用外循环立磨替代辊压机作预粉磨设备的改造实践

  浙江某水泥厂原有一套由120-45辊压机＋SSF5000/1000打散机＋Φ3.2m×13m球磨机组成的辊压机作预粉磨系统，球磨机为三仓磨（开路）。在磨制P·C32.5水泥时，产量在60t/h左右，粉磨系统电耗在34~36kWh/t。为了更进一步提产降耗、节能减排，该厂委托我公司进行技术设计改造，于2012年12月改造完成。本文对此次技改情况作简要介绍。

  1 采用外循环立磨改造方案

  该厂采用我公司开发的KVM22.3-P外循环立磨（磨内无选粉机）替代辊压机，并配套设计V型选粉机作为粉体分级装置，组成预粉磨系统。本立磨采取独立磨辊配套摇臂加压的方式施加压力，磨辊辊压采取高压设计，辊压是普通生料立磨的1.5倍以上，是内循环水泥立磨的1.3倍左右，磨盘采取高转速设计，是普通生料立磨磨盘转速的1.2～1.4倍，采用优化的沟槽形磨盘与轮胎形磨辊相结合的方式，以高效的挤压和剪切力实现物料的高效粉磨，采取机械限位技术和自动抬辊技术来保护立磨的磨盘和磨辊[1]。

  改造后的系统主机配置及主要参数见表1，系统工艺流程见图1。该系统与其他立磨组成的联合粉磨系统相比，主要在于立磨本身的高效粉磨特殊设计，另外，选粉系统采取高料气比设计与操作（实际操作中V型选粉机的料气比达5.5m³/h），实现选粉系统的最大节能化，并控制合理的入球磨机物料粒度（确保最大颗粒小于1mm），并根据入磨物料的粒度分布对球磨机进行技术改造，达到系统提产降耗的目的。

  2 球磨机磨内改造和级配调整

  在球磨机前设置立磨预粉磨系统后，对球磨机进行相应的改造：将三仓磨改为两仓磨，一仓长度改为3.25m，剩余为二仓。原二仓与三仓之间的隔仓板去掉，一仓与二仓之间的隔仓板改为双层隔仓板，中间筛网缝隙设置为2mm，将隔仓板进料端的篦缝由20mm改为8mm左右。调整研磨体级配，调整前后的研磨体级配见表2和表3，总装载量由126t增加到133t。将原二仓的小阶梯衬板移到一仓，原三仓的波纹衬板用于二仓（二仓不够的波纹衬板补充采购）。

  3 改造效果

  经过我公司与厂方对运行参数的摸索，在控制合理的V型选粉机风量下，将入球磨机物料细度控制为：80μm筛余≤30%，0.3mm筛余≤10%，1mm筛余基本为0%。在保证入磨物料细度的前提下，调节立磨压力和挡料圈高度，以稳定立磨运行。经过近半个月的摸索和测定，使得KVM22.3-P预粉磨立磨运行稳定，振动值控制在1.2mm/s以下。改造后，系统产量稳定在100t/h以上，磨制P·O42.5水泥时台时产量最高可达115t/h，磨制P·C32.5水泥时台时产量最高可达125t/h。

  由于将入磨物料控制得较细，V型选粉机控制用风较小，风机风门开度只有30%~38%，风机运行电流只有额定电流的40%~50%。立磨的运行压力在8.5~12MPa时，物料细粉量较多，实际消耗功率较为合理，一般运行功率在980~1120kW，占装机功率的61%~70%；球磨机研磨体装载量在133t的情况下，运行功率在1 350~1 420kW左右，约占装机功率的84%~89%，系统在此工况下运行，立磨与球磨机均有富余能力，系统还有提产的可能，照顾到水泥细度与少掺熟料，产量没有继续提升运行。

  考核运行期间，生产P·O42.5水泥时台时产量一直稳定在100t/h以上，平均台时产量104.7t/h，吨水泥电耗为26.9kWh/t，磨制的水泥比表面积在353m2/kg；生产P·C32.5水泥时台时产量一直稳定在110t/h以上，平均台时产量116.0t/h，吨水泥电耗为25.9kWh/t，磨制的水泥比表面积在390m2/kg。由于混合材中有10%以上的难磨物料（易磨性指数在45kWh/t以上），出磨水泥80μm筛余在3%~4%。

  根据GB16780—2012《水泥单位产品能源消耗限额》，改造后的粉磨系统磨制P·C32.5水泥和P·O42.5水泥时，系统电耗均达到能耗先进值。技改后系统磨制P·C32.5水泥（配比与改造前基本一致）。比改造前台时产量提高56t/h，电耗降低9.1kWh/t，达到了提产降耗、节能减排的目的。

  4 需要说明的问题

  对于易磨性较差的物料，开路球磨机很难控制出磨水泥细度，这是出磨水泥成品筛余偏大的主要原因，取易磨性较差的物料做小磨试验，粉磨120min，80μm筛余仍在15%以上；而熟料用试验小磨粉磨35min，80μm筛余就可到达1.5%以下。按P·C32.5水泥配料，取出立磨物料进行小磨试验，粉磨35min，80μm筛余仍在3.0%以上；将混合材中的难磨物料去掉，用煤矸石、废石、水渣和粉煤灰作为混合材来生产P·C32.5水泥，水泥产量稳定在100t/h以上，细度明显下降，80μm筛余在1.2%~2.0%之间，从侧面反映出易磨性相差较大的物料一起粉磨不合适，最好采取单独粉磨的方式。

  参考文献：

  [1] 曹酒毓，李立华，康 宇，等。 用作预粉磨的KVM24.3立磨[C]//崔源声，吕裕清。 2011国内外水泥粉磨新技术交流大会暨展览会论文集，香港：中国新闻联合出版社，2011：