不同技术路线的两例生料立磨粉磨系统技改分析.pdf

-70-2023.No.11承运行良好，磨辊组轴承室定距环没有磨损，磨辊通盖旋转油封完好。6结束语本台立磨运行多年，从未考虑过辊窝内部形状会是这样的形式，从外部也观察不到，多年来立磨始终不能达到稳定运行，设备大小事故层出不穷，每次都不一样，查找非常困难。建议在MLS3626立磨安装时严格按照设备图纸进行配件进场验收工作。另外，立磨在多年运行或存在立磨振动大时一定多检查铰支架结构是否发生变化，铰支架空间狭窄，容易引起设备管理人员的忽视。（编辑王原）随着时代的发展与技术进步，对水泥生产的生料粉磨工序低碳环保和节能降耗要求越来越严格，同时还要满足保证煅烧质量和保障窑系统供给等多重需求，国内早期建设的一些立磨生产线也面临这一问题。本文介绍不同技术路线的两例生料立磨粉磨系统技改实例，以供参考。1全外循环工艺取代传统风扫型立磨的改造风扫型立磨是依靠风力作用使物料在磨内循环，其自身外循环量较少，一般不超过喂料量的30%，全外循环则是将物料全部排出磨外循环，是近几年开发的新型式。新疆青松建化水泥（阿克苏）公司3 300 t/d水泥生产线原生料粉磨系统采用MLS4028立磨，是传统风扫型立磨。其工艺流程见图1，设备参数见表1。该系统建于2008年，截至改造前经过八年的连续运行，主机设备磨损老化、设备维护成本高昂等问题越来越严重，造成以下影响：（1）生料供应无法满足窑系统需要；（2）操控困难，启动时难以一次形成料层，容易振动；（3）检修频繁，停机时间长，维护成本高。原工艺的粉磨物料只能靠高风速在立磨内部循环，磨内压差高、料层厚、循环风机无用功多，这是粉磨效率低的关键原因。对此制定改造方案，采用全外循环工艺，根据充分利旧、尽量节省改造投资的原则，原系统的主机MLS4028立磨利用价值较大，仅局部修复处理即可再利用，同时保留其主传动、润滑、电控和磨盘等装置，立磨分离器改造为三分离式动态选粉机后继续使用；其他如磨辊、传动臂、壳体、机架以及加压系统等，因磨损或尺寸变更等原因，均重新制作，磨辊、磨盘由我公司按HRM立磨结构现场设计供货。新增用于全外循环的V型HVS112静态选粉机和NSE1100提升机各1台。系统其余辅机保持不变。改造后的工艺流程及三维BIM效果见图2。MMMM M M M M M MM MMMMPPMMMM MMMMMMM M M M M MMKK图1MLS4028风扫型立磨原工艺流程不同技术路线的两例生料立磨粉磨系统技改分析熊会军（合肥中亚建材装备有限责任公司，安徽合肥230051）摘要：采用不同工艺路线对同规模的生料立磨系统进行技术改造，从工艺原理、方案措施等方面分析技改效果，总结增产降耗的成功经验。关键词：生料粉磨；技改路线；节能降耗中图分类号：TQ172.632.5文献标志码：B文章编号：1002-9877（2023）11-0070-03DOI：10.13739/12-1899/tq.2023.11.021櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝櫝2023.No.11-71-熊会军：不同技术路线的两例生料立磨粉磨系统技改分析表1技改前生料粉磨系统主要工艺参数参数指标MLS4028生料立磨主电机型号YRKK800-6，功率3 150 kW循环风机风量550 000 m3/h，风压11 000 Pa，电机功率2 500 kW系统台时产量210220 t/h生料细度0.08 mm筛筛余26%0.2 mm筛筛余3.2%立磨主电机电耗9.510.2 kWh/t循环风机电机电耗8.28.6 kWh/t粉磨工序电耗19.521 kWh/t来自配料库来自窑尾高温风机至窑尾袋收尘器接入库提升机前斜槽现有设备新增设备改造设备图2改造后的工艺流程及磨系统三维BIM效果图2中，原料经配料站配料混合，由皮带机喂入V型选粉机（简称V选），在窑尾热风和循环风作用下将物料打散烘干，初选出的细粉进入动态选粉机二次分选，两者的粗粉经立磨研磨后直接由排料口排出，与新鲜物料一起再次进入V选。动态选粉机选出的合格成品由旋风收尘器收集进入均化库，旋风收尘器的气体进入窑尾袋收尘器处理，其部分热风循环至V选作为补充热源。与风扫型立磨相比，全外循环工艺具有以下特点。（1）经立磨粉磨后的物料全部外排，由机械提升至V选进行一次风选。选粉机外移根据现场空间设计；取消了磨内喷嘴环设置，磨机内部不通气流，大大减缓了高速含尘气流对磨辊、壳体内壁等部件的磨损，降低了磨内物料输送以及系统风机的功耗，且短时间断料也不会导致磨机振动。（2）充分利用料床粉磨原理，处于磨槽外侧粉磨区的物料不仅受到挤压力的作用，还受到相对速度产生的剪切作用，因而排出磨外的物料呈松散状，无须另外配置打散工序，大大降低了后续选粉工序中的分散、分级的功耗，以及选粉风量和系统风机电耗。磨辊设计增大了物料的粉磨区域，配合磨盘衬板粉磨区，实现磨辊对物料层的均匀施压。（3）物料烘干过程的热交换，由磨内改为V选内进行，烘干效率更高。该项技改新增设备不多，投资少，工艺相对简单，粉磨选粉分工明确，操作控制方便，投运后系统稳定，增产降耗效益显著。技改前后的生产情况对比见表2。表2技改前后的生产情况对比参数技改前技改后系统台时产量/（t/h）210220265280立磨主电机单位电耗/（kWh/t）9.510.26.87.5生料细度（0.08 mm筛筛余）/%2616循环风机主电机单位电耗/（kWh/t）10.110.45.66.0生料工序电耗/（kWh/t）19.521.014.815.8注：生料工序电耗包括配料到成品入库提升机（不含尾排风机）。由表2可见，在原立磨输入功不变的条件下，技改后增产55 t/h，工序电耗降低45 kWh/t，基本达到了和窑系统的产量平衡。从工艺有效性看，全外循环工艺的粉磨效率高于风扫型。但由于受原立磨主减速机输出转速的限制（技改时间紧、费用高），其增产节能效果尚未达到HRM立磨的最优水平。2传统风扫立磨系统采用高效低阻技术的改造陵川金隅冀东水泥有限公司4 000 t/d水泥生产线，原生料粉磨系统已运行14年，其MLS4028风扫立磨的稳定性变差，随着窑系统提产，生料供给成为瓶颈，急需提产升级改造。结合施工周期、投资预算等因素综合考虑，最终决定保持原设备工艺不变，只对风扫立磨进行高效低阻技术改造，以提高风扫效率来达到提产降耗的目的。因此技改前后的工艺相同，见图3。该项技改保留了原MLS4028立磨及其主电机（YRKK900-6）、主减速机和高低压润滑油站、磨盘总成等设备装置，但磨盘衬板由于磨损严重，需现场堆-72-2023.No.11焊修复；原有选粉机、圆盘喂料机、排渣提升机等设备继续使用。需要更换的是立磨磨辊、传动臂、加压系统等，原磨辊更换为HRM立式磨的磨辊（直径2 200 mm）；为适应磨内风扫的高效低阻，排渣皮带改为全密封式，并重新设计各风路循环管道布局。技改历时42 d，主要是管路现场施工量大，磨辊、磨盘由我公司提供，现场指导安装。现场照片和中控操作画面分别见图4、图5，技改前后的生产情况对比见表3。去往窑尾袋收尘器至生料均化库提升机来自窑尾高温风机热风来自原料配料站外排图3生料粉磨系统工艺流程（a）技改施工（b）投产2个月图4立磨现场照片图5技改后生料粉磨系统的中控画面由表3可见，在立磨主机功率不变的情况下，系统产量从技改前的310 t/h提高到365 t/h，系统工序电耗降低3.54 kWh/t。运行时的磨机压差稳定在4 5005 000 Pa范围，物料外循环量约8090 t/h，即立磨排渣量从10%提高到30%以上，表明高效低阻设计使风扫磨及其系统的循环作用增强。技改后无须磨内喷水，料层稳定性良好，节水的同时还减少了系统的操控点。表3高效低阻技改前后的生产情况对比参数技改前技改后系统产量/（t/h）310320365375立磨主电机单位电耗/（kWh/t）7.68.56.26.7生料0.08 mm筛筛余/%1915循环风机主电机单位电耗/（kWh/t）7.58.04.95.2生料工序电耗/（kWh/t）1718.513.414.0注：生料工序电耗包括配料到成品入库提升机（不含尾排风机）。3结束语上述两例技改实例，都是在保留原有立磨的基础上进行的，但技术路线不同，前者是采用全外循环取代传统的磨内风扫，后者则采用了磨机及系统的低阻力设计。相比之下，传统风扫立磨的低阻设计相对简单、技改成本较低、施工周期短，可通过高效低阻设计来增强提产降耗效果。全外循环工艺则全部物料改由磨外机械提升、输送，可以大幅降低立磨主电机、循环风机主电机的单位功耗，有利于改善磨内工作环境，防止过粉磨现象；另外，将磨内选粉工艺改在磨外进行，操作调节控制更为方便，同时也利于提高选粉效率。两种技术路线的应用要根据现场设备及工艺的实际情况进行选择。笔者根据长期实践经验判断，当原系统生料立磨主电机单位功耗7.5 kWh/t、循环风机主电机单位功耗6 kWh/t，且场地空间能够满足磨外输送、选粉等设备的布置时，即可采用全外循环工艺进行技改。反之，则采用高效低阻的风扫磨工艺为好。但无论采用何种技改路线，现场考察、分析、计算是选择最佳方案的必要环节。（编辑张迪）