N-U型選粉機用于生料輥磨改造的實例分析

劉迪，豆海建，聶文海，柴星騰，王奇，宋留慶，呂可馨

近年來，國家環保政策規定越來越嚴格，節能降耗已成為水泥工業的主旋律，高能耗水泥生產線將會面臨淘汰的境遇。水泥生產線原料粉磨車間的電耗在整個水泥系統電耗中占比較大，其中粉磨設備輥磨廣泛應用于水泥生產，輥磨選粉機作為輥磨系統的一個重要組成部分，其性能對產品質量、系統產量及系統電耗影響很大，期望通過改造輥磨選粉機達到降低系統電耗的目的。

天津水泥工業設計研究院有限公司最新開發的N-U型選粉機，其U型動葉片是天津院在對市場上常見的各種動葉片進行CFD理論分析的基礎上，綜合選粉機區流場特征和三力（離心力、拉拽力和重力）平衡原理提出的一種全新的選粉機動葉片，通過調整動葉片的角度調整不同粒度的選粉效率，進而影響粉磨過程，有效控制成品的粒度分布。

河北乾寶特種水泥公司擁有一臺MLS4250生料輥磨，平均喂料量118t/h，R80μm＜8.0%，生料系統電耗37.9kWh/t。2016年廠方與中材（天津）粉體技術裝備有限公司簽訂生料磨改造合同，對生料磨選粉機進行改造，以期達到提高喂料量和降低系統電耗的目的。

1 原料粉磨系統配置及原料配比

廠內原料配比見表1，原料粉磨系統主機配置見表2，原料粉磨車間流程圖見圖1。

2 改造前磨機情況

2.1 電耗分析

根據目前廠內生產情況，改造前生料磨運行工況見表3。

中國水泥物化檢測所對本項目原料易磨性進行實驗，實驗結果為：輥式磨易磨性指數TMF=0.66，R80μm=8.0%時，磨機電耗11.5kWh/t，原料易磨性差。磨機主機實際運行電耗為16.0kWh/t，比實驗結果高出約4.5kWh/t。現磨機實際運行功率約1 800kW，占主電機額定功率的76%，磨機出力較低。

表1 原料配比，%

表2 MLS4250生料輥磨粉磨系統主機配置

表3 主機運行功率及電耗

2.2 選粉機

現有選粉機規格為?3 990mm×2 740mm，經過靜葉片初次選粉的物料，由于現有動靜葉片之間間隙較大（約600mm，具體見圖2），不能有效發揮動葉片二次選粉的能力，從而導致選粉效率低。結合壓力框架的加壓形式，磨內的細料使料層不易穩定，導致磨機長期運行于低產狀態。

圖2 選粉機示意圖

3 改造后運行效果

現有選粉機更換為新型高效N-U型選粉機，見圖3。

經過短時間的調試，磨機喂料量由改造前128t/h提升至152t/h，主機電耗由改造前16.1kWh/t降低至13.6kWh/t，風機電耗由改造前11.5kWh/t降低至8.9kWh/t，具體改造效果如表4所示。

表4 磨機改造效果

圖3 N-U型選粉機

4 經濟效益

本次改造一共耗時約70d，通過本次選粉機改造，原料磨產量從128t/h提高至152t/h（最高155t/h），滿足了燒成系統的原料需求。

原料磨系統主機電耗從改造前的16.1kWh/t降低至13.6kWh/t，整個粉磨系統電耗降低約5.0kWh/t，年節電約7 500kWh，投資回收期僅一年左右。

5 結語

此次磨機改造是N-U型選粉機用于生料輥磨的第一次工業實踐，從目前磨機運行效果來看，改造前后喂料量提產幅度達到了18%，系統電耗降低5.0kWh/t，改造效果顯著，為后續此類改造項目的推廣打下了良好基礎。