圈流水泥联合粉磨系统几点提产措施
贵州科特林水泥有限公司2号线磨原为CLF140-30辊压机+VX5810选粉机和φ3.2m×13m开流磨组成水泥联合粉磨系统,生产P.C32.5水泥时台时产量为65~70t/h。为进一步提高产能,使用K2000选粉机将开流磨改成圈流磨。于2009年7月技改工程结束,选粉机投入使用。技改后产量达90t/h,但运行一段时间后产量开始下降,经采取了一系列措施,使系统产量稳定在90~95t/h。
1 系统主要设备配置(见表1)
表1 主要设备配置情况
名 称 | 规格 | 主要技术参数 | 电机功率 | 备 注 |
磨 机 | φ3.2×13m | 研磨体装载量:125t | 1600kW | |
辊压机 | CLF140-30 | 通过量:113~154t | 2×220kW | |
V型选粉机 | VX5810 | 带料量:48~81t | ||
旋风除尘器 | 2×φ2500mm | 处理风量: 90000~110000m3/h 阻力1~1.3kPa | ||
V型选粉机旁路除尘器 | PPW96-8 | 处理风量:50000m3/h 阻力:1500~1700Pa | ||
旁路除尘器用风机 | 型号: Y4-73-11NO10D | 流量:50000m3/h 全压:2000Pa | 55kW (1450r/min) | |
循环风机 | 型号:Y6-51-16D | 流量:110000m3/h 全压:3200Pa | 185kW (960r/min) | |
磨机除尘器 | LQM96-4 | 处理风量: 23040~27600m3/h 阻力:1500~1700Pa | ||
除尘风机 | 9-26NO.12.5D | 流量:27757m3/h 全压:4028Pa | 45kW(960r/min) | 技改后停用 |
除尘器 | LQM32-5 | 处理风量: 阻力:1500~1700Pa | 技改新增 | |
除尘风机 | Y5-51 NO. 12 D | 风量50500~40445m3/h 全压:5150~4000Pa | 75Kw (1450r/min) | 技改新增 |
K型选粉机 | K2000 | 正常喂粒量240t/h 水泥产量72~120t/h | 90kW | 技改新增 |
循环风机 | G4-73NO.14.2D | 风量110589m3/h 全压:4365Pa | 280kW | 技改新增 |
旁路除尘器 | LQM64-4 | 处理风量:17800m3/h 阻力:1500~1700Pa | 技改后期新增 | |
旁路除尘风机 | C6-48NO .8C (1500r/min) | 风量18640m3/h 全压:2500Pa | 22kW | 技改后期新增 |
除铁器 | NC5.5T | 通过量150t/h | 250W | 技改后期新增 |
2 第一次技改措施
2.1改进磨机系统通风
原磨机LQM96-4除尘器规格小,处理风量小,不适合圈流磨使用。为增加磨内通风量需增大除尘器规格,拟在原除尘器上增接4个室,使其成为LQM96-8,处理风量达53150m3/h,但因场地条件限制无法再增加袋室。于是将原除尘布袋全部更换成新袋,并在原除尘器侧面增设了一台LQM32-5除尘器(因其较窄,正好可安装。)并联使用,正常处理风量可达37880m3/h。同时采取适当增加过滤风速,由正常值1.2m/min增加到1.5m/min,使其处理量达47400m3/h,并将风机更换成Y5-51NO12 D。使用初期磨内通风较好,标态下排风口含尘浓度为28mg/Nm3(原开流磨实际用风量相对较小,含尘浓度只有20mg/Nm3),符合排放标准。
2.2优化辊压机系统操作,增加入磨物料量
由于辊压机规格较小,最大通过量只有154t/h,正常最大入磨物料量只能在60t/h。而磨机圈流技改后产量应能达90t/h,显然如果辊压机系统不改进将不能满足磨机正常生产要求。参考相关资料后,决定采取增加辊压机工作压力的方法,使工作压力由8.0MPa左右增加到9.0MPa左右。工作辊缝由24~28mm,增加到30~34mm。同时将V型选粉机的进风侧上部两排挡风板全部关闭,并将出风侧最上排用钢板焊接封闭。在操作中将循环风机风阀开至100%,并将其旁路风除尘风机也开至最大,以提高V型选粉机的分选效率。
此措施采取后辊压机工作电流达额定电流的70%以上,经辊压机处理后入磨物料量达80~85t/h,加上不经辊压机的粉煤灰的量,满足了系统产量要求。
2.3稳定粉煤灰计量,增加粉煤灰掺量
粉煤灰库直径大,高度高,库侧卸料。粉煤灰计量极不稳定,有时冲料,有时断料,为保证水泥质量掺加量不能加大,平均掺量只有6%左右。因经辊压机处理后的入磨量最大只有80~85t/h,要提高系统产量只能采取措施加大粉煤灰掺量,但前提是流量要稳定。我们采取在原粉煤灰库侧建一个φ4m×7m的钢板仓,作为计量秤前的稳流仓。将原库侧卸料改为库底卸料,库底卸料后粉煤灰经输送设备送入稳流仓,稳流仓内装有料位仪,操作中严格控制料位,使其料压稳定。经稳流仓卸出后,粉煤灰流量方便可调,再也没发生冲料、断料现象。转子秤的计量动态累计误差<0.5%。流量稳定后我们将粉煤灰掺量提高到12%,系统产量在95t/h时,辊压机系统运行正常,稳流秤重仓料位稳定。
3 第二次技改措施
第一次技改后,生产P.C32.5水泥时产量即可稳定在90t/h以上。但经过一段时间运行后相继由于各设备问题,致使产量下降。于是进行第二次技术改造,提高了产量。
3.1除尘器清灰装置通风阻力大,风量小
系统运行初期,风机电机使用频率为42~45HZ,电动机运行电流为120~130A。运行一周后,除尘器压差上升到2500Pa,电动机运行电流下降,磨机台时产量降为85t/h。随着除尘器压差上升,磨机台时产量降至80t/h。磨机一仓极易饱,磨尾拔风管负压只有-500~600Pa,磨头负压小,甚至出现冒灰,出磨细度较正常时大幅下降,循环负荷率小,选粉效率高达75%以上。其间采取用塑料棒伸入除尘器笼架内进行人工清灰后,除尘阻力略有下降,但时间不长,阻力又增加。调整脉冲阀清灰周期和增大喷吹压力效果也不大。进一步检查除尘器时发现,除尘器清灰结构存在问题,原清灰结构如图1。
图1 改进后清灰结构示意
因脉冲阀清灰时喷吹管直对下方,无法对整个袋室有效清灰,仅靠近脉冲附近处可实现有效清灰。因而袋子清灰不彻底,易糊袋,除尘器压差大,通风量小。同时因气缸行程短,提升阀工作时提升高度小,工作时各袋室的出风口的有效面积小,因而通风差。针对这种情况,我们将原气缸φ80×120更换成φ80×240,增加了提升阀提升高度,并在原脉冲阀下喷吹管处加接一弯头,对着袋室的对角线方向喷吹,使其清灰工作时能对整个袋室起作用。
改进后,磨内通风量增加,系统产量恢复到90t/h以上。改进前后除尘系统情况变化见表一(表中细度为0.08mm筛余)。
表2 改进前后除尘器系统技术参数对比
时 间 | 磨机产量 (t/h) | 出磨细度 | 循环负荷 | 磨尾负压 (Pa) | 出风口负压(Pa) | 风机电流(A) | 运行频率 (HZ) |
初 期 | 90~95 | 14~17% | 80~90% | 800~1000 | 2400~2600 | 120~130 | 42~45 |
一周后 | 80~85 | 8~12% | 50~60% | 500~600 | 3000~3200 | 75~80 | 47~49 |
改进后 | 90~95 | 15~18% | 90~100% | 900~1000 | 2400~2500 | 125~135 | 42~45 |
3.2 增设除铁器,增加K型选粉机旁路除尘器
系统运行一个多月后,磨机运行电流下降,产量也逐步下降,并且磨头易返料。起初以为是选粉机选粉效率下降,回料量多引起。但多次检测计算选粉效率和循环负荷,发现选粉效率较高,循环负荷率比之前更低,只有60%左右。开磨门检查磨内球料比时发现,一仓内进入大量的段,球位已高于进料螺旋,因而易返料。同时双层隔仓板的一仓侧篦板篦缝几乎被碎小锻堵死,料不易及时进入二仓。二仓内锻位较低,但球料比还基本合适。经测量计算,二仓内填充率已降至26%,一仓内填充率增加到35%。由于研磨体质量较差,出料篦板篦缝宽度偏大(10mm),磨机运转过程中,无法避免有段出磨后进入选粉机,再经粗粉输送至入磨。
较好的处理方法是在磨尾提升机处增设除铁器,但因工艺布置问题除铁器无法在磨尾提升机和选粉机进料口处增设。为此,我们将选粉机原粗粉锁风阀拆除,在此位置上安装除铁器。由于原磨机通风用除尘器处理能力小,选粉机旁路风未使用,粗粉管道中不具备除铁器负压使用条件。因此又在成品库库顶增设一台LQM64-4除尘器,收集处理选粉机旁路风,使粗粉管路中有较大的负压,以便用好除铁器。除尘器和除铁器安装后,将选粉机辅助风管打开使用,较大的冷空气进入,同时除铁器处也形成较大的负压,小段也经除铁器不断排出。
旁路除尘器投入使用后,由于有大量冷风从粗粉锥体处上升,上升风速达4m/s,因而粗粉中部分较细粉被上升气流带入到选粉室内进入到成品中。选粉效率较之前大幅提高,循环负荷降至70%左右。磨机两仓球料比增大,但受辊压机的限制,已无法增加产量。为了增加产量。为此,我们将成品细度控制指标0.08mm筛余由1.0%~1.4%改成0.5%~0.8%,将原混合材中粉煤灰掺量由12%提高到16%,熟料用量由60%下降至56%。由于熟料用量的下降,系统产量提高到95~100t/h。由于旁路风的使用,可提高选粉效率,选粉机主轴频率增加后,选粉效率并没有大幅下降,循环负荷仍仍为90%~100%。由于细度控制指标提高,尽管熟料用量下降,但水泥质量并没有下降。混合材比例及水泥物理性能变化情况见表3。
表3 混合材比例及水泥无力性能变化情况
时 间 | 配 比/% | 水泥细度 (0.08mm筛余) | 水泥抗压强度/MPa | 标准稠度 需水量% | ||||||
熟 料 | 粉 煤 灰 | 炉 渣 | 钡 渣 | 石 灰 石 | 石 膏 | 3d | 28d | |||
2009-06技改前 | 60 | 6 | 8 | 7 | 15 | 4 | 2.0~2.5 | 16.2~17.0 | 35.5~36.3 | 26.5~27 |
2009-07~09 第一次技改 | 60 | 12 | 6 | 6 | 12 | 4 | 1.0~1.4 | 15.8~16.8 | 36.2~37.0 | 27%~27.8 |
2009-09~2010-07 第二次技改 | 56 | 16 | 6 | 6 | 12 | 4 | 0.5~0.8 | 16.5~17.5 | 36.8~37.8 | 27.3~28.1 |
3.3 堆焊辊面。
系统运行半年后,辊压机辊缝工作宽度下降至25~29mm,工作电流降至240~260A,不到额定电流的60%。磨机产量下降到85~90t/h,循环负荷率只有60~70%。磨内球料比大,运行电流大。经检查,发现是辊压机辊面磨损大,侧挡板磨也大,间隙已达15mm左右。我们将辊压机辊面和侧挡板堆焊,并调节好侧挡板间隙,使间隙只有5~7mm。在辊缝堆焊时,采取将两侧边厚度大于中心厚度3mm,并将辊面堆焊面原宽度由280mm,增加到310mm。堆焊调整后辊压机工作电流和辊缝宽度上升,工作电流达300~320A。经V 型选粉机后入磨物料筛余值较技改初期大幅下降,系统产量上升到100~105t/h。堆焊前后辊面结构见图2。
图2 堆焊前后辊面结构示意
4 技改后效果
技改前后的技术经济指标见表4。
表4 技改前后的技术经济指标
时 间 | 熟料用量/% | 磨机产量/(t/h) | 平均粉磨电耗/(kWh/t) | 备 注 |
2009-06以前 | 60 | 65~70 | 34.5 | 开 流 |
2009-07~08 | 60 | 80~90 | 32.1 | 运行初期 除尘器影响 |
2009-09 | 60 | 80~85 | 32.7 | 锻堵塞影响 |
2009-10-11 | 56 | 95~100 | 28.1 | 增加除铁器和旁路除尘后 |
2009-12 | 56 | 85~90 | 31.4 | 辊面影响 |
2010-01~08 | 56 | 100~105 | 26.7 | 辊面堆焊改进后 |
5 结束语
1)小规格配置的辊压机联合粉磨系统,只要采取合适的系统措施,可增加辊压机的入磨物料量,满足圈流技改后增加产量的要求,提高系统的技术经济指标。技改前后的技术经济指标见下表二。
2)选粉效率和循环负荷受磨机出磨料细度的变化影响较大,不单纯是选粉机操作和结构问题。
3)圈流磨磨内通风强,可减少过粉磨,提高磨机产量。圈流水泥后期强度较开流水泥强度高,但标准稠度需水量有所增加。
4)布袋除尘器过滤风速适当增加,粉尘排放浓度也会增加,布袋使用寿命下降(原为14个月左右,,现只有9个月)。但如果改用高品质的覆膜滤料,粉尘排放浓度和使用寿命将影响不大。
4)K型选粉机旁路风使用后,可提高选粉效率,增加系统产量。
5)控制好合适的成品细度,可降低熟料用量。
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