0 前言

　　福建春馳集團新豐水泥有限公司( 以下簡稱我公司) 于2004 年新建一條50 萬t/a 水泥粉磨生產線。該生產線采用了HFCG120- 45 輥壓機、SF500/100 打散分級機與!3.2m×13m 開路高效篩分球磨機組成水泥擠壓聯合粉磨系統。該系統于2004 年5月開始負荷調試, 同年6 月實現月達產。運行一年多來, 該系統根據水泥用戶的不同需要, 能穩定生產P.O32.5R, P.O42.5R 等水泥品種, 質量穩定且便于調節。本文就該系統的工藝配置、調試生產及工藝參數的優化過程等作一介紹及分析。
 
1 系統工藝配置及運行情況簡介
 
　　系統工藝流程見圖1, 主要配置見表1( 圖1 中設備序號與表1 中一一對應) 。庫底配料后經膠帶輸送機( 設有自動除鐵器) 送入進料提升機提升至穩流稱重倉; 物料在穩流稱重倉中混合、穩定后, 以料柱形式均勻連續地喂入輥壓機; 經輥壓機的高壓, 物料結構破壞而形成料餅; 料餅由料餅提升機喂入打散分級機打散分級, 粗粉回輥壓機重新擠壓, 細粉則喂入高效篩分水泥磨粉磨; 粉磨后的成品水泥經提升機、空氣輸送斜槽等設備送入水泥圓庫。

 
　　在本系統中, 球磨機是開路系統, 打散分級機與輥壓機形成閉路。生產過程全部采用DCS 控制, 并配有工業電視監控系統。除塵系統設置一臺氣箱脈沖袋除塵器, 負責磨內通風, 并收集輥壓機、料餅提升機、空氣輸送斜槽等各點的揚塵, 收下的水泥入出磨提升機。該生產線投產后主要P.O 32.5R,P.O42.5R 水泥, 其生產配料方案和成品細度質量控制指標見表2。

 
2 生產調試過程
 
2.1 調試前的主要技術準備

　　本系統高壓外線和DCS 控制系統與原有1 000t/d 水泥熟料生產線( 以下簡稱“原生產線”) 共用和兼容, 如何實現與原生產線的順利銜接并盡可能減少原生產線的停產時間, 是本系統調試準備工作的重點。
 
( 1) 總降壓站用電接口。本項目與原生產線共用一條35 kV 高壓外線, 僅在原總降壓站內增設一臺變壓器供電。為盡可能縮短原系統停產時間, 我們提前做好高、低壓柜和變壓器的就位安裝, 在完成控制電纜敷設接線和微機保護調試工作后, 利用原生產線檢修時間, 集中力量同步施工, 僅用半天的時間就完成了35 kV 主開關柜與龍巖電業局鐵山變壓站至合豐的進線柜并接、6.3 kV 聯絡柜與原6.3 kV 柜并接、低壓公共保護并接, 保證了原生產線的按時供電。
 
( 2) 中央控制室DCS 系統接口?？紤]到系統的兼容性, 本項目采用了與原生產線DCS 系統相同的集散控制系統, 并通過網線直接聯絡到前期的控制站交換機上。待工程軟件編制完成后并調試好, 利用原生產線停機時間通過轉換軟件完成本系統工程軟件與前期工程軟件的合并, 形成完整的工程軟件并調試, 實現了DCS 系統的兼容和資源共享。
 
( 3) 質量控制基礎工作的實施。提前做好電子皮帶秤、穩流稱重倉傳感器以及庫、倉料位計的標定檢測, 確保計量設備的計量精度。從建立健全進廠原材料的質量考核著手, 加強進廠原材料的檢測、檢驗, 并視生產控制需要, 增加檢測內容和檢測頻次,嚴把進廠原料質量關。
 
2.2 負荷試車及調試生產本系統的負荷試車, 
 
　　按系統負荷為30%, 70%,90%, 100%分階段分步進行。試車過程中, 主要存在以下幾個方面的問題, 后通過多方努力, 問題均得以圓滿解決。
 
( 1) 30%負荷時輥壓機震動過大。因球磨機產量較低, 庫底配料給料量相應減少, 穩流稱重倉易出現過低的料位, 操作時就通過調節打散機的轉速適當增加其回料, 保持穩流計量倉的合理料位。但輥壓機的處理量是一定的, 這樣造成大量本應進入球磨機粉磨的合格細粉, 因球磨機負荷低而返回穩流稱重倉, 致使輥壓機進料中含有過多的細粉, 從而造成輥壓機震動。為此我們通過降低立窯熟料配比( 因立窯熟料中的粉料較多) , 以及保持庫底配料不斷料和穩流計量倉的料位保持在60%以上; 同時適當減少打散分級機的回料, 盡可能使輥壓機進料的顆粒級配趨于合理, 及時避免了輥壓機的震動現象。
 
( 2) 磨機啟動柜的高壓熔斷器多次熔斷。系統90%負荷試機時, 多次重復出現磨機連續運行十幾個小時就發生6 kV 等級RN2 型高壓熔斷器熔斷爆裂。通過排查, 不存在熔斷器電流泄漏或其它質量問題。為此結合現場熔斷器爆裂且溫度高的現象, 采取加強通風散熱和加大熔斷器的熔體電流( 由300 A加大到400 A) 等措施, 但故障未能排除。后分析認為, 該熔斷器的最大電流為300 A, 其屢屢爆裂使球磨機電機的啟動電流過大且超過其最大電流這應是主要原因, 為此將該熔斷器改為電動機限流型熔斷器后, 至今已連續正常運行近2 年。
 
( 3) 輥壓機運行參數———擠壓粉碎力和料餅厚度的選擇。由于輥壓機的能量利用率高, 操作中力求采用低壓大循環, 選擇合理的料餅厚度、提高料餅質量, 使輥壓機液壓系統向磨輥提供的壓力更加有效地作用于物料, 增強擠壓效果, 實現擠壓打散系統的最佳運行狀態。
 
　　第一, 擠壓粉碎力選擇。擠壓粉碎力是輥壓機安全穩定運行的重要參數, 其大小直接影響著擠壓效果和擠壓質量。擠壓力過小, 無法形成致密的料餅,也達不到物料粉碎所需的壓力, 物料粉碎效果差; 擠壓力過大, 料餅不易打散、分級, 效果反而不好, 且易造成輥壓機主電機負荷過大、輥面磨損過快、液壓管道接口滲漏等設備故障。結合本系統的原料特點, 我們選擇輥壓機的擠壓粉碎力為6.5～5.5MPa, 一年多來, 擠壓效果好, 設備運行穩定可靠。
 
　　第二, 料餅厚度的選擇。選擇合適的料餅厚度,能控制適宜的輥壓機物料通過量和回料量, 實現整個系統的平衡運行; 同時能提高輥壓機的有效作用力, 發揮輥壓機對物料的最佳擠壓效果; 且有利于料餅的打散和分選效率的提高, 保證入磨物料粒度均勻、穩定, 為縮小鋼球直徑、穩定球磨機的級配創造良好的條件, 充分發揮系統的最佳運行狀態。結合本系統的原料特點和產品性能要求, 通過一年多的實踐探索, 生產中選擇輥壓機的擠壓料餅厚度為20～25mm。
 
3 生產操作與控制經驗
 
( 1) 控制最大入料粒度, 調節入磨原料水分。通過調節熟料破碎機的出口間隙, 確保各物料的最大粒度≤50mm; 根據混合材摻加量的不同和旋窯熟料溫度較高的特點, 調節庫底旋窯熟料皮帶秤出料口處的噴水量, 使入磨原料的綜合水分保持在1%左右, 并確保小于1.2%, 降低了入磨的物料溫度, 又利于增強輥壓機的擠壓效果。
 
( 2) 擠壓、打散系統的平衡。根據產品和磨機狀況的不同, 庫底配料量會發生較大的變化, 通過調節打散分級機的轉速控制料餅回料量, 保持穩流稱重倉的料位在合理范圍內, 使輥壓機入料的顆粒級配更加合理、穩定; 通過調節輥壓機的斜插板位置, 保持適宜的輥縫, 并在輥壓機進料口上方形成穩定的料柱, 增強進入輥壓機的物料密實度并形成穩定厚實的料柱, 盡量從外部為輥壓機創造一個良好的工作環境, 以實現擠壓、打散系統的平衡。通過長期的運行, 我們得出以下經驗:第一, 控制穩流稱重倉倉位在60%～70%之間。第二, 調節輥壓機斜插板位置, 使輥壓機的料餅厚度在20～25mm 范圍內。同時, 特別注意磨輥的磨損及焊補前后斜插板位置的調整、變化, 使其適應系統正常的運行要求。第三, 控制打散機轉速在400～700 r/min 范圍內, 并經常性地檢查處理打散機的錘頭、風輪、篩板、擋風圈等部件的磨損情況和環形通道、篩孔堵塞情況, 發現異常及時處理, 確保打散機的運行可靠。
 
( 3) 根據產品和原料的品質不同, 采取不同的控制特點。生產P.O325R 水泥時, 混合材的摻加量約13%～15%, 同時摻入較大比例強度相對較低的立窯熟料。由于輥壓機對物料進行擠壓時具有選擇性,強度低的物料首先被粉碎、強度高的物料不易被粉碎, 且隨著料餅厚度的增加而愈加明顯。為此, 我們采用較低的系統操作壓力, 適當降低料餅的厚度, 結合料餅中立窯熟料較高的情況, 調節打散機轉速, 減少回料量, 增加新料量, 提高系統產量。生產P.O425R 水泥時, 混合材的摻加量為10%～12%, 同時少摻或不摻加立窯熟料。此時, 在保持主電機電流不超過額定電流的情況下, 適當提高輥壓機的系統操作壓力, 通過降低打散機轉速增加回料量, 改善輥壓機入料的顆粒級配, 增強輥壓機的擠壓效果, 提高系統產量。
 
( 4) 定期檢查入磨物料粒度, 實現最佳的系統運行效果。生產中通過打散分級機控制入磨物料的最大粒度; 通過優化各系統操作參數, 實現最佳的系統運行效果。其中入磨物料的控制指標為: ≥2mm的物料比例小于12%, ≥80 μm 的物料比例在33%～38%左右。如出現較多≥2mm 的物料, 則應檢查輥壓機側檔板縫隙是否過大、打散機環形通道是否堵塞、篩網是否破損等。發現問題及時處理, 保持入磨物料粒度的穩定。
 
( 5) 做好球磨機研磨體級配的優化。磨內研磨體級配見表3。在實際操作中, 我們發現球磨機一倉的磨音總體較弱, 入磨物料中含有少量5～10mm 左右的粗顆粒, 因此在一倉補球過程中加入了適量!70mm 的鋼球。

 
( 6) 加強不同品質水泥產品生產調整時的質量控制。當從生產低標號水泥改為生產高標號水泥時,提前半小時改變配比, 洗磨( 輸送設備) 半小時后再改變水泥的進庫; 當從生產高標號水泥改為生產低標號水泥時, 在改變配比的同時改變水泥的進庫, 并特別注意檢查庫頂的氣動閘門, 避免漏粉, 確保低標號水泥不致進入高標號水泥庫內。另應注意不同品種水泥專庫存放。
 
4 使用效果及存在的問題
 
( 1) 目前生產水泥的各主要技術指標見表4。從表4 可以看出, 該水泥擠壓聯合粉磨系統產量穩定且大大高于65 t/h 的設計指標, 綜合電耗( 含破碎、包裝系統) 30.2 kWh/t, 小于設計指標32 kWh/t;選用高鉻鋼球和低鉻鋼段, 年平均噸水泥球耗26 g,鍛耗60 g。設備運行穩定, 工藝簡單易操作。

 
( 2) 存在的問題。當旋窯熟料庫存量較少時, 由于出庫熟料溫度高, 該熟料用于生產P.O42.5R 普通硅酸鹽水泥時, 易造成出磨水泥溫度偏高( 達110 ℃以上) 的現象。該問題我廠擬準備采用在工藝系統中加強通冷風的方式來解決。
 
5 結語
 
　　我公司由輥壓機、打散機、磨內篩分裝置等關鍵裝備和技術組成的水泥擠壓聯合粉磨系統, 通過一年多的生產實踐和不斷的工藝參數優化, 實現了系統的達標達產。該流程簡單通暢、調節控制簡便, 技術經濟指標先進, 不失為一種水泥粉磨系統的優選方案。