立磨提產降耗技術改造

獨傳新，武浩，耿衛(wèi)軍，文知路（.中材株洲水泥有限責任公司，湖南 株洲 4000；.南京鉅力粉體工程科技研究所有限公司，江蘇 南京 0000）

1 技改背景

中材株洲水泥有限責任公司5 000 t/d水泥生產線，生料制備系統(tǒng)配備ATOX50立磨。自2008年投產以來，長期存在生料工序電耗高的問題，2018年5月通過對立磨擋料圈高度進行優(yōu)化調整，同時在磨盤上方增加刮料板后，生料工序電耗由16kWh/t降低至15.5 kWh/t左右。為進一步提高立磨臺時產量，降低生料工序電耗，2021年大修期間，公司組織實施了立磨提產降耗技術改造，采用新型低阻高效選粉機、低阻穩(wěn)料風環(huán)、磨盤底層物料吹散裝置、磨內流場優(yōu)化等新技術，對磨機進行升級改造，改造前磨機部分運行參數(shù)見表1。

表1 改造前立磨部分運行參數(shù)

2 技改方案

我公司立磨原配置的選粉機轉子轉速偏高，選粉面積偏小，處理能力不足，造成分級效率低，內循環(huán)量大，存在物料過粉磨現(xiàn)象；噴口環(huán)導流板角度偏大，風速高，導致其運行阻力大；磨機進風管道存在水平段，容易堆積物料，導致阻力增加，磨機通風量減小；吐渣口密封不嚴，漏風嚴重。針對上述問題，主要從以下幾個方面進行針對性改造。

2.1 選粉機結構改造

為增加選粉機選粉面積，提高處理能力，保留選粉機原有傳動裝置，重新設計選粉機，籠形轉子采用新型高效低阻轉子葉片，靜葉片改造為新型氣室型渦流二次分級靜葉片。籠形轉子經初步設計轉子直徑增加到Φ6 000 mm，轉子高度增加到3 200 mm。改造后的選粉機結構更可靠更合理，分級力場更加穩(wěn)定，同時也增大了選粉機轉子表面積以達到提高處理能力和分級效率的目的，有利于選粉機性能的發(fā)揮。

采用具有預分離功能的氣室型靜葉片，使進入選粉區(qū)域的粗物料預先分離出來，沿著靜葉片向下經錐體進入磨盤重新研磨，并把切向進入分級區(qū)域的細粉物料分開，粗細顆粒互相不干擾，降低了進入動態(tài)選粉機的粉塵濃度，提高了選粉效率，見圖1。

圖1 新型高效低阻選粉機結構示意圖和實際圖

2.2 磨內流場優(yōu)化

磨內氣體自下而上流動，分級室內的水平渦流易受到顆粒相的擾動，因此選擇合理的導流角度和控制最佳的氣流速度是保證選粉機水平渦流分級，降低磨內壓差的重要措施。分級室殼體傾斜角過大會使含料氣體進入轉子時的速度上下分布嚴重不均勻。本次改造將分級室殼體傾斜角設計為70°，使得分級過程更穩(wěn)定，物料在提升過程中逐級地將粗細物料分離并將細粉高效率提升到選粉機進行精確分選，避免物料在磨機內部與選粉機之間進行循環(huán)，使磨機內部與選粉室內流場更加合理，進而達到降低磨機和選粉機間的壓力損失的目的。

2.3 增設粗顆粒靜態(tài)預分離裝置

為降低選粉機負荷，本次改造在中殼體和選粉室之間增加粗顆粒靜態(tài)預分離裝置。阻止大顆粒進入選粉機，減少大顆粒物料進入選粉機對細粉分選的干擾，減少壓損，降低進入選粉機的粉塵濃度，從而提高選粉效率。

2.4 增加磨盤底層物料吹散裝置

物料在研磨后被磨輥帶起，落到磨盤上的物料在離心力作用下運動到噴口環(huán)，細顆粒被風吹起并帶到選粉機分選，粗顆粒吹到磨盤上或落下進入外循環(huán)。而磨盤料層下面有部分物料形成板結層沒有被吹起帶走。尤其是水分高、粘結性強的物料，其板結層更厚。這部分料層含有很多成品，如果不及時吹散帶走，必將反復碾壓并占據一定厚度，減少了新進物料應該占據的碾壓空間，降低了碾磨效率。本次改造中，在磨輥后增加底層物料吹散裝置，將磨輥底層細粉成品吹起松散后，物料很快被送走，避免了物料過粉磨，有利于優(yōu)化生料粒徑分布，增加產能。

3 技改效果

從改造后運行4個月情況看，磨內壓差顯著降低，磨況穩(wěn)定性增強，立磨出口負壓由9000Pa降低至8000Pa，磨內壓差由6000Pa降低至5 400 Pa，循環(huán)風機電流由146 A降低至135 A，主電機電流由180～200 A降低至140～160 A，生料工序電耗大幅降低。改造后技術參數(shù)見表2。技改效果如下：

表2 改造后立磨部分運行參數(shù)

（1）改造后生料工序電耗由15.2 kWh/t降低至13.92 kWh/t，生料工序電耗降低約1.28 kWh/t。按公司年產生料260萬t，電價0.63元/kWh計算，每年可節(jié)約電費：260萬 t×0.63元/kWh×1.28 kWh/t=209.664萬元。

（2）技改后在配比基本相同的情況下選粉機轉速穩(wěn)定在30Hz就可保證細度合格，解決了細度跑粗問題，且選粉機轉速較改造前降低3Hz，立磨喂料量由440t/h提高至460t/h。

（3）技改后料層厚度明顯降低，在確保喂料量460 t/h，細度合格的情況下，研磨壓力僅需給定11 000 Pa左右，較改造前投料440 t/h的情況下降低500 Pa，說明立磨還有一定的提產空間，同時磨機研磨壓力降低有利于立磨系統(tǒng)設備長期安全穩(wěn)定運行，降低維護成本。

4 總結

我公司立磨節(jié)能降耗技術改造，采用新型低阻高效選粉機、低阻穩(wěn)料風環(huán)、磨盤底層物料吹散裝置、磨內流場優(yōu)化等粉磨新技術，改造周期短，投資回收期短，提產降耗效果顯著，是值得在水泥行業(yè)內推廣的一項技術改造。