新型全区域活化装置的设计与应用

2016-03-27车玉贵

新世纪水泥导报 2016年5期

关键词：衬板磨机研磨

滕槟车玉贵

湖北荆工水泥股份有限公司，湖北荆门 448155

新型全区域活化装置的设计与应用

滕槟车玉贵

湖北荆工水泥股份有限公司，湖北荆门 448155

传统的活化衬板大多呈环状、径向多圈安装在管磨机细磨仓内，基于扰动的原理，从点与面上改善“滞留”状况。而一种新型全区域活化装置立足于全区域对微型研磨体进行扰动，最大限度消除“滞留”，减少无效功。设计时考虑装置的材质和规格、组件型式及安装位置，还要考虑装置安装后对磨机主电机工作电流的影响。工艺上需注意磨内物料流速的控制、级配及装载量的调整。实践证明，该装置能够充分消除“滞留带”。

活化衬板扰动

0 引言

辊压机（或立磨）水泥联合粉磨管磨机细磨仓大多采用微段和小规格钢球。相关粉磨研究资料显示：微型研磨体规格小于磨机直径的1/80时，在磨内即产生“滞留带”。合肥水泥研究设计院熊焰研磨体的粉磨能量，相关专业人士开发了不同型式的活化衬板，不同程度地减轻了“滞留带”。但传统的活化衬板大多呈环状、径向多圈安装在管磨机细磨仓内，基于扰动的原理，从点与面上改善“滞留”状况。本活化装置立足于全区域对微型研磨体进行扰动，最大限度消除“滞留”，减少无效功。

1 装置设计考虑的问题

1.1 装置的材质和规格

细磨仓的研磨体也具有一定的集群冲击力，多数工作中的细磨仓内温度达到100 ℃以上，有的高达150 ℃以上，装置对冲击、高温、磨损都要具备一定的耐受力。本设计采用了中铬合金材质并油淬处理，洛氏硬度HRC≥55，冲击韧性αk≥3～7 J/cm2。

规格：增加该装置必须考虑其自身重量，在保证做功效果的同时，尽可能减轻自重。不同直径磨机参考磨机衬板尺寸，采取不等的规格设计，充来教授研究表明，球磨机直径越大，微段规格越小，“滞留”状况越严重，并列举了应用微段小于磨机直径1/180时不同规格管磨机 “滞留带”所占比例，见表1。[1]

表1 不同直径磨机存在的滞留带比例

为了消除“滞留带”的负面效应，激活微型分考虑方便入磨装配。

1.2 装置的组件型式

为保证使用的耐久性，减轻安装工作强度，组件进行铸造，穿孔组装后点焊固定。力的传播是全方位的，附件的设计为尽可能减少阻力的大幅波动，采用了多种角度，多向多维对研磨体做功。

1.3 安装位置的选择

力的传播是扩散波形，着力点处做功最强，随着距离增大而减弱。在细磨仓做功的着力点有筒体衬板、隔仓板、出料篦板、活化衬板等，全区域活化装置安装位置定格在原磨内活化扰动作功衰弱处，弥补不足，使活化功效最大化。

1.4 装置安装后对磨机主电机工作电流的影响

装置安装后由于阻力的不均有可能影响到主电机工作电流的波动，设计安装时在细磨仓内纵向径向进行均布，充分考虑阻力的均匀性。

2 工艺上需注意的事项

2.1 磨内物料流速的控制

全区域活化装置安装后，在扰动微型研磨体的同时，也带动了磨内物料，物料流速无疑会加快。物料流速是磨内粉磨效率的关键影响因素，加快的物料流速要通过降通风、阻挡等措施控制下来，保证适宜的流速。

2.2 级配的调整

全区域活化装置安装后，加强了对研磨体的提升和挤压扰动，研磨力度得以加强。磨内研磨体级配要作出适当调整，增加微型研磨体量，充分发挥集群研磨效应。

2.3 装载量的调整

装置安装后，“滞留带”得以消除，原来作“无用功”的研磨体改作有用功，填充率可适当降低，从而取得在保证台时产量的情况下降低主电机工作电流，或者在保持原工作电流情况下提高磨机台产的效果。

3 应用案例

在某公司双闭路联合粉磨系统中Φ3.2 m×13 m、Φ 3.0 m×11 m的磨机上使用该活化装置。该公司采用HFCG160×140辊压机“一拖二” 双闭路联合粉磨系统，磨机为二仓，使用单层隔仓板。原生产P·O42.5、PSA32.5水泥台时产量分别为160 t/h、180 t/h，年度粉磨系统平均电耗33.5 kWh/t。

该装置2015年10月投入使用，使用初期出现出磨物料细度变粗现象，磨音增大，原拉风不变时磨头负压增大，磨机主电机电流增大，且有3A～5A的波动。分析认为物料在磨内流速明显增快，特别是拉风保持不变的情况下，磨机负荷增大且不均匀。具体数据见表2。

4 采取的技术措施

针对以上情况，分别采取以下针对性技术措施进行调整。

表2 安装运转初期出磨物料细度

（1）活化装置进行适当调整，结构与分布更加均匀，降低部分阻力，电流降低了2～3 A。

（2）降低磨尾收尘风机风量。

Φ 3.0 m×11 m磨机磨尾风机电机45 kW，供磨机通风和选粉机循环风部分外排，变频器原使用50 Hz。为稳定磨头-40 Pa～-50 Pa的微负压采取了封堵磨尾主风管，减小磨机出料端篦板通风、过料面积，磨尾收尘风机拉风降至25 Hz等措施。

Φ 3.2 m×13 m磨机磨尾风机电机75 kW，保证磨内通风，以及三台风送斜槽的收尘，变频器原使用32 Hz。采取封堵部分磨尾出料端篦板通风、过料面积，磨尾收尘风机拉风变频降至20 Hz，以保证磨头微负压-40 Pa～-50 Pa。

（3）研磨体级配与填充率的调整。

Φ 3.2 m×13 m磨机二仓倒出10 t混合钢锻，补充Φ 10 mm×12 mm的钢段9 t，Φ 3.0 m×11 m磨机倒出混合球7 t，补充Φ 15 mm的钢球6 t。

两台磨机二仓填充率均采用30.5%，通过一段时间运行，将二仓填充率逐步调整为26%。

通过实施以上技术措施，出磨水泥细度显著降低，磨机生产P·O42.5、P·C32.5R水泥时，系统产量分别达到了170 t/h、200 t/h，磨机主电机电流也由原来的89 A、102 A分别降到了80A、93A。2015年12月至2016年4月，5个月粉磨系统平均电耗为30.5 kWh/t水泥，比改造前系统粉磨电耗下降3kWh/t。调整后的出磨物料细度见表3。