熟料溫度對水泥輥磨運行的影響及解決措施

張高科

項目位于伊拉克南部的納杰夫省，是一條日產水泥熟料6 000t的生產線，水泥粉磨系統采用6輥輥磨，設計產量為350t/h，電耗為27.5kW·h/t，比表面積為≥3 200g/cm2。當熟料溫度＜110℃時，其產量均滿足設計要求，一旦熟料溫度＞110℃，就會造成磨況異常。溫度較高的熟料入磨導致磨內溫度升高，物料流速加快，磨內懸浮物料增加，磨機壓差偏高；同時，磨機料層厚度下降，輥磨振動增大，吐渣循環量增加；研磨效率下降。水泥系統工藝流程圖見圖1。

為解決以上問題，需加大入磨冷風閥開度或增加磨內噴水量，同時降低研磨壓力。但在實際生產中遇到了如下問題：

圖1 水泥系統工藝流程圖

（1）項目地處伊拉克，夏季環境溫度均在40℃～50℃，熟料溫度偏高時，調節入磨冷風閥對磨內溫度的影響偏小。

（2）當入磨冷風閥全開，但出磨溫度依然偏高時，需要增加磨內噴水量，有時噴水量開至最大值（7.5t/h）磨況才會有明顯改善。雖然出磨水泥的水分無明顯變化，均在0.5%以下，但水泥庫內的結塊情況明顯加重，導致包裝車間水泥庫底下料不暢，影響水泥銷售。

（3）業主方認為水泥庫內的結塊是由于水泥出輥磨溫度控制偏低（100℃±5℃）所造成，要求將出磨溫度調整在105℃以上，但這給入磨熟料溫度高時的操作帶來了極大的困難。

針對上述問題，經討論采取了以下措施：

（1）在入磨皮帶上增加噴水裝置，減少磨內噴水。單獨磨內噴水和“磨內+磨外”噴水時相比，從化驗結果可以看出，出磨水泥水分無明顯變化，庫內結塊也無明顯變化。

（2）針對業主提出的將出磨溫度控制在105℃以上的要求，我們進行了出磨水泥溫度測量。測量結果表明，使用剛出篦冷機的熱熟料（熟料溫度在125℃左右）時，出磨溫度105℃，出磨水泥溫度97℃～100℃；使用堆放一段時間后的涼熟料（熟料溫度在80℃左右）時，出磨溫度依然是105℃，而出磨水泥溫度在75℃～80℃。因此，出磨溫度顯示的只是出磨的氣體溫度，而實際影響的是磨內物料的溫度。

（3）對于業主提出的水泥庫結塊問題，經分析認為，其產生原因是由于磨內噴水在高溫氣化后，部分水蒸氣隨著水泥進入庫內，庫內水蒸氣遇到庫壁，冷凝液化成水珠（庫頂觀察孔蓋上也多見水珠）造成的。水泥入庫時，水泥灰塵遇到水珠逐漸形成片狀結皮，所以從水泥庫清理出來的結塊也多為片狀。

針對此問題，一是改造庫頂袋收塵器，增加庫頂袋收塵器處理風量，使入庫的水蒸氣及時排出庫外；二是從操作上減少磨機運行時的噴水量，減少水蒸氣的入庫量。三是該生產線在實際生產中產能一直處于超產狀態，篦冷機受設計限制，冷卻效果有限，在熟料拉鏈機上測得熟料溫度均在125℃左右，高于設計目標。項目熟料庫儲量為30 000t，密閉設計，熟料入庫堆集，無法有效散熱，導致從熟料庫里面出來進入水泥磨的熟料溫度也在120℃左右，熟料溫度偏高給磨機的運行帶來困難。熟料庫儲量有限，庫滿之后需有車輛對熟料進行倒運至外放堆場進行儲存。

為了保證磨況的穩定，庫滿之后要將新生產出的熱熟料堆放至熟料外排堆場降溫，水泥磨生產所用熟料也倒運至熟料下料口，避免熟料直出直進（篦冷機系統風量已使用至最大值，無法再使用篦冷機使熟料溫度降低）。堆放過的熟料溫度不高，大幅減少了穩定料層所需要的磨內噴水量；溫度適當的熟料易磨性好，磨機的產量有所提升，電耗也有所降低。經過一段時間的運行，水泥庫庫內結塊問題得到了明顯改善。

對于因熟料溫度高而導致的水泥輥磨異常運行的問題，最好的辦法是避免高溫熟料直接入磨。雖然倒運熟料增加了生產成本，但增加了磨機產量，降低了振動，水泥輥磨的使用壽命延長了，設備更換維修的成本也降低了；另一方面，水泥庫內結塊問題得到了改善，節省了人力物力，銷售更加順暢，也間接節省了生產成本。