間以及接口。圖1和圖2分別為2號線水泥粉磨系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計示意圖及當(dāng)前運行的中央控制屏畫面。

圖1 2號線水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程設(shè)計示意圖

圖2 2號線水泥粉磨系統(tǒng)當(dāng)前運行中控畫面

聯(lián)合粉磨系統(tǒng)采用TRP220-160輥壓機與φ 4.2m×11m球磨機和TASc-410組合式選粉機搭配。大規(guī)格輥壓機與球磨機組合，可最大程度地發(fā)揮輥壓機“料床擠壓”粉磨機理的優(yōu)勢，能大幅提高產(chǎn)量，降低系統(tǒng)的粉磨電耗。保留球磨機，可對成品水泥的形貌以及顆粒級配進行調(diào)整與優(yōu)化，保證水泥各項性能指標滿足國家相關(guān)標準以及實際生產(chǎn)的需要。

整體采用輥壓機系統(tǒng)外置布局，與原有磨房并行；雙斗式提升機循環(huán)物料，降低了整體布置高度；設(shè)置的多道除鐵裝置和含鐵物料外排倉，可將物料排出系統(tǒng)，有效避免含鐵雜質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)富集，提高輥面的使用壽命。為減小系統(tǒng)通風(fēng)阻力并降低廠房高度，本項目配套選用了中材裝備集團有限公司最新研發(fā)的TASc-410組合式選粉機（以下簡稱選粉機），物料經(jīng)選粉機靜態(tài)部分打散和粗選后，較細物料隨風(fēng)直接進入動態(tài)分選結(jié)構(gòu)的底部，顯著降低了風(fēng)力帶料的高度。經(jīng)過選粉機動態(tài)部分分選得到的中間物料由旋風(fēng)筒收集后，經(jīng)斜槽輸送至球磨機，動態(tài)部分分選后的粗粉和靜態(tài)部分分選后的粗粉混合后由入料斗式提升機送至輥壓機上方的緩沖小倉，然后進入輥壓機循環(huán)擠壓粉磨，經(jīng)球磨機粉磨后的物料經(jīng)斜槽和斗式提升機輸送入成品庫[2]。

1.2 主機配置

2號線水泥粉磨系統(tǒng)主機設(shè)備參數(shù)見表1。

1.3 原料屬性

該水泥粉磨系統(tǒng)所生產(chǎn)的水泥品種和配料見表2，其中，石灰石中含有一部分礦山剝離土，除礦粉直接加入磨尾成品外，其余各物料均由調(diào)配庫計量后加入輥壓機系統(tǒng)。輥壓機的運行狀況對物料的濕度敏感，其原料中石膏、礦渣和濕粉煤灰中水分較高，平均可達10%以上。從運行情況來看，如果停止使用濕礦渣，輥壓機的運行狀態(tài)將更加穩(wěn)定，系統(tǒng)產(chǎn)量將提高5%以上。表2和表3分別為2號線實際生產(chǎn)物料配比及主要原料的水分統(tǒng)計。

2 調(diào)試期間的調(diào)整優(yōu)化

該生產(chǎn)線自2018年3月底投料運行以來，最初系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，由于各種原因?qū)е螺亯簷C不能連續(xù)運轉(zhuǎn)，臺時產(chǎn)量波動很大，沒有找到通風(fēng)和物料的最佳平衡點，現(xiàn)將調(diào)試期間出現(xiàn)的主要問題及解決辦法總結(jié)如下：

表1 2號線水泥粉磨系統(tǒng)主機參數(shù)

表2 實際生產(chǎn)物料配比*，%

表3 實際生產(chǎn)原料水分*，%

2.1 緩沖小倉塌倉與溢料

投料運行初期，輥壓機塌倉和沖料問題頻繁出現(xiàn)，大量物料經(jīng)過輥面向外側(cè)溢出，造成輥壓機無法連續(xù)運轉(zhuǎn)。曾嘗試高、中、低各種倉位甚至空倉運行（冒灰嚴重）均無法有效緩和，之后重新校準了小倉的計量數(shù)據(jù)，將小倉量程由30t校正到45t，并與現(xiàn)場配合確保小倉內(nèi)滿料，將物料頂面維持在小倉上部的溜子內(nèi)，解決了小倉的塌倉溢料問題。分析塌倉的主要原因是，物料過細且入小倉溜子過高，物料以傾斜狀態(tài)快速沖入小倉后導(dǎo)致倉內(nèi)物料流態(tài)化，當(dāng)倉位較低時，物料從輥面頂部向兩側(cè)快速流出導(dǎo)致塌倉。后續(xù)為控制物料的液態(tài)化，對小倉進行了優(yōu)化調(diào)整，在其入口處增設(shè)了一組擋料裝置，以緩和物料進入小倉內(nèi)的力度與速度。裝置由兩根工字鋼做支架，在料流的中心線部位由鋼板做一個擋料的盒子，平面尺寸為800mm×800mm，如圖3所示。改造完成后，輥壓機塌倉和沖料狀況基本消除，系統(tǒng)運行顯著好轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)連續(xù)正常運行。

2.2 輥壓機物料通過量低

起初，系統(tǒng)投料運行后通過量很低，將喂料插板100%打開，輥縫仍然很小，基本維持在原始輥縫或者僅僅勉強撐開（初始輥縫為33mm），為此現(xiàn)場將輥壓機上部喂料斜插板割掉一部分，左右均割掉約100mm（如圖4所示）。另外，在斜插板固定軸下方增開兩個螺栓孔，通過更換安裝孔將斜插板整體抬高，以增加物料通過量。改造后，輥壓機物料通過量明顯增加，輥壓機的運行功率可以達到裝機功率的90%以上。

2.3 優(yōu)化運行參數(shù)

通過調(diào)整入倉物料及喂料裝置，系統(tǒng)可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行，在此基礎(chǔ)上調(diào)整了各種風(fēng)量和壓力以達到最優(yōu)工況。為實現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)最佳指標，期間分別檢測出旋風(fēng)筒入球磨機物料和出球磨機物料的顆粒分布情況，檢測結(jié)果如表4所示，從結(jié)果可知，入磨與出磨物料顆粒分布相差較小。分析原因，主要是球磨機內(nèi)通風(fēng)量過大，導(dǎo)致物料在球磨機內(nèi)停留時間過短。之后增設(shè)了出磨風(fēng)管調(diào)節(jié)閥門來控制球磨機內(nèi)通風(fēng)量，延長了物料在球磨機內(nèi)的停留時間，系統(tǒng)產(chǎn)量也隨之進一步提高。

圖3 輥壓機緩沖小倉增設(shè)擋料裝置示意圖

圖4 TRP220-160輥壓機喂料插板閥底部切割示意圖

表4 入球磨機與出球磨機物料顆粒分布檢測結(jié)果

3 結(jié)語

TRP220-160輥壓機配套TASc-410組合式選粉機，與現(xiàn)有φ4.2m×11m球磨機組成的聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)，既充分發(fā)揮了輥壓機高效粉磨的優(yōu)勢，又保留了球磨機對成品水泥性能指標的控制與優(yōu)化。在投料初期，我們遇到了一些系統(tǒng)工藝及設(shè)備問題，經(jīng)過金隅鼎鑫水泥和中材裝備集團技術(shù)人員的共同努力，解決了如塌倉、沖料、通過量低、產(chǎn)量低、運行不穩(wěn)等各種問題。目前在球磨機開流的狀態(tài)下，該生產(chǎn)線P·C42.5水泥產(chǎn)量達到320t/h，P·O42.5水泥產(chǎn)量達到280t/h，細度R45μm＜8%，比表面積3 500±150cm2/g，水泥性能指標如水泥活性、流動度、標準稠度等顯著優(yōu)于改造前。隨著該水泥粉磨系統(tǒng)工藝的繼續(xù)優(yōu)化及操作經(jīng)驗的不斷積累，該生產(chǎn)線的運行將會為企業(yè)的增產(chǎn)降耗和效益的提高做出更大的貢獻。