N-U型选粉机用于生料辊磨改造的实例分析

刘迪，豆海建，聂文海，柴星腾，王奇，宋留庆，吕可馨

近年来，国家环保政策规定越来越严格，节能降耗已成为水泥工业的主旋律，高能耗水泥生产线将会面临淘汰的境遇。水泥生产线原料粉磨车间的电耗在整个水泥系统电耗中占比较大，其中粉磨设备辊磨广泛应用于水泥生产，辊磨选粉机作为辊磨系统的一个重要组成部分，其性能对产品质量、系统产量及系统电耗影响很大，期望通过改造辊磨选粉机达到降低系统电耗的目的。

天津水泥工业设计研究院有限公司最新开发的N-U型选粉机，其U型动叶片是天津院在对市场上常见的各种动叶片进行CFD理论分析的基础上，综合选粉机区流场特征和三力（离心力、拉拽力和重力）平衡原理提出的一种全新的选粉机动叶片，通过调整动叶片的角度调整不同粒度的选粉效率，进而影响粉磨过程，有效控制成品的粒度分布。

河北乾宝特种水泥公司拥有一台MLS4250生料辊磨，平均喂料量118t/h，R80μm＜8.0%，生料系统电耗37.9kWh/t。2016年厂方与中材（天津）粉体技术装备有限公司签订生料磨改造合同，对生料磨选粉机进行改造，以期达到提高喂料量和降低系统电耗的目的。

1 原料粉磨系统配置及原料配比

厂内原料配比见表1，原料粉磨系统主机配置见表2，原料粉磨车间流程图见图1。

2 改造前磨机情况

2.1 电耗分析

根据目前厂内生产情况，改造前生料磨运行工况见表3。

中国水泥物化检测所对本项目原料易磨性进行实验，实验结果为：辊式磨易磨性指数TMF=0.66，R80μm=8.0%时，磨机电耗11.5kWh/t，原料易磨性差。磨机主机实际运行电耗为16.0kWh/t，比实验结果高出约4.5kWh/t。现磨机实际运行功率约1 800kW，占主电机额定功率的76%，磨机出力较低。

表1 原料配比，%

表2 MLS4250生料辊磨粉磨系统主机配置

表3 主机运行功率及电耗

2.2 选粉机

现有选粉机规格为ϕ3 990mm×2 740mm，经过静叶片初次选粉的物料，由于现有动静叶片之间间隙较大（约600mm，具体见图2），不能有效发挥动叶片二次选粉的能力，从而导致选粉效率低。结合压力框架的加压形式，磨内的细料使料层不易稳定，导致磨机长期运行于低产状态。

图2 选粉机示意图

3 改造后运行效果

现有选粉机更换为新型高效N-U型选粉机，见图3。

经过短时间的调试，磨机喂料量由改造前128t/h提升至152t/h，主机电耗由改造前16.1kWh/t降低至13.6kWh/t，风机电耗由改造前11.5kWh/t降低至8.9kWh/t，具体改造效果如表4所示。

表4 磨机改造效果

图3 N-U型选粉机

4 经济效益

本次改造一共耗时约70d，通过本次选粉机改造，原料磨产量从128t/h提高至152t/h（最高155t/h），满足了烧成系统的原料需求。

原料磨系统主机电耗从改造前的16.1kWh/t降低至13.6kWh/t，整个粉磨系统电耗降低约5.0kWh/t，年节电约7 500kWh，投资回收期仅一年左右。

5 结语

此次磨机改造是N-U型选粉机用于生料辊磨的第一次工业实践，从目前磨机运行效果来看，改造前后喂料量提产幅度达到了18%，系统电耗降低5.0kWh/t，改造效果显著，为后续此类改造项目的推广打下了良好基础。