熟料温度对水泥辊磨运行的影响及解决措施

张高科

项目位于伊拉克南部的纳杰夫省，是一条日产水泥熟料6 000t的生产线，水泥粉磨系统采用6辊辊磨，设计产量为350t/h，电耗为27.5kW·h/t，比表面积为≥3 200g/cm2。当熟料温度＜110℃时，其产量均满足设计要求，一旦熟料温度＞110℃，就会造成磨况异常。温度较高的熟料入磨导致磨内温度升高，物料流速加快，磨内悬浮物料增加，磨机压差偏高；同时，磨机料层厚度下降，辊磨振动增大，吐渣循环量增加；研磨效率下降。水泥系统工艺流程图见图1。

为解决以上问题，需加大入磨冷风阀开度或增加磨内喷水量，同时降低研磨压力。但在实际生产中遇到了如下问题：

图1 水泥系统工艺流程图

（1）项目地处伊拉克，夏季环境温度均在40℃～50℃，熟料温度偏高时，调节入磨冷风阀对磨内温度的影响偏小。

（2）当入磨冷风阀全开，但出磨温度依然偏高时，需要增加磨内喷水量，有时喷水量开至最大值（7.5t/h）磨况才会有明显改善。虽然出磨水泥的水分无明显变化，均在0.5%以下，但水泥库内的结块情况明显加重，导致包装车间水泥库底下料不畅，影响水泥销售。

（3）业主方认为水泥库内的结块是由于水泥出辊磨温度控制偏低（100℃±5℃）所造成，要求将出磨温度调整在105℃以上，但这给入磨熟料温度高时的操作带来了极大的困难。

针对上述问题，经讨论采取了以下措施：

（1）在入磨皮带上增加喷水装置，减少磨内喷水。单独磨内喷水和“磨内+磨外”喷水时相比，从化验结果可以看出，出磨水泥水分无明显变化，库内结块也无明显变化。

（2）针对业主提出的将出磨温度控制在105℃以上的要求，我们进行了出磨水泥温度测量。测量结果表明，使用刚出篦冷机的热熟料（熟料温度在125℃左右）时，出磨温度105℃，出磨水泥温度97℃～100℃；使用堆放一段时间后的凉熟料（熟料温度在80℃左右）时，出磨温度依然是105℃，而出磨水泥温度在75℃～80℃。因此，出磨温度显示的只是出磨的气体温度，而实际影响的是磨内物料的温度。

（3）对于业主提出的水泥库结块问题，经分析认为，其产生原因是由于磨内喷水在高温气化后，部分水蒸气随着水泥进入库内，库内水蒸气遇到库壁，冷凝液化成水珠（库顶观察孔盖上也多见水珠）造成的。水泥入库时，水泥灰尘遇到水珠逐渐形成片状结皮，所以从水泥库清理出来的结块也多为片状。

针对此问题，一是改造库顶袋收尘器，增加库顶袋收尘器处理风量，使入库的水蒸气及时排出库外；二是从操作上减少磨机运行时的喷水量，减少水蒸气的入库量。三是该生产线在实际生产中产能一直处于超产状态，篦冷机受设计限制，冷却效果有限，在熟料拉链机上测得熟料温度均在125℃左右，高于设计目标。项目熟料库储量为30 000t，密闭设计，熟料入库堆集，无法有效散热，导致从熟料库里面出来进入水泥磨的熟料温度也在120℃左右，熟料温度偏高给磨机的运行带来困难。熟料库储量有限，库满之后需有车辆对熟料进行倒运至外放堆场进行储存。

为了保证磨况的稳定，库满之后要将新生产出的热熟料堆放至熟料外排堆场降温，水泥磨生产所用熟料也倒运至熟料下料口，避免熟料直出直进（篦冷机系统风量已使用至最大值，无法再使用篦冷机使熟料温度降低）。堆放过的熟料温度不高，大幅减少了稳定料层所需要的磨内喷水量；温度适当的熟料易磨性好，磨机的产量有所提升，电耗也有所降低。经过一段时间的运行，水泥库库内结块问题得到了明显改善。

对于因熟料温度高而导致的水泥辊磨异常运行的问题，最好的办法是避免高温熟料直接入磨。虽然倒运熟料增加了生产成本，但增加了磨机产量，降低了振动，水泥辊磨的使用寿命延长了，设备更换维修的成本也降低了；另一方面，水泥库内结块问题得到了改善，节省了人力物力，销售更加顺畅，也间接节省了生产成本。