江蘇某水泥廠原有一套由120-45輥壓機(jī)＋SSF5000/1000打散機(jī)＋Φ3.2m×13m球磨機(jī)組成的輥壓機(jī)作預(yù)粉磨系統(tǒng)，球磨機(jī)為三倉磨（開路）。在磨制P·C32.5水泥時(shí)，產(chǎn)量在60t/h左右，粉磨系統(tǒng)電耗在34~36kWh/t。為了更進(jìn)一步提產(chǎn)降耗、節(jié)能減排，該廠委托我公司進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)改造，于2012年12月改造完成。本文對此次技改情況作簡要介紹。
1 采用外循環(huán)立磨改造方案
該廠采用我公司開發(fā)的KVM22.3-P外循環(huán)立磨（磨內(nèi)無選粉機(jī)）替代輥壓機(jī)，并配套設(shè)計(jì)V型選粉機(jī)作為粉體分級裝置，組成預(yù)粉磨系統(tǒng)。本立磨采取獨(dú)立磨輥配套搖臂加壓的方式施加壓力，磨輥輥壓采取高壓設(shè)計(jì)，輥壓是普通生料立磨的1.5倍以上，是內(nèi)循環(huán)水泥立磨的1.3倍左右，磨盤采取高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，是普通生料立磨磨盤轉(zhuǎn)速的1.2～1.4倍，采用優(yōu)化的溝槽形磨盤與輪胎形磨輥相結(jié)合的方式，以高效的擠壓和剪切力實(shí)現(xiàn)物料的高效粉磨，采取機(jī)械限位技術(shù)和自動(dòng)抬輥技術(shù)來保護(hù)立磨的磨盤和磨輥[1]。
改造后的系統(tǒng)主機(jī)配置及主要參數(shù)見表1，系統(tǒng)工藝流程見圖1。該系統(tǒng)與其他立磨組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)相比，主要在于立磨本身的高效粉磨特殊設(shè)計(jì)，另外，選粉系統(tǒng)采取高料氣比設(shè)計(jì)與操作(實(shí)際操作中V型選粉機(jī)的料氣比達(dá)5.5m3/h)，實(shí)現(xiàn)選粉系統(tǒng)的最大節(jié)能化，并控制合理的入球磨機(jī)物料粒度(確保最大顆粒小于1mm)，并根據(jù)入磨物料的粒度分布對球磨機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，達(dá)到系統(tǒng)提產(chǎn)降耗的目的。
2 球磨機(jī)磨內(nèi)改造和級配調(diào)整
在球磨機(jī)前設(shè)置立磨預(yù)粉磨系統(tǒng)后，對球磨機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的改造：將三倉磨改為兩倉磨，一倉長度改為3.25m，剩余為二倉。原二倉與三倉之間的隔倉板去掉，一倉與二倉之間的隔倉板改為雙層隔倉板，中間篩網(wǎng)縫隙設(shè)置為2mm，將隔倉板進(jìn)料端的篦縫由20mm改為8mm左右。調(diào)整研磨體級配，調(diào)整前后的研磨體級配見表2和表3，總裝載量由126t增加到133t。將原二倉的小階梯襯板移到一倉，原三倉的波紋襯板用于二倉（二倉不夠的波紋襯板補(bǔ)充采購）。
3 改造效果
經(jīng)過我公司與廠方對運(yùn)行參數(shù)的摸索，在控制合理的V型選粉機(jī)風(fēng)量下，將入球磨機(jī)物料細(xì)度控制為：80μm篩余≤30%，0.3mm篩余≤10%，1mm篩余基本為0%。在保證入磨物料細(xì)度的前提下，調(diào)節(jié)立磨壓力和擋料圈高度，以穩(wěn)定立磨運(yùn)行。經(jīng)過近半個(gè)月的摸索和測定，使得KVM22.3-P預(yù)粉磨立磨運(yùn)行穩(wěn)定，振動(dòng)值控制在1.2mm/s以下。改造后，系統(tǒng)產(chǎn)量穩(wěn)定在100t/h以上，磨制P·O42.5水泥時(shí)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高可達(dá)115t/h，磨制P·C32.5水泥時(shí)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高可達(dá)125t/h。
由于將入磨物料控制得較細(xì)，V型選粉機(jī)控制用風(fēng)較小，風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度只有30%~38%，風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流只有額定電流的40%~50%。立磨的運(yùn)行壓力在8.5~12MPa時(shí)，物料細(xì)粉量較多，實(shí)際消耗功率較為合理，一般運(yùn)行功率在980~1 120kW，占裝機(jī)功率的61%~70%；球磨機(jī)研磨體裝載量在133t的情況下，運(yùn)行功率在1 350~1 420kW左右，約占裝機(jī)功率的84%~89%，系統(tǒng)在此工況下運(yùn)行，立磨與球磨機(jī)均有富余能力，系統(tǒng)還有提產(chǎn)的可能，照顧到水泥細(xì)度與少摻熟料，產(chǎn)量沒有繼續(xù)提升運(yùn)行。
考核運(yùn)行期間，生產(chǎn)P·O42.5水泥時(shí)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量一直穩(wěn)定在100t/h以上，平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量104.7t/h，噸水泥電耗為26.9kWh/t，磨制的水泥比表面積在353m2/kg；生產(chǎn)P·C32.5水泥時(shí)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量一直穩(wěn)定在110t/h以上，平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量116.0t/h，噸水泥電耗為25.9kWh/t，磨制的水泥比表面積在390m2/kg。由于混合材中有10%以上的難磨物料（易磨性指數(shù)在45kWh/t以上），出磨水泥80μm篩余在3%~4%。
根據(jù)GB16780—2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》，改造后的粉磨系統(tǒng)磨制P·C32.5水泥和P·O42.5水泥時(shí)，系統(tǒng)電耗均達(dá)到能耗先進(jìn)值。技改后系統(tǒng)磨制P·C32.5水泥(配比與改造前基本一致)。比改造前臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高56t/h，電耗降低9.1kWh/t，達(dá)到了提產(chǎn)降耗、節(jié)能減排的目的。
4 需要說明的問題
對于易磨性較差的物料，開路球磨機(jī)很難控制出磨水泥細(xì)度，這是出磨水泥成品篩余偏大的主要原因，取易磨性較差的物料做小磨試驗(yàn)，粉磨120min，80μm篩余仍在15%以上；而熟料用試驗(yàn)小磨粉磨35min，80μm篩余就可到達(dá)1.5%以下。按P·C32.5水泥配料，取出立磨物料進(jìn)行小磨試驗(yàn)，粉磨35min，80μm篩余仍在3.0%以上；將混合材中的難磨物料去掉，用煤矸石、廢石、水渣和粉煤灰作為混合材來生產(chǎn)P·C32.5水泥，水泥產(chǎn)量穩(wěn)定在100t/h以上，細(xì)度明顯下降，80μm篩余在1.2%~2.0%之間，從側(cè)面反映出易磨性相差較大的物料一起粉磨不合適，最好采取單獨(dú)粉磨的方式。
