岐山水泥廠采用的是西安建筑科技大學粉體工程研究所設計的Φ2.5m×42m回轉窯生產線和X.L系列三旋三缽預分解室噴射式立筒預熱器系統。回轉窯設計產量為10.5t/h,年產10萬t 425號普通硅酸鹽水泥。生料和水泥粉磨系統均由Φ2.2m×7.5m管磨機(電機功率380kW)和Φ2.0m旋風式選粉機(電機功率37+7.5=44.5kW組成圈流系統。管磨機一倉為階梯襯板,二倉為平襯板。1995年5月試生產階段,窯的標定臺時產量達到14.03t,超過保證指標。生料磨臺時產量達到28t,而水泥磨臺時產量只有10t,小于設計指標12t/h,且細度經常跑粗,磨機單位電耗達34.62kWh/t。嚴重影響了企業的經濟效益。

1 問題分析

該磨機轉速為21.4r/min,有效內徑2.1m,有效長度7.2m,其中一倉長度為3.2m,有效容積11.08m3。二倉長度為4m,有效容積13.84m3。選粉機轉速206r/min。磨內風速1m/s,熟料升重1400～1520g/L,入磨最大粒度達35mm。

(1)改造前一倉的填充率為30.48%,低于二倉的36.13%。停磨打開人孔觀察可看到一倉球面低于二倉段面,且隔倉板中心圓孔篦條間隙太大(15～20mm),有一小部分大顆粒竄到二倉成為頑石,二倉鋼段因質量小無法粉碎大顆粒,嚴重影響二倉的研磨能力。(2)選粉機主軸轉速太低,致使水泥細度跑粗,通過調節風量,水泥細度仍然跑粗。(3)入磨粒度太大,大于15mm占34.62%,是影響磨機產量的主要原因。(4)作為混合材的水淬渣呈玻璃狀,十分難磨。

2 改造措施

基于上述分析,決定熟料入磨前增加一臺功率15kW的PEX-150×750顎式破碎機,使入磨粒度最大為25mm;調整一、二倉球、段填充率,使一倉高于二倉;把隔倉板中心圓孔篦條間隙減小至10mm,避免大顆粒竄入二倉;選粉機主軸轉速由206r/min提高到250r/min。改造后最佳的級配方案見表1。

表1 改造前后一、二倉研磨體最佳添加量對比

時間	一倉(mm/t)						平均球徑(mm)		填充率(%)	二倉(mm/t)			填充率(%)
改造前	Φ100	Φ90	Φ80	Φ70	Φ60	Φ50	73.62	30.48		20×25	35×40	25×35	36.13
	1.2	2.5	3.2	3.8	2.7	1.8				?	22.5	?
改造后	Φ100	Φ90	Φ80	Φ70	Φ60	Φ50	70.94	32.09		20×25	35×40	25×35	30.51
	0.6	2.1	3.7	3.9	3.2	2.5				?	19.0	?

增加顎式破碎機之后的熟料篩析結果見表2(因現場無>15mm的篩,故>15mm的熟料未再分級)。技改后產量、細度實測結果列于表3。技改前后磨機單位產量電耗列于表4。

表2 改造前后熟料粒度篩析對比

粒度(mm)		≥15	15～7	7～5	5～0.9	0.9～0
重量百分比（％）	改造前	34.62	29.33	7.54	17.62	10.89
	改造后	22.80	32.00	9.70	19.90	15.60

表3 技改前后產量細度實測結果對比

項目	磨機產量（t/h）	磨尾細度 0.080mm篩余（％）	粗粉細度 0.080mm篩余（％）	水泥細度 0.080mm篩余（％）	選粉效率（％）	循環負荷（％）
改 造 前	10	22	70	8	91.32	29.17
	12	25	84	16	85.52	88.88
	12	51	85	14	84.05	100.00
改 造 后	14.5	28	58	6.4	75.60	72.00
	14.5	32	60	8	72.85	85.70
	14.5	38	62	9	66.46	120.00

表4 技改前后球磨機加破碎機單位產量電耗

項目	技改前	技改后	變化率（％）
磨機產量（t）	10	14.5	+45
裝機功率（kW）	380	395	+3.9
實際消耗功率（kW）	346.23	333.75	-3.6
單位電耗（kW/t）	34.62	23.02	-33.51

從表3、表4可看出,技改后,磨機的產量由10t/h增加到14.5t/h,電耗由34.62kWh/t下降到23.02kWh/t,下降為33.51%,且水泥細度提高,達到增產節能的目的。

3 結束語

采用熟料入磨前加破碎機降低入磨物料粒度,調整一、二倉填充率和級配,使一倉填充率大于二倉填充率,縮小隔倉板中心圓孔篦條間隙,提高選粉機主軸轉速等措施是提高粉磨系統產量的有效途徑,已使岐山水泥廠水泥磨產量由10t/h提高到14.5t/h,電耗由34.62kWh/t降低到23.02kWh/t,取得了較好的節能、增產效果。