粉煤灰混磨系统产能优化

蒋建明

【摘要】在粉煤灰加工产业中，经常用到球磨机。这种老式球磨设备能耗较高、而产能却很有限。为了改善这种高能耗低产出的局面，笔者以吴泾电厂一套粉煤灰混磨系统为例，探讨了粉煤灰混磨系统的产能优化方法。

【关键词】球磨机混磨系统产能提高

1工况分析

我公司有一套混磨系统，主要用来生产复合磨细灰。但由于设备自身原因，设备的产能一直不高，故准备对其进行适当的改进。混磨系统主要由配料库、输送绞龙，磨机，提升机和成品库组成。

混磨系统主机的主要参数如下：

型号：1830×7000

筒体长度：7133mm

筒体直径：1830mm

筒体有效容积：16.44M3

磨机转速：23.9r/min

装球量：21T

生产能力：8～11T/H（粉磨原料）

入料粒度：不大于25mm

细度：8～10%（在4900目/cm2筛余）

电动机型号：JR138—8

功率：245KW

转速：735r/min

电压：380V

电流：464A

生产厂家：济南生建电机厂

系统原理图如图1。

2问题分析

混磨系统目前主要存在的问题主要有以下两点：（1）主要问题是产能太低，每小时产量不超过12吨。（2）经常产生提升机部位喷灰现象，不仅污染了环境，也给工人增加了操作难度和工作量。

3改进方案分析

3.1提高混磨系统产量的方法

混磨系统主要由球磨机和进料、出料及筒仓等设备组成。作为一个完整的系统，提高其产能的方法有两种思路，一种是提高制约系统产能的关键设备的出力，即消除瓶颈。另一种是提高整个系统的运转速度或工作效率。在本系统种，喂料系统的输送绞龙负载率一般不超过70％，还有较大的潜能，不是系统的瓶颈。球磨机主机的出力受物料可磨性和进出料速度的影响，有一定的可调性，目前来看不是系统产能的瓶颈，但其研磨效率决定了整套系统的效率，因此是关键因素。出料系统中的提升机负载率已经接近100％，而且经常有灰从其底部喷出。说明其出力已经饱和，是这套混磨系统的瓶颈设备。因此，提高整个混磨系统的产能有以下两种方法：

（1）提高磨机对物料研磨效率

（2）消除物料在系统中流动的瓶颈。

3.2防止提升机进口部位喷灰的方法

在实际从生产中，经常发生提升机底部进口部位喷灰现象，这一方面说明提升机的出力不足，另一方面说明系统内部没有足够的负压来防止灰尘飞扬到设备外部。因此要防止喷灰现象，可从以下两个方面着手：

（1）提高提升机的最大提升能力；

（2）提高系统内部的负压。

4研究主要改进方法

通过上面的方案分析，可以看出混磨系统存在的两个问题可以很容易地找到共同的解决方案。根据设备的实际情况和成本控制的要求，经研究确定如下几条改造方案：

（1）增加系统负压，即可减少扬尘，又有利于物料从高压处向低压处流动。同时流动的气流对磨机内的物料产生分选作用，使磨细的物料加速流动，提高磨机的工作效率。

（2）增加提升机的出力。提升机的出力是整个混磨系统中物料输送的瓶颈，提高提升机的出力，有利于整个系统产能的提高和运行工况的改善。

5方案实施

5.1改进成品库排风系统，增加成品库负压，减少系统扬尘

原先的混磨系统中，成品库上仅装有一套排风除尘设备，用以排出成品库内的乏气，使成品库内保持一定的负压，防止灰库安全门喷灰。现为提高整个混磨系统的负压，在成品库的库顶再增加2套相同的除尘排气设备，使灰库、提升机、输送绞龙、球磨机乃至磨机进口端输送绞龙内部都呈负压状态，一方面减少了整个系统往外喷灰的可能性，大大改善了工作环境。同时也有助于磨内物料在压力差的驱动下，由进口端更快地向出口端流动，使磨机内部的工作负荷发布更加均匀合理，也改善了磨机进口端的研磨工况。

5.2增加一路磨机出口端排气管道，加速磨内细灰的流动

为了进一步加强磨机内部的物料流动，提高磨机的工效，我们在磨机的出口管上方加接一根排气管，直接与成品库连通，排气管上安装一直用于调节空气流量的手操蝶阀。安装这一排气管后，使磨内空气流速进一步加强，当磨机转动时，翻转的粉煤灰与流动的空气产生扰动，使较细较轻的粉煤灰被分离出来被流动的空气带走，直接通过排风管被抽到成品库，而较粗较重的粉煤灰则依然留在磨机内，通过研磨粉碎后逐步被空气带走或排入出口管由绞龙输送到提升机再送入成品库。在这里，排风管起到了磨内分选的作用，有助于提高磨机的效率，减少物料过粉磨现象。

5.3增加提升机提升能力，消除整个系统的输送瓶径

通过上述措施提高磨机效率后，系统仍存在着一处瓶颈：提升机出力不足。这是整个系统中的薄弱环节。经分析，提升机电动机的工作电流还不到额定工作电流的70％，说明系统功率有较大的富余。最方便的加提升机工作效率的方法一是提高提升机皮带的转速，二是增加提升机每只提斗的容量。鉴于增加系统转速需要更换电动机和减速箱，投资较大，我们最终采用的将提升机每个提斗的容量加大20％的方法，使提升机的整体输送能力提高。

6评价

通过优化改造以后，磨机的最大产量由原来的每小时12吨提升到了18吨，增加了近50％。而且由于系统负压的增强，生产环境中扬尘大大减少。改造方案取得了较为满意的效果。

7后续巩固措施和经验总结

通过磨内气流帮助物料流动，同时也起到了磨内分选的作用，不仅可以提高磨机产量，还降低了磨机平均电耗，减少了研磨体和磨机衬板的磨损，值得在相关生产领域推广。而提升机作为磨机的出料输送设备，其极限输送能力应大于磨机的极限产量。本次改进的混磨系统就是在设计选型时配置不合理，使提升机成了物料输送瓶颈，不得不通过改造以提高整个系统的产能。